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과제기본정보

도로교통 안전 및 혼잡해소를 위한 화물트럭 수송용 피기백 화차(piggiback fractcar) 핵심기술연구2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술촉진연구사업 과제번호 20CTAP-C152178-02
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 철도교통기술 | 철도차량기술 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 건설 교통 | 물류기술 | 물류운송기술 실용화대상여부 실용화
3순위 기계 | 자동차 철도차량 | 달리 분류되지 않는 자동차 철도차량 과제유형 응용
과제명 도로교통 안전 및 혼잡해소를 위한 화물트럭 수송용 피기백 화차(piggiback fractcar) 핵심기술연구
주관연구기관 한국철도기술연구원
총괄연구 책임자 성명 한성호
소속 한국철도기술연구원 직위 실원
기관 대표번호 031-460-5000 FAX 031-460-5814
총 연구기간 2019-04-19 ~ 2021-06-30
당해연도 연구기간 2020-01-01 ~ 2020-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 400,000,000 13,334,000 120,000,000 133,334,000 533,334,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 국내 내륙 물류체계는 공로운송(88%), 철도운송(10%)로 공로운송에 편중되어 있어 공로 위주의 물류운송은 도로혼잡, 안전문제, 환경문제 등 많은 사회적 비용을 유발하고 있음.
○ 현 물류 교통운영체계의 문제점을 해결하기 위해서는 기존 화물운송 시스템의 개선이 필요하며, 신개념의 화물수송 및 운영시스템을 도입하여 효율적으로 전환하는 연구가 필요함.
○ 최근 정부에서는 도로에서 철도로의 물류수단 전환을 유도하기 위해 물류정책기본법 및 지속가능 교통물류 발전법을 제정하였으며, 특히 전환교통을 촉진하기 위하여 환경 친화적 교통수단의 운행 확대를 지원하고 수단전환 지원금을 지급하는 등 철도 수송으로의 전환 및 신규유치를 위해 노력함.
○ 정부의 노력에도 불구하고 철도의 수송 화물수송 분담률이 오히려 감소하고 있는 실정이며, 주된 이유는 철도가 가진 문전수송(door to door)과 즉시인도(Just in time)이 불가하다는 단점 때문이며, 환적 및 운송절차가 복잡하여 적재 및 대기 등의 불필요한 소요시간이 발생하기 때문임.
○ 피기백 전용화차 운영에 대한 주요한 기대효과는 트럭위주의 도로화물 운송을 철도로 물류수단 전환하는 것이며 이는 도로와의 운임경쟁에 따라 결정됨.
○ 기존의 철도 운송은 기본적으로 화물 발생?소요지에서 화물역간 셔틀 비용과 화물의 상?하역, 그리고 철도운임으로 이루어지는데, 현재 40ft 컨테이너의 철도운송 운임인 495천원은 도로운송의 운임 450천원과 비교하면 아직 경쟁력이 부족한 실정임
○ 하지만 도로운송은 화물자동차 운수사업법 제43조 제2항에 따라 화물자동차에 유가 보조금이 지급되고 있기 때문에, 유가보조금을 제외한 운임을 비교한다면 495천원으로 철도운송 운임과 크게 차이가 없는 것으로 분석됨
○ 따라서 피기백 화차 핵심 운영기술 도입시 상하역 비용이 제외되고, 도로운송에서 발생하는 고속도로 통행료 등 운송비용을 절감할 수 있어 도로의 교통혼잡 및 철도물류 활성화에 크게 기여할 것임
최종목표 ○ 피기백 화차(piggyback flatcar)기술은 트레일러나 트럭을 화물과 함께 통째로 화차에 실어 장거리 구간을 수송하는 방법으로 고속도로 정체해소, 대형 교통사고 감소, 과적차량으로 인한 도로시설 수명단축방지를 할 수 있는 복합운송(Intermodal)기반 철도물류수송 경쟁력 향상기술임.
