R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201616RTRP-B065474-04 | |||||
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| 연구사업명 | 철도기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 철도 인프라의 유지보수를 위한 고속 종합검측 시스템 기술개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2013-05-30 ~ 2018-04-29 | |||||
| 연구책임자 | 최일윤 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
9명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
27명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 4,900,000,000 원 기업 : 452,000,000 원 계 : 5,352,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 19,200,000,000 원 기업 : 3,781,300,000 원 계 : 22,981,300,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국철도기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-B551201-000112-01 | |||||
| ISBN | 979-11-88058-93-8 | |||||
| 주요 내용 |
본 연구단 과제에서는 고속 종합검측시스템 기술개발을 목표로 하고 있다. 궤도, 전차선 및 신호 분야의 핵심 검측항목을 300km/h로 주행하면서 검측할 수 있는 기술을 개발하고, 고속차량에 설치하여 궁극적으로 검측차량을 구성하는 것을 과제의 목표로 하고 있다. 고속차량은 기개발된 차량을 이용할 예정이며, 객실을 개조하여 검측실을 구축할 예정이다. 검측에 있어서 현재의 검측위치를 정확히 파악하는 것은 매우 중요하다. 위치검지시스템은 다른 국가 R&D과제로 개발중에 있으며, 본 연구단 과제에서는 타 과제에서 개발중인 위치검지시스템을 활용하도록 당초 RFP에 제시되어 있다. 검측차의 경우, 국내에서 연구개발이 이루어지지 않아서 해외에서 전량 수입에 의존하고 있는 실정이며, 고장 및 장애 발생시에는 과도한 수리비용이 소요되거나 국외 기술진의 방문 수리에 많은 시간이 소요되어 검측공백이 발생하는 사례가 있었다. 궤도틀림 등의 검측항목은 차량의 주행안전성 및 승차감에 영향을 미치며, 일정한 조건을 초과하는 경우 선로유지보수를 수행하여야 하는 매우 중요한 항목으로 일정한 주기로 검측을 수행하도록 규정되어 있다. 그러나 국내의 검측차의 최고속도는 160km/h로써 주간 운행이 불가하여 부득히 야간에 검측을 수행하고 있다. 야간 차단시간의 검측차 운행은 선로 및 시설물 유지보수 시간을 단축시켜 시설물 유지보수를 위한 시간 확보가 곤란하여 현장의 애로사항이 되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 300km/h로 주행하면서 궤도, 전차선 및 신호분야의 검측을 수행할 수 있는 고속 검측시스템을 개발하고, 고속차량에 설치하여 시운전 시험 등을 통하여 성능을 검증함을 목표로 하고 있다. 이를 통하여 해외 선진국에서 약 20년 이상의 기술격차가 있는 검측차 기술분야의 국산화 기술을 확보하여 철도현장의 애로기술을 해결하고자 한다. 더불어, 현장에서 길지 않은 구간에 대해 간편하고 정밀하게 계측할 수 있는 트롤리형 궤도선형검측기를 개발하고자 한다. 트롤리형 궤도선형 검측기의 경우 이미 철도선진국인 미국, 영국, 일본 등에서는 자체기술로 개발되어 있으며 우리나라는 전량 수입에 의존하고 있는 실정이다. 수입에 의존할 경우, 장비가 고가이므로 철도시공사 혹은 유지관리사업소 등에 널리 보급되기 어려우며, 장비에 문제가 발생하거나 업데이트가 필요할 경우 즉각적인 대응이 어렵다. 