| 2차년도 |
` ○ 기존철도 터널(호남선, 경부선 터널의 3~ 4종)에 대한 소단면 수직통풍공 공력설계 개발 ○ 시험시공을 통한 요소기술 연구, 신기술 및 시제품의 적용 가능성 분석 ○ 철도터널 수직 통풍공의 공력설계 및 시공지침서 제안
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○수직통풍공 터널 개발 및 현장 시험시공 및 신기술？시제품에 대한 시공성 등 타당성 분석○열차편성별/터널길이별 터널내 통풍공 공력학적 축척시험 및 개발 - 기존터널내 통풍공 최적설계를 위한 운행속도에 따른 1/60축척 열차편성 주행 시험 및 개발(상세설계): 호남선 및 경부선(제3종, 제4종) 0.25 km급, 0.5 km급, 0.75 km급 터널에 대한 통풍공 터널개발 (8~10량 1편성)○시험시공을 통한 요소기술 연구 : 주요 시험시공 과정에 대한 시공성 분석 - 철도운행이 적은 철도지선 터널에 대한 시험시공 위치 선정 및 제반사항 준비 - 계측, 조사 등의 기술적인 요소 연구와 시공성, 경제성 등의 타당성을 분석 문서로 기록○통풍공(air-shaft)의 압력경감 최적설계 : 열차편성 시험장치 및 2차원 비정상 유동해석을 통하여 통풍공을 포함한 터널내부유동에 대한 해석 및 통풍공의 위치와 간격에 대한 최적설계, 수직형 통풍공과 관절형 통풍공 독립모델의 압력경감 최적설계(통풍공 길이에 따른 통풍공 직경 최적화)○신기술 및 시제품의 적용 가능성 분석 : 유도공내 국부지반 보강공법 및 Prototype 라이닝의 시공성 분석(신기술 신청 ？특허 출원을 위한 기초자료) ○시험시공 전,후의 터널내 배기가스 및 환기력 분석○철도터널 수직 통풍공의 공력설계 및 시공지침서 제안
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
○ 노선 등급에 따라 터널 내공단면적 최적설계
○ 터널주행시 주행속도 향상에 따라 나타나는 객실내 승객 및 운전실의
이명감 해소
○ 터널내 주행속도에 따른 국내 제작차량의 차체기밀도 기준마련
○ 선로조건에 따른 터널주행 속도향상 대책제시: 통풍공 설계 및 개발
○ 시험굴착 및 Prototype 라이닝 시험시공을 통하여 운행중인 철도터널에의 시공에 대한 문제점을 최소화
○ 유도공내 지반 보강공법의 개발로부터 연약지반 보강 및 수직구 굴착을
동일 공종으로 수행 가능
○ 시험시공 전,후의 터널내 환기력 분석을 통한 도로터널 등에 적용 가능
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 기존터널의 단면적 확장공사 없이 저렴한 각종 통풍공 대책으로 예산절감 ○ 기존선 1급노선 신설 또는 이설시 터널 총건설비의 20% 저감할 수 있음
○ 호남고속철도의 경우 터널 총건설비의 20% 저감할 수 있음.
○ 기존선 고속화에서 터널내공단면 확장공사에 따른 철도서비스 중단 등의 사회적, 경제적 손실비용을 가장 최소화 할 수 있음.
○ 수직구의 기계화 굴착을 통하여 인건비(약 5인 내외)절감 및 공기(25일 /90m)절감 등의 효과가 있음.
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| 활용방안 |
○ 기존선 고속화에 따른 경부선 및 호남선과 기타 1급 철도노선 등에 바로 활용할 수 있음
○ 호남선 전철화에 따른 틸팅차량 투입이 되면 160 km/h까지 속도향상, 따라서 터널의 개선은 당면 과제임.
○ 호남고속철도 건설시에도 바로 터널설계 적용됨.
○ 활용 분야로는 먼저, 기존선 철도터널 내 속도향상, 신설 2km 이상의 장대 터널 작업구 및 환기구, 도심 지하철의 작업 수직구, 각종 폐기물 처분장의 작업구 및 수송구, 양수발전소의 조압수조 및 수압터널, 광산 환기구 등 대부분의 터널분야서 직접 적용이 가능함.
○ 민간의 기술개발을 촉진 방안으로 도로터널의 환기시스템에 적용 가능
○ 중국 및 동남아 철도 고속화시 기술용역사업 수행
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