| 연구내용 및 범위 |
○ 국내외 고속철도 선형관리기준 비교·분석 실시 - 국내외 고속철도 선형관리기준에 대한 연구사례 및 문헌 조사 - 국내 검측결과 및 선로유지관리이력 조사○ 차량 이동하중과 궤도 틀림 영향인자를 고려한 수치해석 실시 - 차량의 하중 특성을 반영한 모델링 - 궤도 틀림의 영향인자를 고려한 모델링 - 속도 대역에 따라 발생하는 선로의 변위 발생 특성 분석○ 수치해석 결과와 실제 계측 데이터의 비교·분석 실시 - 수치해석 결과의 타당성 검증○ 보다 발전된 고속철도 선형관리기준 개정(안) 제시○ 선행연구 과제 - 본 연구과제와 관련된 선행연구 연구사례는 미흡한 것으로 파악되었다. - 본 연구책임자는 2014년 11월 20일 국내에서 개최된 국제세미나에서 “Settlement Management Regulation According to Train speed Variation”이라는 주제로 발표를 하였으며, - 열차 속도가 400km/h 이상으로 운행되는 경우 수치해석을 실시한 결과, 선로에 치명적인 손상을 끼칠 수 있는 것으로 나타나, 선형관리기준에 대한 재검토의 필요성을 제안하였다. - 본 연구책임자는 국내 선형관리기준에 대하여 지속적으로 관심을 가지고 있어 왔으며, 이번 기초 원천 분야 연구를 통하여 국내 고속철도 선형관리기준에 대한 Data Base를 제시하고자 한다.(1) 국내 선형관리 현황 최초 국내 고속철도 선형관리기준은 2004년 국토교통부가 ‘고속철도 선로정비지침’을 제정하며 시작되었으며, 2004년은 경부고속철도가 개통된 연도로써 국내 고속철도 선형관리기준은 프랑스의 선형관리기준을 도입한 것으로 파악된다. 이후 한국철도시설공단에서는 2012년에 ‘선로유지관리지침’을 제정하였으며, 이 ‘선로유지관리지침’은 2016년 개정을 거쳐 현재의 국내 고속철도 선형관리기준으로 사용되고 있다. 철도운영사에서는 검측차의 운행을 통해 수집한 궤도검측 결과와 차량거동을 동기화하여 궤도유지보수에 필요한 전문적인 상관관계분석을 수행하고 있다. 하지만 선형관리기준과 유지보수를 위한 검측방법은 모두 차량의 주행안정성과 승차감 측면에서 평가되었으며, 열차가 궤도틀림이 발생한 구간을 주행할 경우 열차하중이 궤도 및 노반에 가하는 충격에 대한 평가와 연구는 지금까지 미미한 실정이다.국내 현황을 정리해 보면, 2016년 선로유지관리지침에 수록된 선형관리기준의 궤도틀림은 차량의 주행안정성 측면에서 검토되었으며, 열차가 궤도틀림 발생구간 주행시 궤도 및 노반에 가하는 충격에 대한 평가는 검토되지 않았다. 따라서 이에 대한 연구가 필요하며, 더 나아가 300km/h 이상의 속도대역에 적합한 선형관리기준 정립이 필요할 것으로 판단된다.(2) 국내 콘크리트궤도 현황 한국철도공사에서는 침하가 발생한 개소에 대하여 고속철도 선형관리기준으로 유지보수하고 있지만, 그림 1의 콘크리트궤도와 같이 잦은 침하로 인하여 지속적으로 선로 유지보수를 실시하고 있어 그에 따른 시간과 비용이 소요되고 있는 실정이다. 특히, 호남고속철도 시공 구간은 개통 이후에도 지속적으로 침하가 발생하고 있다. 콘크리트궤도에서 침하 발생량이 패드 삽입으로 인한 조정한계인 25mm 이내일 경우에는 직접적으로 패드를 삽입하여 유지보수를 하고 있지만, 25mm 이상의 침하가 발생하였거나, 발생 가능성이 있는 경우에는 우레탄과 유압잭 등을 활용한 공법을 적용하여 유지보수를 실시하고 있다. 이와 같이 잦은 침하로 인하여 지속적으로 유지보수를 하고 있는 구간은 상당한 양의 선로 틀림이 발생한 것이며, 이 구간에서 300km/h 이상으로 열차가 운행될 경우 궤도 및 노반에 심각한 손상과 열차 탈선으로 인한 심각한 인명 피해가 발생할 수 있다. 따라서 400km/h 수준의 고속철도 도입을 준비하고 있는 지금, 보다 경제적인 유지관리와 안전한 고속철도 운영을 위하여 고속철도 선형관리기준에 대한 재검토가 필요한 것으로 판단된다.
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