| 1차년도 |
- 국내외 최신 기술동향 및 적용사례 조사분석- 반능동형 팬터그래프 기본설계- 집전판 성능향상방안 검토- 고속 전차선 시스템에 대응한 팬터그래프 설계 파라미터 민감도 연구- 반 능동형 팬터그래프 적합성 확인 및 인증 획득을 위한 검·인증 계획 수립- 고속철도차량의 팬터그래프에 필요한 개선사항 제안- 팬터그래프의 구조해석을 수행하여 정적, 동적 강성 특성 파악- 정/동강성 해석에 대한 목표치를 설정- 유압댐퍼 설계검토 및 1차 시작품 제작
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- 국내외 최신 기술동향 및 적용사례 조사분석- 해외 선진 기술 대비 개발대상 성능 비교 분석- 반능동형 팬터그래프 부품/구성품 시작품 설계- 집전판 성능향상방안 검토- 반능동형 팬터그래프 인터페이스 분석- 반능동형 팬터그래프 부품규격서 개발- 팬터그래프/전차선간 동특성 예측 관련 자료조사/분석- 국내 고속 전차선로 현황 조사/분석- 전차선로 및 팬터그래프 수학적 모델링- 국내 전차선로 현황을 고려한 팬터그래프 동특성 해석 및 설계 방향 제시- 팬터그래프 요구사항 연구 ·철도차량부품개발 사업단 요구사항 정의서 분석(사업단 연계) ·국내외 기술기준 및 표준규격 분석 ·팬터그래프 적합성 확인 방안(Method of Compliance) 도출- 팬터그래프 검·인증 계획서 개발 ·요구사항 준수확인 목록 작성(사업단 연계) ·팬터그래프 설계검증, 제작검증 및 시험 시나리오 수립 ·팬터그래프 개발 일정에 따른 검증 마일스톤 수립- 팬터그래프 기본설계 결과의 요구사항 부합화 검토- 고속차량 운영 노하우에 따라 팬터그래프의 구비조건 제안- 차량속도 증가에 대한 문제점 및 보완 대책 제안- 팬터그래프의 구조해석을 수행하여 정적, 동적 강성 특성 파악- 반 능동형 팬터그래프 댐퍼의 요구도/ 관련 규정 및 근거 조사- 반 능동형 팬터그래프 댐퍼의 설계 사양 계산- 반 능동형 팬터그래프 댐퍼의 도면 작성- 반 능동형 팬터그래프 댐퍼의 형상 및 부품 기능 정의 └ 주 작동구간에서 100~350만 사이클 정상 작동 할 것 └유압댐퍼에서 발생된 최대 감쇠력은 (8,000) N~ (20,000) N ( 속도 0.1 m/sec 기준 ) └ 유압댐퍼 내부 기름의 동점도는 100mm2/s 이하일 것
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
○ 기술적 측면- 경량의 판토그래프 개발&적용으로 인해 안전한 집전이 가능하고, 전차선과 팬터그래프간의 아크 발생이 적어 효율적인 유지보수 가능
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 경제적ㆍ산업적 측면- 고속철도용(200km/h 급) 간선형 및 전동차용 팬터그래프 생산기술 개발을 통해 가격경쟁력 확보 및 국내외 시장 진출 가능 신규시장매출액: 약 259억원, 연간 약 17.3억원(팬터그래프) 유지보수매출액: 약 259억원, 연간 약 17.3억원(팬터그래프) 유지보수매출액: 약 516억원, 연간 약 21억원(집전판)※ 출처: 철도차량 및 주요부품 중장기 구매계획 알림, 국토부 철도운행안전과-3214※ 철도차량부품_공급다변화를_위한_기술개발_설명회_발표자료, 한국철도공사, 2017○ 사회적 측면- 팬터그래프의 무게를 줄여 외부 환경적 요인에 따른 기구적인 안정성을 확보하며, 열차의 속도와 관계된 제약 조건을 해결할 수 있으며, 외부환경에 의한 파손 예방으로 열차 안전에 기여 가능- 팬터그래프의 공력소음 저감(3 dB)으로 승객의 승차감(소음) 개선
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| 활용방안 |
○ 기술개발 완료 후 시장 출시가 가능한 기술 및 제품 출시- 고속철도용 팬터그래프 시장에서 신규 시장 진입 등 유지보수품에 대한 수입대체 등 파급효과가 클 것으로 예상○ 개발된 고속철도용 팬터그래프는 국내외 신규 고속전철에 제안 가능○ 반능동형 공압제어장치는 선택적으로 차량사의 요구조건에 따라 적용 가능○ 집전판의 경우 성능 검증후 구매처 다변화를 통하여 국내 유지보수품 가격 경쟁 유도
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