1. 현재 상황

<배경과 목표>

ㅇ 유럽연합 제7차 프레임워크 프로그램(FP7) 프로젝트인 [ERRAC Roadmap](European Rail Research Advisory Council, 유럽철도기술자문위원회)은 2009년 6월 1일 시작되었고, 그 목표는 ERRAC SRRA SRRA2020(전략적 철도 아젠다 2020, Strategic Rail Research Agenda 2020)을 준수하여 이행하고, 미래 철도가 이행해야 할 비전에 필요한 기술을 확인하는 데 필요한 연구분야를 표현하는 서류를 작성하는 것임

- 미래 철도 비전은 가변적이며, 기후 변화, 에너지 비용, 도로 혼잡 그리고 철도 공급산업을 위한 글로벌 경쟁력 평가 등의 영향에 따라 비전과 기술 전략은 수정됨

- 추가로, 유럽연합 프레임워크 프로그램과 개별 국가의 프로그램 내에서 완료되고 진행 중인 프로젝트 영향에 따라, 연구에 대한 정의가 필요함

 

ㅇ 전략적 철도 아젠다(Strategic Rail Research Agenda, 이하 SRRA)를 위한 장기 프레임워크는 7가지 우선 분야가 있음

- 시험, 승인 그리고 보안 : 유럽연합 승인 및 안전 프로세스의 확산은 제한 없는 제품 승인과 서로 간의 인정 범위의 확대 그리고 개선된 안전관리를 통한 리스크 감소가 필요함

- 경쟁력과 이행 기술 : 철도분야의 경쟁력 향상은 철도차량, 유지보수 프로세스 그리고 인프라시설을 포함한 철도시스템 전반에 걸쳐 현대 기술을 도입하여 비용을 낮추고 고객들에게 상품에 대한 매력도를 향상시킴으로써 이루어질 수 있음

- 전략과 경제성 : 새로운 회계 및 계획 모델은 운영비용과 철도 인프라시설 유지관리와 이러한 비용이 철도차량 서비스 형태와 주기상의 변화에 따라 어떻게 변화하는지를 잘 이해할 수 있도록 함

- 인프라시설 : 비용효율적인 조건에 기반을 둔 유지보수와 메인터넌스-프리 상호호환적 인프라시설은 유지보수 자산의 필요성 감소와 교통 용량과 궤도 부하 그리고 안정성 향상을 보장할 것임

- 인구-노동력 : 여행 패턴과 고객 서비스에 대해 인구가 미치는 영향과 더불어, 인구 이동의 중요성이 철도 운행의 연속적인 안전을 보장하는 데 필요한 어려운 작업을 수행하기 위한 노동력의 가용성도 중요함

▸ 유능한 직원을 철도로 유인하고 그들이 최선의 능력을 발휘하도록, 일부 육체적인 장애를 제거하고 직원의 생산성을 높이는 기술의 사용이 필요함

- 변화의 필요성 : 철도 자산은 전통적으로 40년 또는 일부 구조물은 100년을 넘기는 긴 수명주기를 가짐

 

ㅇ 우리가 결정해야 할 많은 투자 결정은 2050년 철도시스템에 많은 영향을 미칠 것이며, 인프라시설에 대한 대규모 투자는 21세기 하반기의 수요를 고려해야 하며 다음 사항이 포함됨

- 글로벌화, 노령화 그리고 도시화와 같은 사회의 사회경제적 프레임워크 변화

- 기후변화, 자원 희소성 그리고 생물다양성의 감소와 같은 세계적인 생태학적 불균형의 심화

- 대체 구동 콘셉트와 정보통신 기술과 같은 철도분야 내의 새로운 기술의 사용과 규제의 증가

※ 이 로드맵은 중장기 비전에 기반을 두며, 2015년, 2020년, 2030년 그리고 2050년의 목표로 구분됨

 

1.1 목표

○ [ERRAC Roadmap]은 경쟁력 강화의 주요 목표로 2020년까지 철도 여객교통을 2배, 화물교통을 3배 증가시키는 것으로 규정함

- 이 지표는 2011년 교통백서에서 제안되었고 2050년까지 다음 사항을 목표로 함

▸ 300km에 걸친 도로교통의 30%를 2050년까지 철도나 해상수로와 같은 다른 교통수단으로 이동시킴

▸ 2050년까지 유럽고속철도 네트워크를 완성하며, 2030년까지 기존 길이의 3배 그리고 모든 회원국의 혼잡한 철도 네트워크를 유지관리함

 

