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과제기본정보

신에너지 바이모달 수송시스템 개발3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 교통물류연구사업 과제번호 08PTSI-B044210-03
국가과학표준분류 1순위 건설·교통 | 교통시설·수단·환경 기술 | 달리 분류되지 않는 교통시설·수단·환경 기술 적용분야 -
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 신에너지 바이모달 수송시스템 개발
주관연구기관 한국철도기술연구원
총괄연구 책임자 성명 목재균
소속 한국철도기술연구원 직위 실원
기관 대표번호 031-460-5000 FAX 031-460-5814
총 연구기간 2003-06-30 ~ 2014-03-05
당해연도 연구기간 2008-08-01 ~ 2009-05-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
3차년도 11,068,000,000 431,786,000 2,690,054,000 3,121,840,000 14,189,840,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ㅇ 당 연구단 과제는 친환경 CNG 하이브리드 추진장치로 구동되고, 정체, 혼잡 등 심각한 도심지 도로교통(Surface Traffic)문제의 완화와 교통약자의 이동편의 제공 등을 위한 첨단 대중교통 수단과 관련 인프라 기술 개발을 위한 것으로 실용화, 사업화를 위주로 하고 있음

ㅇ 자가용 수요를 대중교통으로 흡수하여 도로교통(Surface Traffic)의 혼잡과 환경오염 등 막대한 사회적 비용을 절감하기 위해서는 버스의 유연성과 철도의 정시성, 친환경성 등 고품질의 서비스를 제공할 수 있는 신개념의 대중교통수단 개발이 필요

ㅇ 고유가 추세, 환경문제 등으로 화석연료의 대체에너지에 대한 관심이 증가하고 있으며, 현재 CNG 하이브리드 구동형 대중교통수단이 주목받고 있음

ㅇ당 연구단에서는 CNG 하이브리드로 구동되고, 전자기방식에 의한 자동운전 및 정밀정차, 전길이 초저상구조, 복합소재 차체, 전륜조향(AWS, Alll Wheel Steering) 등의 첨단 기능이 구현되는 바이모달 트램 차량을 2003년부터 개발 중에 있으며, 2009년 시작품을 제작 완료할 예정

ㅇ현재 인천시, 대전시 등을 비롯한 여러 지자체에서 바이모달 트램 도입을 검토 중에 있으며, 사업비의 대부분을 차지하는 운영 및 인프라 구성품에 대한 기술개발이 필요하여 2006년부터 기술개발을 착수
최종목표 대중교통을 육성하고자하는 정부정책에 부응하여 저비용/고품질의 수단인 CNG 하이브리드 바이모달 트램 차량과 이를 구축하고, 운영하기 위한 제반기술을 개발하여 보급

ㅇ제1세부과제 : 신에너지 바이모달 저상굴절차량 개발
- 초저상버스 표준모델 개발(1단계)
-노약자 및 보행 장애자의 승하차가 용이한 초저상 차량시스템
-국산화(차체, 초저상축, CNG Type4 탱크) 및 승객의 편리성 향상
- CNG 하이브리드 바이모달 차량 개발(2단계)
-전용궤도와 일반도로의 혼합형 선로에 효과적인 Bimodal형 차량
-2,500/7,000명/방향/시간의 수송력을 갖는 도시형 대중교통수단
-추돌에 대한 안전 및 사계절 정밀정차를 위한 자동운전이 가능한 차량
-노약자 및 보행 장애자의 승하차가 용이한 초저상 차량시스템
-전체차륜의 독립 조향에 의한 최소 회전반경 및 최소 길이의 정거장 구현

ㅇ제2세부과제 : 신에너지 바이모달 저상굴절차량 운영시스템 기반기술 개발
ㅇ제1세부과제에서 개발 중인 바이모달 트램 차량에 적합한 운영시스템 및 인프라 구성요소의 시작품을 개발하고, 시험선로 및 테스트베드 구축을 통한 차량 및 구성품의 성능검증
연구내용 및 범위 제1세부과제 : 신에너지 바이모달 저상굴절차량 개발
- 저상버스 표준모델 개발
-기본설계 및 상세설계 : 시스템 통합 및 시험 평가 기술 개발, 초저상버스 표준모델 개발사양 개발, 초저상버스 차체 및 내장 시스템 상세설계, 초저상버스 추진시스템 기본 및 상세설계, 초저상버스 구동시스템 상세설계
-구성품 제작 및 평가 : 초저상버스 차체/내장 제작 및 구성품 시험평가, 초저상버스 추진시스템 제작 및 구성품 시험평가, 초저상버스 구동시스템 제작 및 구성품 시험평가
-초저상버스 조립 및 시험 평가
- 신에너지 바이모달 트램 차량 개발
-기본설계 : 저상굴절차량 시스템 설계, 저상굴절차량의 차체 및 내장시스템 기본설계, 저상굴절차량 추진시스템 사양결정 및 기본설계, 구동시스템 기본설계, 안내조향시스템 기본설계
-상세설계 : 저상굴절차량의 통합 및 시험 평가 기술 개발, 저상굴절차량의 차체 및 내장시스템 상세 설계, 저상굴절차량 CNG 하이브리드 추진시스템 상세설계, 저상굴절차량 구동시스템 상세설계, 안내조향시스템 상세설계
-구성품 제작 및 평가 : 저상굴절차량 차체 및 내장 제작 및 구성품 시험평가, 저상굴절차량 추진 시스템 제작 및 구성품 시험평가, 저상굴절차량 구동시스템 제작 및 구성품 시험평가, 안내조향시스템 제작 및 시험평가
-CNG 하이브리드 바이모달 차량시스템 통합 및 시험평가 : 시스템 통합(차체/내장/하이브리드 추진/구동/안내), 통합시스템 시험평가