○ 화물트럭을 화차로 수송하기 위해 요구되는 피기백 화차 제작기술 및 이를 안전하고 신속하게 운송하기 위해 필요한 피기백 화차 운영관련 스마트 통합SE 원천기술 연구함.(시험선 조합성능시험 실시)
연구내용 및 범위 도로 교통안전 및 교통혼잡을 해소하기 위하여 국내 기존 철도화차 운영환경에 적합한 화물트럭 수송용 피기백 화차 제작기술을 개발하고 효율화를 극대화하기 위하여 요구되는 주요 운영기술을 확보하는 것을 목표로 함.
○ 국내에서는 군 중장비 수송을 무개화차 높이와 일치하는 전용 플랫폼에서 전차, 장갑차, 자주포 등 군 중장비가 자력으로 화차위에 올라가서 수송하는 피기백 서비스를 실시하고 있음.
○ 현대자동차에서 생산하는 승용차를 태화강역에서 광운대역까지 하루에 1회 화차에 탑재하여 수송하고 있으며 이외에도 곡형 평판차에 변압기와 같은 대형화물을 싣고 운송하기도 함.
○ 무개화차 높이와 일치하는 전용 플랫폼에 무개화차가 대기하면 전차, 장갑차, 자주포 등 군 중장비가 자력으로 화차 위에 올라가는 시스템 기술임.
○ 수평이송장치를 이용한 물류기지내 상/하역 설비 절감 기술로서 개발된 DMT(Dural Mode Trailr)는 국가 R&D로 2011.12월에 개발 되었음. 수평이송용 전용 별도 구동 트레일러를 필요로 하는 기술로서 시장진입에 어려움이 있음.
○ 컨테이너 수송용량 증대용 이단적재 화차개발이 철도연 자체연구사업으로 2017.7월에 수행되었음. 아직 기존 컨테이너와의 호환성 및 특수 컨테이너 수요확보에 어려움이 있음.
○ 1950년대에서 처음으로 시행된 피기백(Piggyback)은 ToFC(Truck/Trailer on Flatcar)으로서 표현되는데 독일, 프랑스, 일본 등에서 활발히 적용되고 있으며, 트레일러 및 트럭 등 도로화물수송의 인건비, 연료비, 차량유지비, 화물차량터미널 등 수송비절감과 대도시권을 중심으로 심화되는 도로체증 및 환경오염방지에 효과를 보이고 있음.
○ 미국, 유럽은 수출입 수송용 뿐만 아니라 국내용 화물이 주로 컨테이너화 되어 있기 때문에 특수한 화차(ToFC)를 개발하여 피기백 수송을 실용화 해오고 있으며, 캐나다에서는 원저, 온타리오, 몬트리올 사이에서 롤링하이웨이 서비스를 시행하여 트럭들이 밤샘 운전을 피하고 경로의 짧은 거리만 운행하도록 시행하고 있음.
○ 국가별 철도운행 조건 및 지역 특성에 따라 다양한 피기백 화차를 개발하여 운용하고 있음
- 화물트럭 수송용 피기백 화차 설계 및 제작 기술연구
- 화차 탑재 트럭 결박장치 및 실시간 모니터링 기술연구
- 피기백 화차 철도물류역내 운영 프로세스 수립 및 규정(안) 연구
- 화물트럭 수송용 피기백 화차 설계도면
- 화물트럭 수송용 피기백 화차 시제품
- 화물트럭 수송용 피기백 화차 성능시험 기준(안)
- 피기백 화차 트럭 결박장치 및 실시간 모니터링 장치 시제품
- 피기백 화차 철도물류역내 운영 프로세스 수립 및 규정안
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 - 주관연구기관(한국철도기술연구원): 화물트럭 탑재가능 피기백 화차 목표 사양 제시
- 공동연구기관(제이케이에이(주)): 화물트럭 탑재가능 피기백 화차 기본/상세 설계 연구
질적 목표
목 표 치
- 화물 트럭 탑재가능 피기백 화차 목표 성능사양
? Load capacity 27ton 대형화물트럭 탑재를 고려한 화차 주요 부품 기술 사양 선정
- 탑재 트럭 결박장치 및 실시간 모니터링 모델 설계
? 결박 최소 하중 7.0ton 기준 만족, 안전구조 메커니즘 모델 설계 및 실시간 모니터링 장치 가능사양서 작성
- 역내 운영 요구조건 분석
? 역내 화물트럭 10분이내 상하차를 위한 운영 환경 및 요구조건 분석

- 화물 트럭 탑재가능 피기백 화차 기본/상세설계
? Load capacity 27톤 대형카고트럭 탑재를 고려한 화차 기본설계/상세설계 도면작성
- 탑재 트럭 결박장치 및 실시간 모니터링 기술사양
? 결박장치 최소 하중 7.0톤 이상 기준 만족, 무선 모니터링 기술사양서 작성
연구성과 기술적 기대성과 ○ 도로교통의 안전확보와 교통체증 해소를 위해서 화물트럭의 철도수송 전환방향은 국토교통의 현행 사회적 이슈를 해결할 수 있는 유용한 대안임.