ㅇ 이 경쟁력 강화를 위해, 다음과 같은 액션이 필요함

- 2020년까지 [TEN] 프로젝트와 같이 구 간선 구간의 병목현상 제거를 통한 용량 개선

- 인프라시설과 철도차량 모두의 유지보수 비용을 2000년과 2020년 사이에 감소시키며, 인프라시설 소유 비용의 감소는 다음 3가지 분야에서 도출됨

▸ 혁신적인 제품과 새 기술을 인프라시설에 적용하여, 추가 필요성과 유지보수 비용을 낮춤

▸ 인프라시설과 철도차량 모두의 마모를 감소시킬 수 있도록 철도차량에 새로운 기술을 적용하여, 유지보수와 리뉴얼 필요성 감소

▸ 검사와 유지보수 그리고 운영에 자동화 도입

- 2020년까지 유지보수 자산의 수량과 내구성 측면의 필요량 감소와 신뢰성 개선을 통해 네트워크의 가용성 향상

- 2020년까지 인프라시설과 철도차량 신규 건설 비용의 감소

 

1.2 메가트렌드

ㅇ ERRAC는 해당 기간 내의 수준을 아래와 같이 3단계로 구분하여 트렌드와 도전을 규정함

 

ㅇ 높은 수준의 시나리오

- 도로 혼잡이 경제성장의 발목을 잡음

- 유럽 제조산업이 중국, 인도, 브라질 그리고 다른 신흥국의 제품에 의해 도전을 받음

- 환경의 중요성 인식과 화석연료의 희소화 경향이 교통의 효율성을 요구함

- 더 자주 발생하는 이상기후가 높은 안정성의 교통 인프라시설을 요구함

- 부와 레저시간의 증가가 새로운 교통 서비스를 요구함

ㅇ 낮은 수준의 시나리오

- 이동성이 제한된 사람을 포함한 노령화 사회와 변화하고 가변적인 요구 사항을 가진 사람들이 배리어-프리 도어투도어 서비스와 같은 서비스를 요구함

- 실제 비용을 반영하는 교통수단과 외부비용의 내부화를 통해 리스크를 회피하는 것 사이에서의 수준 개발

- 지식 및 정보시스템이 베스트 프랙티스와 최신 기술에 기반을 둔 세계적인 경쟁을 유도함

- 노동력의 모빌리티 증가 즉, 하나의 회사나 한 분야에 전체 경력을 가지는 사람들이 없어질 것임

 

ㅇ 도전

- 교통 인프라시설은 용량 개선이 필요할 것임

- 사용자들이 요구하는 광범위한 이동성에 대응하기 위해 교통수단 간의 높은 통합이 필요할 것임

- 재개조와 재활용 솔루션을 포함한 비용경쟁력 있는 기술을 가진 혁신적이고 발전한 철도차량 그리고 제어 및 인프라시설 솔루션을 개발해야 할 것임

- 제어분야, 인프라시설 및 여객/화물철도 차량 분야의 제품 기술혁신과 함께, 미래의 교통량 증가에 대한 기술 역량의 확보가 필요할 것임

- 차량과 인프라시설 운영 및 유지보수 비용의 감소 필요성 대두

- 새로운 철도 서비스 개발과 무역에 장애가 되는 부적절한 장벽의 제거를 위해, 철도시스템의 상호호환성 개선이 필요할 것임

- 공공 및 기업영역 모두에서 단/중/장거리 교통의 코디네이션과 통합이 필요할 것임

- 젊은 엔지니어들에게 철도가 매력적일 수 있도록 함으로써, 적절한 유능한 인력이 제공되어야 할 것임

 

1.3 연구상의 지표

– 모든 네트워크에 표준화될 승객-km 그리고 톤-km 전체비용

– 1주당 168시간 노선 가용성 비율

– 장거리, 지역 및 지방철도용 열차-km당 연간 유지보수 및 리뉴얼 상세 비용

– 중거리 및 장거리 여행에 대한 시장 점유율

– 열차 도착 정시성에 대한 %

 

