R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201515RTRP-B065498-03 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 연구사업명 | 철도기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 고속철도용 분기기 국산화 및 성능개량 기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2013-05-31 ~ 2018-06-30 | |||||
| 연구책임자 | 김만철 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
9명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
20명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 700,000,000 원 기업 : 234,000,000 원 계 : 934,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 4,630,000,000 원 기업 : 1,418,037,000 원 계 : 6,048,037,000 원 |
|||
| 연구기관명 | 한국철도기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
고속철도용 분기기 설계 기술은 차량, 궤도, 노반, 신호시스템을 포함하는 융합 설계 기술로 고속철도시스템의 안전성과 직접적으로 연계된 중요 기술임. 경부고속철도 2단계 구간에서 수입 고속분기기의 장애 발생 사례와 같이 분기기와 신호시스템과의 interface 절차 및 관련 기술 부족 시 조기 대처에 어려움이 많으며, 노하우 축적과 기술개발에 한계 봉착. 상기와 같이 고속철도 운영 안정화 및 국가적인 철도 경쟁력 확보를 위해서는 고속분기기 설계 원천 기술 관련 기술 개발이 요구되며, 이를 위해서 고속분기기의 국산화 및 성능 개량 기술 개발 필요. 또한, 고속분기기의 안정적인 운영을 위해 결함, 장애 예방, 최적 상태를 유지하기 위한 상시 모니터링 및 집중 관리 시스템 구축 필요. [최종목표] 고속분기기 및 선로전환기 성능검증(모니터링, 현차시험) 고속분기기 및 선로전환기 설계기술 개선사항 도출 및 고도화 고속분기기 시제품 제작 및 실내성능 평가 고속분기기 및 유압식 선로전환기 쇄정실린더 시제품 현장 부설 고속분기기 및 유압식 선로전환기 쇄정실린더 국산화 기술 개선사항 도출 및 고도화 평가용 SE활동 [연구내용 및 범위] 1. 고속분기기 차량동역학 해석을 이용한 선형/단면 설계 기술 개발 기존 현장시험 결과과 차량동력학 해석결과(변위, 응력) 비교, 해석기법 적정성 검증, 모니터링 및 현차시험 성능검증 추진 2. 분기기/선로전환기 I/F를 고려한 선로전환기(전기식, 유압식) 설계 기술 개발 기존의 전환력 전달 메커니즘과 제안된 전달 메커니즘의 전환력 특성을 비교하여 개선 메커니즘의 효과를 구체적으로 제시 유압식 선로전환기 I/F 변수(롤러의 높이 및 개수, 슬라이딩 체어와 가동레일의 마찰력 특성, 선로전환기의 전환 순서)를 파악하여 전환력 상승 특성을 구체적으로 제시 3. 텅레일 국산화 개발 현대제철에서 월간업무를 받고, 1회/월 포항공장 방문하여 진도율, 품질관리를 철저히 하여 목표했던 성능의 제품이 나오도록 할 것이며, 개발일정대로 분기기 시제품 조립이 이루어지도록 추진 첫 번째 시압연시 바로 공인기관 시험을 실시하여 기준에 만족하는지 확인하고, 10본정도 오송공장 입고후 단조금형, 휠면커트 개발추진 시험부설후 해외 텅레일과의 성능비교(전환력, 레일마모, 플로우 발생 등) 분석하여 국산텅레일의 객관적인 우수성 자료 확보 4. 유압식 선로전환기 쇄정실린더 현장검증 및 개선사항 도출 유압식 선로전환기 규격등록 절차서 작성 및 승인 현장부설용 시제품 제작 및 공인 시험기관 테스트 현장부설 및 성능측정 문제점 확인 및 개선사항 도출 5. 포인트부, 노즈가동 크로싱부 구조 개량을 통한 성능 및 유지보수성 향상 F8~F46 분기기 일반도 설계를 통하여 FAKOP 설정 기준정립 기존선 호남고속철도에 시험부설장소로 예상하고, 궤간조절용 앵글가이드 플레이트로 기존침목에 조립하여 FAKOP선형 확인 공장조립시 노즈레일 상하분리 재조립 시간을 체크하여 운행선상에서 크로싱 교체가능성 확인 6. 분기기 관리 운영시스템 설계 기술 의사결정 판단에 대한 관련 기술을 조사 및 분석을 통하여 의사 결정 판단 기준 값을 설정 데이터베이스를 활용할 수 있는 방법 및 목적 협의 2차년도 축소형 센서 현장부설을 기반으로 하여, 최종 센서 시스템 요구 명세 및 최적화 방안 도출 7. 분기기 관리 운영 시스템 성능 평가 기술 2016년 상반기 : 2차년도 현장부설의 모니터링 시스템 운용에 따른 유지보수 데이터 및 수집된 고장데이터를 축적하여 RAM 활동 데이터를 생성함 Weibull 분포를 이용하여 개발시스템의 RAM 활동 데이터를 분석함 유지보수 데이터 및 설치데이터를 활용하여 LCC 평가 8. 분기기 상태 평가를 위한 검측 시스템 제작 기술 기존의 센서관리 기술은 용도에 따라 달라지므로, 기존기술의 평가는 불가능함 개발기술 수준은 온도변화 -30~60℃, 진동 20g, 비산 자갈에 의해 충격과 유지보수 발생하는 기계적 충격에 견딜 수 있는 센서 시스템의 구축 9. 분기기 관리 운용 시스템 제작 기술 단계 별 추진 전략에 따라 MMI 기능 확대 및 업그레이드 진행. 최종적으로 25개의 클라이언트를 수용할 수 있도록 DB 설계 기획보고서 P244, 245에서 제안되어 있는 SCM과 RTU의 물리적 분리 구현 |
|||||
| 색인어 | 한글 | 분기기 | 고속철도 | 차량분기기 상호작용 | 선로전환기 | 의사결정시스템 |
| 영문 | Turnout | High speed railway | Vehicle and switch interaction | Point machine | Decision Making system | |
| 최종보고서 | 고속철도용 분기기 국산화 기술개발 및 성능평가 연구단 - 최종보고서.pdf | |||||