국산기술로 개발되는 트롤리형 궤도선형검측기는 이러한 단점을 보완하여 개발하며, 기존 제품들의 밴치마킹을 통해 정밀성과 작업성 향상을 목표로 한다. 트롤리형 궤도 검측기는 크게 광파기를 이용한 고정밀 트롤리형 궤도선형검측기와 현방식 트롤리형 궤도선형검측기로 나눌 수 있으며, 본 과제에서는 두가지 모두 개발한다. [최종목표] - 연구단 운영 및 총괄 - 시스템 조정 및 통합 - 고속 검측통합 시스템 S/W 구축 - 고속검측차 구축 - 성능검증 및 시운전 - 차량진동가속도 계측시스템 구축 - 트롤리형 고정밀 궤도선형검측기 개발 - 궤도 틀림 검측 모듈 개발 - 선로 결함(레일표면 결함 + 침목/체결구 결함) 탐지 모듈 개발 - 레일 단면 프로파일/마모 검측 모듈 개발 - 선로순회모듈 개발 - 전차선 마모 검측/습동면 검측 및 시설물 변형검측(TSI) - 신호분야의 귀선전류 검측, HBD 장치 온도센서 검증장치 [연구내용 및 범위] 본 연구단 과제에서는 고속 종합검측시스템 기술개발을 목표로 하고 있다. 궤도, 전차선 및 신호 분야의 핵심 검측항목을 300km/h로 주행하면서 검측할 수 있는 기술을 개발하고, 고속차량에 설치하여 궁극적으로 검측차량을 구성하는 것을 과제의 목표로 하고 있다. 고속차량은 기개발된 차량을 이용할 예정이며, 객실을 개조하여 검측실을 구축할 예정이다. 검측에 있어서 현재의 검측위치를 정확히 파악하는 것은 매우 중요하다. 위치검지시스템은 다른 국가 R&D과제로 개발중에 있으며, 본 연구단 과제에서는 타 과제에서 개발중인 위치검지시스템을 활용하도록 당초 RFP에 제시되어 있다. 검측차의 경우, 국내에서 연구개발이 이루어지지 않아서 해외에서 전량 수입에 의존하고 있는 실정이며, 고장 및 장애 발생시에는 과도한 수리비용이 소요되거나 국외 기술진의 방문 수리에 많은 시간이 소요되어 검측공백이 발생하는 사례가 있었다. 궤도틀림 등의 검측항목은 차량의 주행안전성 및 승차감에 영향을 미치며, 일정한 조건을 초과하는 경우 선로유지보수를 수행하여야 하는 매우 중요한 항목으로 일정한 주기로 검측을 수행하도록 규정되어 있다. 그러나 국내의 검측차의 최고속도는 160km/h로써 주간 운행이 불가하여 부득히 야간에 검측을 수행하고 있다. 야간 차단시간의 검측차 운행은 선로 및 시설물 유지보수 시간을 단축시켜 시설물 유지보수를 위한 시간 확보가 곤란하여 현장의 애로사항이 되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 300km/h로 주행하면서 궤도, 전차선 및 신호분야의 검측을 수행할 수 있는 고속 검측시스템을 개발하고, 고속차량에 설치하여 시운전 시험 등을 통하여 성능을 검증함을 목표로 하고 있다. 이를 통하여 해외 선진국에서 약 20년 이상의 기술격차가 있는 검측차 기술분야의 국산화 기술을 확보하여 철도현장의 애로기술을 해결하고자 한다. 더불어, 현장에서 길지 않은 구간에 대해 간편하고 정밀하게 계측할 수 있는 트롤리형 궤도선형검측기를 개발하고자 한다. 트롤리형 궤도선형 검측기의 경우 이미 철도선진국인 미국, 영국, 일본 등에서는 자체기술로 개발되어 있으며 우리나라는 전량 수입에 의존하고 있는 실정이다. 수입에 의존할 경우, 장비가 고가이므로 철도시공사 혹은 유지관리사업소 등에 널리 보급되기 어려우며, 장비에 문제가 발생하거나 업데이트가 필요할 경우 즉각적인 대응이 어렵다. 국산기술로 개발되는 트롤리형 궤도선형검측기는 이러한 단점을 보완하여 개발하며, 기존 제품들의 밴치마킹을 통해 정밀성과 작업성 향상을 목표로 한다. 트롤리형 궤도 검측기는 크게 광파기를 이용한 고정밀 트롤리형 궤도선형검측기와 현방식 트롤리형 궤도선형검측기로 나눌 수 있으며, 본 과제에서는 두가지 모두 개발한다. |
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| 최종보고서 | 철도인프라의 유지보수를 위한 고속종합검측시스템 기술개발 연구 최종보고서.pdf | |||||