2. 최신 연구 프로젝트

ㅇ 인프라시설 분야의 중요한 과거 프로젝트

- InnoTrack 프로젝트

▸ 목표 : 새로운 제품과 프로세스 도입을 통한 궤도 유지보수와 리뉴얼 비용의 감소

▸ 기술혁신 영역은 궤도 서포트, 전철기, 레일 검사와 연마 그리고 물류분야임

▸ 전면적인 연구작업을 통해, 유럽 전역의 문제상황을 확인하고 레일에 대한 생애수명주기(LCC, Life Cycle Costing) 그리고 RAMS(신뢰성/가용성/유지보수성/안전성, Reliability/Availability/Mmaintainability/Safety) 방법론 개발

- Sustainable Bridges 프로젝트

▸ 기술적 목표 : 교량 엔지니어들이 전체 프로젝트 목표 달성을 위해 교량의 운영, 유지보수 그리고 관리에 사용될 최첨단의 지식과 툴을 제공하는 것임

▫ 중간 속도에서 화물교통의 축중을 33톤까지 허용하거나 낮은 축중으로 여객교통에 350km/h까지의 고속주행을 허용함으로써, 기존 교량이 감내하는 교통 용량의 증가

▫ 기존 교량의 잔여 서비스 기간을 25%까지 연장

▫ 관리기술, 강화 및 수선시스템의 향상

 

ㅇ 인프라시설 분야의 중요한 현재 프로젝트

- SustRail 프로젝트 : 지속 가능한 화물철도

▸ 개요 : 9.5백만 파운드 비용의 이 프로젝트는 더 많은 교통량을 수용하면서 동시에 궤도의 성능 저하로 말미암은 비용을 감소시키기 위해, 철도 인프라시설에 대한 철도 산업계의 요구를 수용함

▸ 이것은 차량으로 말미암은 궤도 손상 감소와 동시에 차량에 의해 주어지는 부하로 발생하는 궤도의 저항성 향상을 통해 가능할 것임

▸ 목표 : 낮은 궤도 저항성을 가진 지역에서의 궤도 장애를 제거하기 위해 궤도 저항성 보완 곡선의 하한선을 상향 이동시킴과 동시에, 가장 피해를 주는 차량을 제거하여 차량 손상 가능성 곡선의 상한선을 하향 이동시키는 성능에 기반을 둔 설계 원칙과 보완용 툴을 확인하여 운영자와 유지보수자가 차량-궤도시스템에 이상적으로 유지보수가 필요없도록 지원하는 것임

- AutoMain 프로젝트 : 자동화되고 비용효율적인 철도 인프라시설 유지보수

▸ 목표 : 유지를 위해 필요한 시간 감소 그리고 궁극적으로는 그것의 제거를 위한 솔루션을 개발하여, 화물 시간용량의 증가와 유지보수 비용 감소

▸ 이 솔루션은 자동 계획, 유지보수와 부품 리뉴얼 방법론과 기술, 현재 사용 중인 철도 기술 기반과 다른 프로젝트 결과에 따른 구축 그리고 다른 산업분야의 선진 제조기술과 로봇기술을 적용하는 것이 포함됨

- MainLine 프로젝트

▸ 목표 : 현재 설계 코드에 기반을 둔 서비스 수명 종료로 말미암은 비용과 교통 방해를 극복하기 위해 그 대안을 검토하며, 아래 사항이 포함됨

▫ 노후화된 인프라시설의 수명 연장을 위한 신기술의 적용

▫ 더욱 현실적인 생애주기비용과 안전 모델 개발을 위한 구조 모델과 성능저하의 개선

▫ 노후화된 인프라시설의 교체를 위한 새로운 건설방식의 검토

▫ 기존 검사기술의 보완 또는 대체를 위한 모니터링 기술의 조사

▫ 전체 수명 상의 환경과 경제적 영향을 평가하고 궤도와 인프라시설의 유지보수 및 교체 전략을 비교할 수 있는 툴의 개발과 전체 수명 평가

▫ 기존 손상과 성능저하 메커니즘을 개선하기 위해, 새로운 서베이 및 모니터링 기술을 비교하고 검토하기 위해 새로운 비용효율적인 교체/리뉴얼 건설방식과 물류를 개발함

