R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201717RTRP-B069124-05 | |||||
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| 연구사업명 | 철도기술연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 저심도 도시철도시스템 기술개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2013-12-20 ~ 2020-06-29 | |||||
| 연구책임자 | 이안호 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
12명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
42명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 2,222,000,000 원 기업 : 1,338,667,000 원 계 : 3,560,667,000 원 |
총연구비 | 정부 : 21,132,000,000 원 기업 : 9,715,367,000 원 계 : 30,847,367,000 원 |
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| 연구기관명 | 한국철도기술연구원 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
○ 복잡한 도시교통을 해소하기 위해 지하 20~30m 심도에 건설되는 기존의 지하철은 건설비용이 많이 들고 시민의 접근성과 타 교통시스템과의 환승문제가 대두되고 있어, 최근 몇 년 사이 기존 지하철 대비 건설비용을 줄일 수 있는 경전철시스템이 여러 지자체에서 활발히 도입되고 있는 추세임. ※ 서울 및 경기 수도권 지자체의 경전철 건설계획은 약 13.4조원 규모이며, km당 건설비는 약 530억원 이상으로 추정됨(우이-신설선: 650억/km). ○ 일반적으로 지상 고가방식으로 건설되는 경전철시스템은 기존 지하철에 비해 건설비가 적게 소요되는 장점이 있지만, 육중한 고가구조물로 인하여 도시미관을 저해하고 인근 지역에 소음？진동 등 여러 환경문제를 야기하며 상부구조물에 의한 도로 차선 잠식으로 교통 혼잡을 초래하고 있어 각종 민원으로 인해 경전철 사업추진에 어려움을 겪고 있는 실정임. ○ 저심도 철도는 도로 상면에서부터 지하 5~7m에 건설하고 도로를 따라 급곡선, 급구배 주행이 가능한 도시철도로서, 고가경전철 건설비용 수준의 저비용으로 지하에 건설이 가능하고 도시미관, 소음과 진동, 접근성과 쾌적？편의성 향상 등과 함께 도시교통 연계성과 접근성이 우수한 도시철도시스템임. ○ 저비용의 저심도 도시철도시스템 구현을 위하여, 본 연구에서는 저비용의 인프라 급속시공법, 저심도 궤도시스템 기술 등을 개발하고자 함. [최종목표] ○ 저심도(5~7m)로 저렴하게 건설 및 운영이 가능한 도시철도시스템의 비용 절감 및 운영 효율성 확보. - 저비용으로 저심도(5~7m)에 건설 및 운영할 수 있는 저심도 도시철도시스템이 적극 활용될 수 있도록 도시철도 건설 관련 규정과 부합하지 않는 항목들의 개정 및 고시(안)을 작성하는 것이 목표임. - 저렴한 비용으로 건설 및 운영하기 위한 E&M 설비들의 적극적인 슬림화와 통합화를 통하여 기존 경전철 대비 10% 이상의 건설 비용 저감이 목표임. 더불어, 저심도 신호시스템의 경우 적극적인 실용화를 위한 SIL4 인증이 목표임. ※ SIL4 인증서 발급 ISA(Independent Safety Assessment) 기관: 로이드, 튜브 등 - 저비용 저심도 도시철도시스템을 구성하는 차량, 토목, E&M 기술들의 성능 및 상호 인터페이스 요구사항들을 평가할 수 있는 시험선(선로연장 200m) 구축 ※ 시험선 선로연장은 200m이며, 세부적인 입지선정이 미확정되어 구체적인 배선도, 터널구간, U타입(구배)구간, 곡선부 등 구체적인 계획은 과제수행 시 현장여건 등을 종합적으로 고려하여 진흥원과 협의 후 결정. ○ 자동차와 곡선 주행성능이 같은 철도차량(15mR 주행성능) 핵심기술 개발 - 차량의 설계최고속도(100km/h) 시험을 위해서는 선로 연장이 