○ 화물트럭 수송용 피기백 화차의 실용화를 위해 기술 및 시제품에 대한 인증시험을 실시하고자 함.
○ 기존철도시설의 차량한계를 만족하는 대형 27톤급 탑재용 피기백 화차운영기술을 제시함으로써 국내 도로교통의 문제점을 해소할 수 있음.
○ 화물트럭 수송용으로 개발한 피기백 화차 제작기술을 여객수송(자동차, 숙박용 컨테이너 등) 영역으로 확장할 경우 파급효과는 매우 확대될 것으로 판단됨.
○ 피기백 화차 실용화를 위해 프로토타입(Prototype) 개발 및 시범사업 적용노선을 선정하여 운영기술의 실용성을 확보할 수 있음
○ 피기백 화차 운영관련 공급자, 수요자, 자문단을 포괄적으로 구성하여 연구개발 성과품의 활용성을 극대화 하도록 노력함.
○ 국내 철도화물기지의 주요 시범적용대상지역을 조사하여 사업기대효과를 가장 최대화 할 수 있는 운영구간을 선정하여 도로 화물운송의 수단전환이 최대화 될 수 있도록 연구를 수행하고자 함.
사회 경제적 파급효과 ○ 화물트럭 수송가능용 피기백 화차 도입으로 도로에서 철도로 10% Modal shift 될 경우 10,144백만토-Km에 대한 원단위 금액은 약 2,218 억원의 혼잡비용 감소가능(※참조)
○ 현행 화물트럭 중심의 도로물류운송을 단거리 운송으로 제한하여 고속도로 정체 및 미세먼지 환경오염, 대형 교통사고, 도로시설 수명단축 효과를 기대할 수 있음.
○ 문전수송(Door to Door)과 즉시인도(JIT) 구현으로 철도로 수단전환(Modal shift)를 획기적으로 실현할 수 있는 교통운영기술은 피기백시스템이 가장 현실적인 대안 중에 하나임.
○ 2013년 피기백 화차 시스템 도입을 전제로 수송수요 분석 결과, 2020년 기준으로 상정할 때 도로 트럭 88.1%, 철도 2.4%, 피기백 화차 9.5% 수단을 전환될 것으로 기대함
활용방안 - 피기백 화차 기술 도입으로 도로교통 혼잡비용을 감소할 수 있으며, 상하역비용 및 고속도로 통행료 등 부수적인 비용을 절감할 수 있어 효율적인 인터모달 물류수송기술의 대안으로 활용이 가능함.
- 피기백시스템 도입으로 물류 수단전환이 이루어져, 수송비용 절감의 효과를 얻을 수 있으며 국가물류비용 절감을 기대할 수 있음.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 인터모달 대형트럭 피기백 화차 실시간모니터링
영문 Intermodal Heavy-duty truck Piggyback Flatcar Real time monitoring
최종보고서
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최종보고서 [붙임 1] 최종보고서(혁신법) _피기백화차_최종평가후_수정보완본001.pdf   다운로드
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