 

ㅇ 철도차량 분야의 중요한 과거 프로젝트

- ModTrain 프로젝트 : 통합된 유럽철도시스템을 위한 혁신적인 모듈러 차량 콘셉트

▸ 모듈러 콘셉트의 장점 : 제작비용의 감소와 규모의 경제, 신조 철도차량의 생산성 향상과 신뢰성 증가를 철도 공급회사와 운영회사에 제공함

▸ 공급회사와 운영회사는 협력을 통하여, 상호호환적인 기관차와 철도차량 모듈 설계와 개발을 위해 필요한 기능적이며 물리적인 인터페이스, 필요조건과 평가 프로세스를 결정함

 

ㅇ 철도차량 분야의 중요한 현재 프로젝트

- TrioTRAIN 프로젝트

▸ 30개의 파트너의 참여로 2009년 6월 시작

▸ 이 프로젝트는 [AeroTRAIN](차량 공기역학), [PantoTRAIN](판토그라프-카테나리 상호작용, 36개월), [DynoTRAIN](차량 동역학, 48개월)으로 구성되며, 전체 예산은 13.23백만 유로임

▸ 목표 : 가상 인증 향상을 통한 상호호환성의 향상을 추진하며, 유럽연합 규정에 따른 철도차량의 인증은 시장에 차량 비용과 시간에 상당한 요소를 차지하는 것이 현실임

▸ 이 프로젝트는 더 신속하고 저렴하며 우수한 인증 및 승인 프로세스를 이끌어 유럽연합 차원의 실질적인 상호호환성 적용에 이바지함

 

ㅇ 철도교통의 경제성과 관련된 중요한 과거 프로젝트

- REFIT 프로젝트 : 지속가능성의 경제적, 환경적 그리고 사회적 측면에 관한 교통정책의 지속가능성 지표

▸ 목표 : 이전의 유럽연합 프로젝트에 의해 만들어진 툴과 지식을 교통정책 결정과 지표를 연결하는 포괄적인 평가 프레임워크를 개발하고, 정책 영향을 평가하는 데 사용되는 방법을 확장하고 통합시킴

▸ 기대효과 : 현재 무시되는 정책 목표와 지표를 평가하는 유럽연합의 능력을 향상시키고, 경제적, 환경적 그리고 사회적 차원에서 정책분석 연결을 우수하게 창조함

 

ㅇ 데이터 및 통신 분야 프로젝트

- InteGRail 프로젝트

▸ 비전 : 중요한 철도 서브시스템을 통합하는 일관성있는 정보시스템을 창조하여, 철도 프로세스 간에 높은 코디네이션과 협력을 제공함

▸ 목표 : 용량, 평균속도와 정시성, 안전과 최적화된 리소스 사용의 측면에서 높은 수준의 철도시스템 성능을 보장함

▸ 내용 : 열차제어와 모니터링, 유지보수, 관리 및 통신 분야의 혁신적인 콘셉트 정립을 통해, 각 시스템에 필요한 기본요소를 재규정하고 철도차량, 인프라시설, 교통관리, 열차 운영의 필요성을 평가하며 노든 이용 가능한 추가 정보를 가장 잘 프로세싱할 수 있는 지능형 절차를 개발하는 것임

 

2.1 연구 우선분야

ㅇ 비용 경쟁력 : 전체 시스템 비용

- 인프라시설, 철도차량 그리고 운영을 포함한 완벽한 철도시스템 제공을 위해 최소 수명주기비용을 조사할 때 부딪히는 여러 가지 중요한 문제는 다음과 같음

▸ 완전한 비용 상세내용을 제공하는데 일부 철도기관들의 무능력과 비협조

▸ 지질학적 조건, 터널링 때문에 발생하는 건설 및 유지보수 비용의 가변성

▸ 작은 인구의 큰 국가와 작은 인구의 나라 사이의 가변성

▸ 비용 표준화를 하기 위한 충분히 자세한 수준에서의 전체 수명비용을 포함한 자산 정보의 부족

- 연구의 출발은 1994년 브리티시 레일에서 마지막으로 간행된 비용이며, 높은 수준의 모델만으로 의사 결정에 필요한 충분한 데이터를 제공하지 못하므로, 비용 절감을 위한 연구를 위해서는 비용 요소에 대한 상세한 정보가 필요함

