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과제기본정보

전기철도 전차선의 전력선통신(PLC)을 활용한 실시간 안전정보공유 시스템 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 철도기술연구사업 과제번호 10PRTD-C054246-02
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 철도교통기술 | 전철 전력기술 적용분야 제조업(자동차 및 운송장비)
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 응용
과제명 전기철도 전차선의 전력선통신(PLC)을 활용한 실시간 안전정보공유 시스템 개발
주관연구기관 한국철도대학 산학협력단
총괄연구 책임자 성명 안승호
소속 국립한국교통대학교산학협력단 직위 교수
기관 대표번호 031-460-0640 FAX 031-462-8807
총 연구기간 2009-12-23 ~ 2011-12-22
당해연도 연구기간 2010-12-23 ~ 2011-12-22

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
2차년도 80,000,000 2,700,000 24,300,000 27,000,000 107,000,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ο 전기철도 열차의 안전업무종사자(관제사, 기관사, 신호원)간에 실시간으로 안전정보를 공유할 수 있는 전용통신시스템을 개발하고자 함. 이 시스템은 주행 중인 전기차량과 실시간으로 선로주변 안전정보 및 철도운영정보(TIS)등을 지상근무 안전업무종사자간에 양방향으로 제공할 수 있는 전차선의 전력선 통신(Power Line Communication)을 의미함.
최종목표 ο 전기철도 열차의 안전업무종사자(관제사, 기관사, 신호원)간에 실시간으로 안전정보를 공유할 수 있는 전용통신시스템을 개발
연구내용 및 범위 ο 철도 고압전차선을 이용한 전력선통신 솔루션(PLC Solution) 연구
- 전기철도 PLC를 위한 철도전기 Noise 분석 및 Filter 기술 연구
- 전차선과 판토그라프간의 이선현상에 따른 변복조 기술 및 Data Packet Solution 기술연구
- 전기차량 회생제동시 전력 위상변화에 따른 전력선통신 (PLC)의 Noise, 신호감쇄 및 신호왜곡과 같은 통신장애 요인으로부터 안정적인 통신망을 유지/관리하기 위한 기술연구
ο 전기철도용 전력선통신 장치(PLC Device) 개발
- 전력/전자 분야에서 연구/개발 및 검증된 신호결합기를 전기철도에 적합한 사양(기능)으로 응용/연구 개발
- 선로(전차선) 주변의 안전정보를 전차선에 직접연결할 수 있도록 전력/전자 분야에서 연구/개발된 Modem Module을 응용하여 Hybrid Modulator 연구/개발
- 전원공급이 위치(지리)적으로 부적합한 안전정보장치에 전차선의 전원을 공급하기 위한 전원공급장치 개발(전력/전자 분야에서 기 개발된 제품을 전기철도용에 적합하도록 최적화 함)
ο 전기철도 전력선통신 현장시험
- 전기철도 전차선을 활용한 현장시험
- Data 종류별 전송율 및 전송품질 시험
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 - 전기철도 현장시험 ο 전기철도 전력선통신 현장시험
- 전기철도 전차선을 활용한 안전정보(CCTV) 영상전송 현장시험
- Data 전송율(5Mb이상) 및 전송품질(-50db이하) 시험
- 이선 시 패킷 전송품질 시험
- 회생제동 시 Data 전송품질 시험
연구성과 기술적 기대성과 ο 전력선통신은 전력산업분야의 제한된 영역에서 원격검침 및 Home Network사업이 실용화되고 있으나 타 산업분야에서는 아직 연구/개발단계에 머무르고 있다.
ο 본 연구는 전차선을 매개로하는 전기철도 전력선통신 기술의 확보뿐만 아니라 안전업무의 실시간공유 통하여 전기철도의 새로운 기반기술 분야를 제시하는 효과가 기대 된다.
사회 경제적 파급효과 ο 근래에 국내 철도 기술적 자립도는 100%에 근접하는 수준까지 이르고 있다. 그러나 미래철도 기술은 철도선진국의 주도로 매우 활발하게 진행되고 있으며, 당해 국가의 미래성장동력으로 자국의 이익 및 기업의 이익과 결부 되어 매우 폐쇄적으로 기술을 선도하기위한 노력이 진행 중이며 우리의 미래철도기술은 미약한 수준에 머무르고 있다.
ο 해외에 새로운 철도기술수출 전략산업으로 육성할 필요 IT강국으로서 지식경제부 산하 전력IT사업단(Smart Grid)을 중심으로 전력선통신기술의 상당한 결과를 이루었으며, 전력IT 선진국과 대등한 수준의 기술력을 확보하고 있다. 전력산업분야에서 연구,개발된 전력선통신 요소기술을 전기철도 응용개발/연구에 적용하여 미 개척분야인 전기철도 전력선통신의 기술적 선점은 물론 향후 급증이 예상되는 유럽/아시아철도시장의 수출 및 규격 표준화에 대비하여 선진기술의 종속화에서 탈피하고 국가 경쟁력 강화에 기여함.
활용방안 (1) 정책적 활용방안
ο 전력선통신의 지속적인 기술 발전은 고속 전력선통신 방식과 관련된 국가표준인 KS X 4600-1이 제정되어 기준이 마련되면서 다양한 응용 분야에 기술발전의 계기가 되었다. 따라서 본 과제는 전차선을 활용한 전력선 통신(전기철도 전력선통신)의 표준화를 위한 기초 자료로 활용 가능함
ο 미래 철도의 안전업무를 정의하는 체계적 기초 자료로 활용 가능
(2) 기술적 활용방안
ο 주행 중인 기관사의 실시간 안전정보(시설) 공유
ο 안전업무종사자간의 실시간 안전정보 공유
ο 신 개념 철도 신호시스템 도입
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 전차선 전력선통신 전기철도 PLC 실시간 안전정보공유 PLC 차상장치 신호결합기
영문 power line communication electric railway power line communication real time safety information sharing PLC device of on locomotive recloser built-in coupler
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