제2세부과제 : 신에너지 바이모달 저상굴절차량 운영시스템 기반기술 개발

ㅇ바이모달 트램 시스템 엔지니어링
- 시스템 엔지니어링 및 시험 평가
- 바이모달 트램 안전/환경 지원 기술 개발
ㅇ바이모달 트램 선로구축물 표준화
- 바이모달 트램 전용선로 토목시설물 표준화 및 적용기술 연구
- 모듈화된 안전지향형 정거장 및 지원시스템 연구
ㅇ바이모달트램 운영시스템
- 바이모달트램 통합운행정보시스템 및 지원시스템 연구
- 자동운전 및 정밀정차 제어시스템 개발
ㅇ바이모달 트램 유지관리시스템
- 바이모달 트램 유지관리시스템 개발
ㅇ바이모달 트램 운영기반시설 구축
- 바이모달 트램 전용 시험선로 구축
- 바이모달 트램 테스트베드 구축

ㅇ바이모달 트램은 도심지용 대형 대중교통수단으로 주행안전과 관련된 성능 안정화가 매우 중요하며, 이를 위해서는 고품질의 제품개발과 실차의 운행시험을 통한 성능검증 절차가 필수적임

ㅇ상기와 같은 연구목표를 달성하기 위한 연구내용은 시스템엔지니어링, 선로구축물 표준화, 운영시스템, 유지관리시스템 분야에 대하여 각각 다음과 같이 구성되어 있음

(1) 바이모달 트램 시스템엔지니어링

- 시스템 엔지니어링 및 시험평가 : 시스템 엔지니어링 인터페이스 및 시험평가 기술 개발, 바이모달트램 시스템 상용화를 위한 법규 및 제도 연구, 바이모달트램 구성요소 최적결합방안 연구

- 바이모달 트램 안전/환경 지원기술 개발 : 바이모달트램 주행안전 지원시스템 개발, 전과정 환경성 분석 및 평가

(2) 바이모달 트램 선로구축물 표준화

- 바이모달 트램 전용 선로구축물 표준화 및 적용기술 연구 : 바이모달트램 노선결정을 위한 네트워크 설계기법 개발, 전용선로 시설물 표준화 및 적용기술 연구, 바이모달트램 전용선로 입체고가 구조물 기술 개발

- 모듈화된 안전지향형 정거장 및 지원시스템 연구 : 모듈화된 안전지향형 정거장 개발, 승객안전지원시스템 설계 및 제작, 정거장 운행정보안내시스템 설계 및 제작

(3) 바이모달 트램 운영시스템

- 바이모달 트램 통합 운행정보시스템 및 지원시스템 연구 : 바이모달트램 정보제공시스템 운영관리방안 수립, 바이모달트램 전용 통합관제센터 기반 시스템 설계 및 제작, 전용 차량운영컴퓨터 설계 및 제작, 운행정보 영상감시시스템 설계 및 제작