- 이러한 모델에 대한 추가개발이 제공할 효과는 다음과 같음

▸ 가장 큰 경제적 효과가 발생한 영역의 제안

▸ 프로젝트 제안에 대한 가능한 비용 영향의 이해에서의 연구 방향 지원

▸ 비용 구조 이해에 필요한 추가연구 영역의 도출

▸ 철도 비용 절감을 위한 현실적인 목표에 관한 교통 전략을 책임지는 기관에 정보의 제공

 

ㅇ 비용 경쟁력 : 경제성과 차량

(비용 경쟁력 있는 철도차량과 혁신적이고 미래를 보장하는 철도차량)

- 문제점

▸ 유럽연합 차량 제작회사는 수요의 불규칙성 때문에 내부 시장 조건에 어려움을 겪고 있으며, 철도차량 납품에 충분하지 않은 시간은 공급 산업계에 비용효율적이지 못하며 글로벌 경쟁력을 저하시킴

▸ 철도차량은 수명과 중량의 문제 때문에, 현재는 40년 이상의 수명주기를 가짐

▫ 기술혁신이 진행됨에 따라, 40년이 된 차량이 고객만족을 위해 실내와 주행기어를 대수선함으로써 충분히 업데이트가 가능한지 그리고 2050년까지 생산될 차량이 개인 교통수단의 편안함을 만족하게 할 수 있을지와 비교될 것임

▫ 현재까지의 제작 과정 연구개발 활동은 기존 구조체를 재활용하는 기술 개발이었음

▫ 현재 위치에서 더는 유용한 사용이 불가능한 구조체를 재활용함으로써 신조차 제작의 탄소발자국은 상당히 감소할 수 있음

 

ㅇ 기술혁신에의 장애물

- 기술혁신에 방해되는 현재의 요소

▸ 경쟁시장, 경제적 규제, 산업구조와 인센티브 운영 방식

▸ 표준화 프로세스와 규제

▸ 전체 수명문제와 무관한 최초 비용 등을 대입하는 단기 경제성에 초점을 맞추는 것과 정치적 사이클의 영향

▸ 비즈니스 케이스 과정에서의 혁신 사례에 대한 이해 부족

▸ 나라마다 심지어는 국가 내에서도 다른 시스템과 궤간 등 비 표준화된 철도는 부품시장의 축소를 의미함

▸ 기술혁신 리스크의 이해와 관리의 부족

▸ 제한된 차량한계와 기계 설계, 고속의 유지보수와 리뉴얼에 영향을 주는 도상 서비스 등의 기술적 제한과 궤도 접근성의 애로

▸ 설계된 철도 시험시설의 목적성 결여

▸ 복잡한 인센티브로 인한 전체 철도시스템 목표의 이해 부족

- 앞으로의 연구는 이러한 잠재적인 장애를 더욱 상세하게 이해하고 규정하며, 적용 솔루션을 개발하기 이전에 베스트 프랙티스를 확인하는 것이 필요함

 

ㅇ 인프라시설, 유지보수와 용량

- SRRA가 명확하게 이미 제시한 목표

▸ 인프라시설과 철도차량 모두에 마모와 손상을 감소시키는 철도차량과 인프라시설에 적용되는 신기술을 통해 유지보수 필요성의 감소

▸ 검사와 유지보수의 자동화

▸ 용량 최적화

▸ 상황에 기반을 둔 유지보수와 잔여 수명 결정을 위한 철도차량과 인프라시설에 대한 연속적인 상태 모니터링을 위한 우수한 센서 개발

- 용량 최적화의 솔루션은 노선과 병목마다 다르므로, 하나의 솔루션은 불가능함

- 유지보수를 위해 필요한 기존 시설과 운영에의 간섭은 24시간 운영을 막기 때문에, 고속의 자동화된 검사 및 유지보수 개발이 24시간 운영 기능성 확보에 우선적인 요소임

- 고속철도 차량의 도입은 인프라시설에 대한 추가비용 투입 없이 항상 이루어지는 것은 아님

▸ 철도차량과 궤도의 수명이 40년 이상이 됨에 따라, 최소의 성능저하율 그리고 손상을 주지 않는다는 비전을 가지는 철도시스템 개발이 시급함

- 덜 손상시키는 철도차량의 개발과 더불어, 손상에 저항성 있는 인프라시설이 어떻게 설계될 수 있는지를 결정하는 데 필요한 전체 시스템 모델의 개발이 필요함

