철도종합기술연구소는 지금까지의 연구개발 진전 및 철도를 둘러싼 최근의 상황 변화를 반영하면서, 철도기술에 관한 종합연구소로서 각계로부터의 기대에 따른 활동을 효과적으로 추진하여, 철도의 지속적 발전을 목표로 하기 위해, 2010년부터 2014년까지 5년간의 연구개발 기본계획(RESEARCH 2010)을 책정하였다.

기본계획의 기본방침으로는 (1)철도의 지속적 발전을 목표로 한 신기술 창조, (2)수요에 대한 적확하고 신속한 대응, (3)활동 성과의 정보 발신과 보급, (4)철도 기술의 계승과 기반기술력 축적, (5)철도 기술자 집단으로서의 종합력 발휘 등이다.

한편, 본 기본계획에서는 “철도의 미래를 위한 연구개발” 과제를 제시하고 있는데, 이는 실용화했을 경우, 파급효과가 큰 기술개발형 과제 외에, 연구개발의 획기적인 진전을 기대할 수 있는 현상 해명이나 툴 구축과 같은 기초연구형 과제들을 포함하고 있다.

“철도의 미래를 위한 연구개발”에서는 5개의 대과제를 설정하고, 각 대과제별로 여러 연구개발 테마로 구성된 개별 과제를 설정하였다.

과제는 (1)철도 사업자의 요구, 사회 동향 등에 따른 과제 (2)선행적인 기술개발, 철도의 장래를 지향한 과제, (3) 철도종합기술연구소의 연구 능력이 높은 분야나 특징있는 영역을 살릴 수 있는 과제, (4)실용 기술개발이나 이를 위한 문제 해결에 결합되는 것. 또, 학술적인 공헌도 기대할 수 있는 것 등의 기준에 따라 설정하였다. 과제의 실시기간은 5년을 기본으로 하지만, 일부는 최대 10년간까지 기간을 상정할 수 있도록 할 방침이다.

□ “철도의 미래를 위한 연구개발” 관련 5개 대과제 및 개별과제

(1) 철도 시스템의 안전성․신뢰성 향상

철도의 안전성 및 신뢰성을 비약적으로 높이기 위해서, 철도 사고 방지 대책 등의 고지능화 철도 시스템 및 탈선을 억제하는 차체를 지탱하는 대차(臺車)의 개발, 지진을 비롯한 자연재해 대책을 진행시킨다.

［개별과제와 주요 실시항목］

○ 지능 열차에 의한 안전성․신뢰성 향상

- 고도 열차 안전 제어 시스템

- 차상(車上)으로부터의 센싱

- 운전원 지원

○ 탈선․충돌에 대한 안전성 향상

- 탈선을 억제하는 대차(臺車)

- 충돌 안전성 평가법

○ 기상 재해에 대한 안전성 향상

- 국지 기상 시뮬레이션 모델

- 재해 해저드 매핑(Hazard mapping) 기술

- 강우․경사면 재해 위험도 평가 수법

○ 지진에 대한 안전성 향상

- 대규모 지진에 대한 구조물 안전성 평가 수법, 대책 기술

(2) 에너지의 고효율인 이용

에너지를 고효율로 이용하는 철도 시스템을 구축하기 위해서, 공기 저항 저감, 기기의 효율화, 경량화 등에 의해 소비 에너지를 저감하는 차량이나 탑승자들의 중량에 따라 운전 에너지 소비량을 저감하는 새로운 전력 공급 방식의 제안을 실시한다.

［개별과제와 주요 실시항목］

○ 차량의 에너지 소비 저감

- 신소재에 의한 경량화

- 공기 저항의 저감

- 차상 기기의 고효율화

- 소비 에너지 평가 시뮬레이션

○ 전력의 새로운 공급시스템

- 초전도 플라이휠(Flywheel)

- 초전도 케이블

- 저손실 반도체 소자

- 자연 에너지의 활용

(3) 정비의 혁신

정비 비용 저감을 도모하기 위해, 정비 대상물 상태 감시 수법이나 이상 검지․진단 기술 및 경년 변화 예측 수법의 확립 등을 실시하며, 대규모 개량을 필요로 하는 구조물에 대한 리뉴얼 기술의 개발을 실시한다.

［개별과제와 주요 실시항목］

○ 새로운 상태 감시 보전 기술

- 대상물 상태 감시 보전 기술

- 경년 변화 예측 수법

○ 구조물의 리뉴얼 기술의 혁신

(4) 철도 네트워크의 유지 발전

철도의 우위성을 부각해 철도 수요를 환기하여 철도 네트워크의 유지 발전을 도모하기 위해서, 진동 승차감 등의 평가 수법의 개발, 고속화에 수반하는 연선(沿線, 선로를 따라서 있는 땅) 환경의 예측․평가법의 개발, 역이나 주변의 이동 원활화 기술의 개발 등을 실시한다.

［개별과제와 주요 실시항목］

○ 차내 쾌적성의 평가․대책

- 감각 특성에 근거한 진동․소음 평가 및 대책 수법

○ 고속화를 위한 연선 환경의 평가․대책

- 연선 환경의 평가 및 대책 수법

○ 교통 요충지에서의 이동 원활화

- 역 및 주변의 이동 원활화

- 철도를 중심으로 한 통합 수송 계획

- 여객 및 화물 교통 네트워크의 평가 수법

(5) 철도 시뮬레이터의 구축

철도 시스템을 구성하는 각 분야의 거동을 시뮬레이터로서 실현되어, 이를 종합적으로 조합해 고기능 철도 시뮬레이터로서 활용한다.

［개별과제와 주요 실시항목］

○ 철도 시뮬레이터의 핵심 시스템의 설계․개발

- 지반․구조물군 모델

- 공기류․공력음 통합 시뮬레이터

- 가선(架線)․팬터그래프(Pantagraph) 시뮬레이터

- 가상(Virtual) 철도 시험선 프로토 타입

▣ 원문의 주요목차 **********************************************************************

1. 서론
2. 활동의 기본방침
3. 사업 활동
4. 운영
5. 결론