필요하나 시험선에서는 최소곡선(15m) 주행시험만 실시하고 최고 속도시험(100km/h)은 대차 주행시험대(별도의 장소, 철도연)에서 성능평가를 실시 ○ 저심도로 저렴하게 건설 및 운영이 가능한 인프라 핵심기술 개발을 통한 도시철도시스템의 경제성 및 운영 효율성 확보. - 기존 개착식 터널공법은 개착시 흙막이를 위한 별도의 가시설을 설치하는 관계로 건설비가 추가 소요되고 공기가 길어지며 가시설로 인한 작업공간 제약을 받는 관계로, 급속 및 저비용 저심도 개착시공을 위해 모듈식 및 기계식 개착시공법을 개발하는 것이 목표임. - 저비용의 저심도 궤도시스템 구축을 위하여 기존의 단일 프리캐스트 패널에서 주행 레일 하부에만 패널이 존재하는 분리형 프리캐스트 패널 개발이 목표이며, 특히 저심도 특성상 반드시 필요한 급곡선부에도 정밀 선형으로 사전 제작할 수 있는 3차원 PP(Pre-align, Precast) 궤도 제작장치 개발이 목표임. - 저비용 급속시공 기술 및 저심도 궤도시스템 기술은 실제 환경에서 저심도 시험 시공과 궤도 유형별 시범 부설을 통한 저비용 급속시공 성능시험을 수행하여 상용화에 이르기 전 단계까지 완료하는 것이 목표임. [연구내용 및 범위] 기존의 지하철은 건설？운영비가 많이 들고 시민의 접근성과 타 교통시스템과의 환승문제가 대두되어, 고가 경전철 건설비 수준으로 도시교통 연계성과 접근성이 우수한 도시철도시스템 기술개발 저심도(5~7m)로 저렴하게 건설 및 운영이 가능한 차량, 인프라 핵심기술 개발 및 성능검증연구를 통한 도시철도시스템의 경제성 및 운영 효율성 확보 저비용으로 도심지 도로 하부(5~7m 저심도)에 구축하는 저심도 도시철도시스템 개발 ㅇ저심도 도시철도 건설 관련 규정 개정 연구 ㅇ저심도 도시철도시스템 인터페이스 연구 ㅇ저심도 도시철도용 역간전자폐색방식의 신호시스템 개발 ㅇ저심도 도시철도용 관제시스템 개발 ㅇ저심도 도시철도시스템 시험선(선로연장 200m이상) 구축 ㅇ저심도 조향저상대차시스템 설계 및 제작 ㅇ저심도 조향저상대차시스템 시험평가 ㅇ급속 및 저비용 인프라 시공 기술 개발 ㅇ저심도 궤도시스템 개발 ㅇ저심도 도시철도 건설 관련 규정 개정(안) ㅇ저심도 도시철도용 신호장치 및 SIL-4 인증서 ㅇ저심도 도시철도용 관제시스템 시작품 ㅇ저심도 도시철도시스템 시험선(선로연장 200m 이상) ㅇ최소곡선(15mR) 주행시스템 핵심기술 ㅇ급속 및 저비용 모듈식 개착 시공 기술 ㅇ급속 및 저비용 기계식 개착 시공 기술 ㅇ저심도 궤도시스템 기술 <1> ㅇ저심도 도시철도시스템의 요구사항 도출 및 분석 ㅇE&M 설비 슬림화 요구사항 도출 및 분석 ㅇ시험선 계획 ㅇ최소곡선 주행시스템 기본 및 상세설계 ㅇ급속 및 저비용 시공법 설계 ㅇ저심도 궤도 설계 <2> ㅇ저심도 도시철도 건설 관련 규정 초안 작성 ㅇE&M 설비 통합화 설계 - 저심도 도시철도 건설 관련 규정 개정안 작성 - 저심도 도시철도 시스템인터페이스 요구사항 도출 - E&M 설비 통합화 설계 - 열차제어시스템 설계 및 하위장치 인터페이스 설계 - 열차제어 시뮬레이터 설계 및 제작 - 저심도 신호관제시스템 모의시험장치 제작 - 시험선 기본설계 및 실시 설계 - 시험선 장비 설계 및 제작(신호, 통신, 전력) ㅇ시험선 설계 ㅇ시험선 장비 설계 및 제작 ㅇ주행시스템 주요장치 제작 ㅇ급속 및 저비용 시공법 시작품 제작 및 실내 성능시험 ㅇ저심도 궤도 제작 및 성능평가 <3> ㅇ저심도 도시철도시스템 건설관련 규정 및 인터페이스 사양 도출 ㅇ기능실 통합화 표준사양 작성 ㅇ시험선 구축 및 현장시험 ㅇ주행시스템 시제품 제작 및 시험 평가 ㅇ급속 및 저비용 시공법 시제품 제작 및 현장 시험부설？검증 ㅇ저심도 궤도 시험부설 ㅇ설계기준 및 공사 시방서 작성 |
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| 색인어 | 한글 | 저심도 | 인프라 | 독립차륜 | ||
| 영문 | Near surface transit | Infrastructure | IRWs(Independently Rotating Wheels) | |||
| 최종보고서 | [최종보고서]저심도3세부_저비용 저심도 인프라 핵심기술 개발.pdf 연구개발 최종보고서ㆍ요약서(1세부과제)(최종본).pdf | |||||