 

3. 비전

ㅇ 미래 철도

- 유럽연합 백서는 이동성 제공과 혼잡 감소 그리고 지속가능하고 수용 가능한 방식으로 경제개발을 지속할 수 있도록 유럽 내에서의 교통 현대화의 필요성을 강조함

- 백서에 기술된 도전적인 성장 목표를 달성하기 위해 철도분야는 현재와 미래의 고객 요구를 만족하게 해야 함

- 기술혁신은 차세대 기술이 상업적으로 이용되기 이전에 때로는 천천히 때로는 기하급수적으로 이루어짐

- 철도산업은 고객만족 분야에서 많은 성장을 해왔지만, 일부 관심사는 혼잡과 과밀, 정보 제공이 충분하지 않은 기후와 관련된 지체 그리고 때로는 다른 복잡한 이슈에 관심이 묻혀버리는 일이 많음

- 철도산업은 현재의 기대와 고객 경험 사이의 틈을 줄이고 21세기에 필요한 지속가능성과 예외적인 성장을 이룬다는 가정하에 발생할 수도 있는 도전을 극복할 필요가 있음

 

ㅇ 철도산업이 도전을 극복하는 방법

1. 지속가능성

- 철도의 가장 강력한 크리덴셜은 가장 지속 가능한 솔루션으로서 대규모의 승객과 화물을 가장 효율적으로 리소스를 사용하여 운송할 가능성을 제공한다는 것임

- 이것에는 최소 에너지 사용 관리와 높은 탄소 콘테트를 가진 인프라시설 리뉴얼과 유지보수의 최소 50% 감축과 같은 추가 개발 여지가 있음

 

2. 용량

- 백서는 2030년까지 300km에 걸쳐 도로 화물의 50%가 철도와 수로 및 해상교통으로 이전되고 2050년까지는 50% 이상이 될 것으로 예측하며, 이것은 적절한 인프라시설의 개발과 건설을 요구함

- 자동열차운영과 제어는 기존선의 용량을 증가시키지만, 교통 허브와 다른 인프라시설은 확장을 위한 역 공간과 화물취급 시설이 부족한 상황에서 교통량 2배 증가에 대응할 급격한 리디자인이 필요함

- 추가 용량은 새로운 형태의 궤도 구조 개발, 자동화 유지보수와 인프라시설 유지보수를 매우 줄일 수 있는 철도차량-궤도 인터페이스 개발 등을 통해 유지보수 자산의 필요성을 제거하거나 감소시킴으로써 가능할 것임

 

3. 고객 기대

- 철도가 고객들의 우선선택 수단이 되려면, 혼잡, 지체 서비스, 부족한 정보와 돈의 지급가치 등에 대한 관심이 필요함

- 1,000km 정도의 장거리 여행에서는, 항공교통의 체크인 및 보안 과정에서의 시간 지체와 자체 생산성 향상을 통해 고속철도가 더 경쟁력이 있게 됨

- 와이파이와 휴대전화기의 이용성 향상은 5시간을 여행하는 승객들을 시간 가치를 극대화하며, 끊김 없는 연결성은 사무환경과 비슷한 생산성을 제공함

- 단거리 여행은, 철도역 접근용 대중교통의 불편함과 신뢰성 부족이 철도 커뮤니티가 초점을 두어야 하는 과제임

- 도시 지역에서의 혼잡, 주차장 비용 그리고 도시철도와 트램 서비스의 향상은 승용차 사용을 억제하고 도시환경을 개선하며 사이클의 사용을 독려함

- 트램 열차의 개발은 대중교통의 사용을 독려할 것이지만, 고객들은 24시간 서비스와 모든 역에서 늘 안전한 환경을 기대함

 

4. 탄력성

- 자연적으로 발생하든 기후변화의 영향이든, 자주 발생하고 증가하는 혹독한 기후조건 변화는 대중교통의 선호도를 높일 것임

 