- 자동운전 및 정밀정차 제어시스템 개발 : 자동운전 제어시스템 개발, 정밀 정위치 정차제어시스템 개발

(4) 바이모달트램 유지관리시스템

- 바이모달 트램 유지관리시스템 개발 : 차량유지관리시스템 개발, 토목시설물 유지관리지침 연구

- 차량용 핵심부품의 유지보수 장비 개발

(5) 바이모달트램 운영기반시설 구축

- 바이모달 트램 전용 시험선로 구축 : 전용 시험선로 기본 및 실시 설계, 전용 시험선로 구축

- 바이모달 트램 테스트베드 구축 : 테스트베드 기본계획 수립, 테스트베드 기본 및 실시 설계, 테스트베드 운영안정화를 위한 검증 및 지원, 테스트베드 구축
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 o 제1세부과제
ㅇ바이모달 트램 차량 기본설계 및 상세설계 		o 제1세부과제
ㅇ시스템 통합 및 시험평가기술 개발
ㅇ차체 및 내장 상세설계
ㅇ추진시스템 기본설계 및 상세설계
ㅇ구동시스템 상세설계
연구성과 기술적 기대성과 o 제1세부과제
ㅇCNG-하이브리드 바이모달 트램에 의한 대중교통용 차량이 실용화될 경우, 자동차로 인한 환경 오염과 에너지 소비 문제를 완화할 수 있을 것으로 기대됨.
ㅇ에너지 효율 제고를 통한 지구 온난화 방지, 대기 환경 보호, 대체 연료 사용, 기술의 다각적 활용 가능성 측면에서 여러 분야에 이용 가능한 기술임.
o 제2세부과제
ㅇ점차 급증하고 있는 바이모달 트램시스템 구축에 필요한 기반기술을 습득함으로서 국내 시장을 보호하고 기술적인 독립성을 확보
ㅇ지능형교통체계(ITS), 버스운행정보시스템(BIS/BMS)의 기존 도로교통 기술과 자동운전 및 정밀정차 등 철도교통 기술을 융합한 새로운 기술개발이 기대
ㅇ국내에 처음으로 도입되는 바이모달 트램에 대한 차량정비, 주행안전 관련 기술개발을 통하여 안전한 대중교통 수단으로 정착될 수 있는 기초를 마련하는데 기여
사회 경제적 파급효과 o 제1세부과제
ㅇ선진국의 환경 관련 기술 장벽을 극복해야만 수출 중심의 한국 산업이 지속적으로 발전할 수 있으며, 국내 전체 산업의 20%에 이르고 산업 연관 효과가 매우 큰 자동차 산업 및 미래형 철도산업이 그 주도적 역할을 할 것임.
ㅇ대도시와 같은 인구 밀집 지역에서는 대중교통수단의 배기가스에 의한 공기 오염, 주행 중 발생하는 소음과 같은 공해가 심각한 사회 문제로 나타나고 있어서 자동차 공해에 의한 사회적 손실 비용을 줄이고, 삶의 질 향상에 친환경 저상굴절차량이 기여할 것으로 예상
o 제2세부과제
ㅇ대중교통육성 및 이용촉진에 관한 법률, 교통약자의 이동편의 증진법 등 정부의 교통정책에 대한 기술적 지원
ㅇ버스의 유연성과 철도의 정시성을 결합하여 혼잡 등 육상교통 문제의 근본적 완화를 위한 바이모달 차량의 국내 고유모델 확보로 막대한 사회적 비용의 절감이 기대
ㅇ바이모달 트램 개발에 따른 경제성 평가
- 수입대체효과: 약 1,400(1)？8,100(2)억원
- 고용창출효과: 약 1,700？9,600명
(붙임 : 바이모달 트램노선 적용(국가시범사업)(1) 및 상급BRT 확대적용(2)의 경우에 대한 분석)
ㅇ사업비의 70~80%를 차지하는 인프라 구축비용과 운영 및 유지관리비용의 20% 절감 목표달성
활용방안 o 제1세부과제
ㅇ서울과 인접 도시를 연결하는 고속도로 및 주요간선도로를 대상으로 간선급행버스 21개 노선(안)이 제시되고 있는데 본 사업에서 개발되는 CNG-하이브리드 저상굴절 차량을 이용하여 간선급행버스체계를 대체하거나 미 착공된 노선에 투입하여 활용하고자 함.
ㅇ도심의 궤도 차량 운행에 따른 환경 부하 저감 및 대기 오염 문제를 경감할 수 있으며, CNG-하이브리드 추진장치 개발로 외국 업체에 대한 기술 경쟁력 확보 및 수입 대체 효과 예상.
ㅇ분산형 구동장치, 초저상축, 자동운전 및 정밀정차 등 대중교통수단의 첨단화를 통하여 관련 산업의 적극 육성.
o 제2세부과제
ㅇ지방자치단체에서 진행 중인 20여개 이상의 관련 사업에 적극 활용
ㅇ친환경 전용선로 및 고가구조물, 정보제공시스템, 모듈형 정거장, 자동운전 및 정밀정차제어시스템 관련 핵심기술의 활용을 통하여 대중교통 기술의 첨단화 및 관련 산업의 육성
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 바이모달트램 압축천연가스 하이브리드 자기안내궤도 초저상 정밀정차
영문 Bimodal Tram CNG Hybrid Electromagnetic guidance Non-step low floor Precision docking
최종보고서
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