5. 수용가능성

- 미래의 수요 증가에 대응하는 데 필요한 추가 용량 제공을 위해, 철도시스템 확장에 필요한 투자는 돈의 지급 가치 향상과 투자에 대한 적정 이윤을 보장하는 민간의 투자에 의존하게 될 것임

- 공적 투자의 압력과 정부의 재정 지원은 제한되어, 성능향상을 위한 많은 추가 비용과 새 철도차량은 티켓 비용으로 감당될 가능성이 큼

 

4. 로드맵 개발

ㅇ 혁신적인 인프라시설과 유지보수 기술

(기존 자갈 궤도에 대한 대안 솔루션)

- 자갈 궤도를 벗어나 다양한 슬라브 궤도 디자인이 개발되고 적용되고 있지만, 비용과 소음 그리고 지리적인 이동이 발생하면 궤도에 맞추는 것의 어려움 때문에 자갈 궤도를 완전히 대체하지는 못함

- 현대의 궤도 건설 방법과 재료는 서로 분리하여 생각할 필요가 없음을 의미하며, 슬라브 궤도는 유연하고 적용 가능토록 설계되어 좋지 않은 환경에도 적용될 가능성을 보이고 있음

- 신속한 건설, 교통과 상황 모니터링을 위한 인빌트 센서를 가진 셀프 힐링, 지역난방과 통신 네트워크와 같은 많은 콘셉트가 철도 교통에 많은 장점을 부여할 것임

- 임베딩된 레일과 건설기술의 일반화는 철도 궤도를 국가 비상시에 도로에서도 사용될 수 있도록 할 것임

 

ㅇ 자동화된 고속의 유지보수

- [AutoMain] 프로젝트는 24시간 철도운영을 위한 목적으로 유지보수 자산의 감소 검토를 위해 시작됨

- 유지보수 프로세스의 자동화 첫 단계는, 자동화되고 고속 유지보수가 가능한 모듈화된 인프라시설의 적용에 있음

- 이 작업은 많은 철도 자산과 이러한 구조물 제거를 위한 제한적인 비용 때문에 여러 해 동안 계속될 것이지만, 최근에 적용된 모터 분야는 상당한 개선을 이루어낸 것으로 판명됨

 

ㅇ 시스템 인터페이스와 지원 유지보수 그리고 리뉴얼 결정을 위한 툴로서의 모델링

- 철도차량과 인프라시설의 상호작용은 복잡하고 어려운 문제임

- 이것은 차량의 동적 반응과 궤도의 불규칙성이 속도, 무게, 대차의 조건 그리고 차륜에 따라 다르고 힘과 주파수의 변화가 자갈과 하부 구조물의 특성에 의존하기 때문임

- 궤도 불규칙성에 대한 차량의 동적 응답 시뮬레이션 툴은 잘 개발되어 신차 구매에 이용되고 있으며, 차량 디자인이 그 차량이 사용될 궤도 조건에 적절한지 확인하는 데 사용될 수 있을 것임

- [InnoTrack] 프로젝트는 궤도 박스에서의 실질적인 시험에 의한 수학적 모델이 어떻게 대체 솔루션 적용 시의 장점을 모델링하는데 사용될 수 있는지를 밝혀줌

- [InnoTrack] 프로젝트는 궤도 성능저하율 결정을 도우려고, 고정밀 모델과 저정밀 모델을 동시에 개발함

- 유지보수 팀은 대부분의 적절한 수리에 대한 의사결정에 축적된 경험이나 유지보수 가이드라인이나 표준을 이용하는 경향이 있지만, 이것은 유럽연합 전체에 걸쳐 10조 유로 이상의 비용을 지불하고 철도의 신뢰성과 이용가능성에 영향을 미치고 있음

- 그러므로 우선적인 개발 모델 영역은 매우 상세한 지역 조건을 시뮬레이션할 수 있고 전략적 결정을 위해 전체 노선 모델링이 가능하도록 정밀도를 낮출 필요가 있으며, 이 모델의 특성은 다음과 같음

▸ 최소한의 교육으로 사용이 쉬워야 함

▸ 모든 인프라시설 구성요소를 커버하는 다른 모델들을 경합할 수 있는 플러그 앤 플레이 모델이 되어서, 미래를 보장하는 새로운 모델의 도입을 제공해야 함

▸ 비교 수명주기비용 연구가 가능토록 비용 기능의 결합