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과제현황 목록

과제기본정보

한국형 고속화차용 대차시스템(KSM대차시스템) 실용화 개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 철도기술연구사업 과제번호 18RTRP-C136834-02
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 철도교통기술 | 철도차량기술 적용분야 제조업(자동차 및 운송장비)
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 한국형 고속화차용 대차시스템(KSM대차시스템) 실용화 개발
주관연구기관 이스턴알앤이(주)
총괄연구 책임자 성명 전승기
소속 이스턴알앤이(주) 직위 연구소장
전화번호 02-858-3900 FAX 02-865-0326
총 연구기간 2017-09-29 ~ 2019-12-31
당해연도 연구기간 2018-01-31 ~ 2018-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
2차년도 837,400,000 27,920,000 251,280,000 279,200,000 1,116,600,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 ○ 스윙모션 대차시스템이란?
-고속화차용 주강대차이며, 기존 주강대차(Barber Bogie)의 속도향상 및 수송 화물 보호, 철도차량 주행 정숙도 향상을 위하여 제작된 대차시스템임
-선로에서 발생하는 충격 및 진동을 대차시스템 자체의 좌우 스윙운동으로 흡수하며, 대차의 뒤틀림을 용접구조물이 아닌 트랜섬으로 제어하는 역할을 함

○ 스윙모션 대차시스템의 특징
- 스윙모션 대차시스템은 4개의 주요 구성품으로 구성되어 있으며, 그 구성품은 사이드프레임 2개, 볼스타 1개, 트랜섬 1개로 구성되어 있음
- 선로의 불균형으로 발생되는 충격을 1차적으로 흡수하기 위해 현가장치를 통한 사이드 프레임의 좌우운동이 발생되면 그네 또는 흔들 요람처럼 어댑터 상단을 축으로 하여 스윙운동을 함으로써 대부분의 충격을 흡수하는 역할을 함
최종목표 ○ 연구목표
- 국내외 철도운영기관 요구 규격에 적합한 설계 및 제작의 검증과 국내 형식 승인 기술기준에 적합한 성능 검증, 인증 획득이 완료된 국산 스윙모션 대차시스템의
실용화 개발
? 주요 부품 및 구성품 설계 및 시제품 제작
? 대차시스템 설계 적합성, 설계 합치성 검증
? 구조해석 및 동특성해석에 의한 설계 안전성 입증
? 정하중시험, 피로시험 및 대차주행안정성 시험을 통한 제품 안전성 검증
? 대차시스템 관련 철도안전법 기술기준에 따른 시험 검증
? 현차시험을 통한 기능 및 신뢰성에 대한 성능 검증
? 국내 성능인증 획득을 통한 성능 및 품질 만족
연구내용 및 범위 ○스윙모션대차시스템의 수요처 요구사항 도출
- 운영사 제작사양서 및 요구사항 조사 실시
○스윙모션 대차시스템 상세설계 보완
- 설계 적합성 및 합치성 기술 검토에 따른 상세설계 보완 실시
○스윙모션 대차시스템 시작품 제작
- 승인된 설계 및 제작 사양서에 따른 시작품 제작 실시
○스윙모션 대차시스템 시제품 제작 및 보완
- 시험검증을 위한 시제품 제작 및 보완 실시
○스윙모션대차시스템 동특성해석 기술 검토서
- 동특성해석 방법선정의 적합성, 파라미터 및 결과의 재현성, 추적성 등의 기술검토 실시
○설계 적합성 및 합치성 기술 검토서
- 부품, 조립품, 완성 대차시스템의 설계 적합성 및 합치성 기술 검토 실시
○스윙모션대차시스템 설계 및 제작 사양서
- 동특성 해석 기술 검토 등 설계 적합성이 완료된 승인된 설계 및 제작 사양서
○구성품 시험 검증서
- 대차 재질시험, 하중시험, 피로시험 등의 시험
검증 절차서
- 각 구성품 시험에 대한 공인시험성적서
○시운전 시험 검증서
- 주행안전성 시험, 진동시험 등의 시험검증 절차서
- 각 시운전 시험에 대한 공인시험성적서
○현차시험 검증서
- 현차시험 절차서
- 현차시험에 대한 공인시험성적서
○법정 인증서
- 철도차량 용품형식승인, 제작자 승인 인증획득
○성능(품질) 인증서
- 국내 성능(품질) 인증 획득
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 ○ 스윙모션대차시스템의 수요처 요구사항 도출
○ 스윙모션 대차시스템 상세설계 보완
○ 스윙모션 대차시스템 시작품 제작
○ 스윙모션대차시스템의 수요처 요구사항 분석
○ 스윙모션 대차시스템의 설계 적합성 기술 검토
○ 스윙모션 대차시스템의 설계 합치성 기술 검토
? 국내외 수요처 요구사항 조사
? 국내외 표준규격 요구 기술사항 조사
? 국내 기술기준 요구사항 조사
? 대차시스템 동특성 해석
? 대차시스템 상세 설계 보완
? 제작 사양서 보완
? 시작품 제작
? 국내외 수요처 요구사항 분석
? 국내외 표준규격 요구 기술사항 분석
? 국내 기술기준 요구사항 분석
? 동특성 해석 적합성 기술 검토
? 설계 프로세스 적합성 검토
? 제작 사양서(안) 도출
? 승인된 설계에 따른 실물제작 검사
- 외관, 중량, 치수 검사
- 조립상태, 축상고, 대차 정적 기능 검사
? 설계 합치성 검토 승인
? 제작 사양서 최종 도출
? 차축 용품 형식승인 기술 검토
? 제작자 품질시스템 기술 검토
연구성과 기술적 기대성과 ○ 기술적 성과
- 고속화차의 핵심부품의 스윙모션 대차시스템의 국산화 및 실용화를 통해 고정밀 철도차량 부품의 가공기술과 조립기술을 보유하게 되며, 특히 이스턴알앤이㈜가 특허 보유한 Friction Wedge(마찰면 마모판)의 기술적가치가 뛰어나며, 철도선진국의 스윙모션 대차시스템보다 유지보수 효율성이 뛰어나 해외진출 가능성 또한 예상됨
사회 경제적 파급효과 ○ 경제적 성과
- 운영기관의 구매비용 절감
? 최근 스윙모션 대차시스템의 해외 수입가격은 5,350만원/량 수준이며, 국산화 성공 시 예상되는 제작비용은 해외 수입비용의 약 30% 수준인 3,800만원/량수준으로 예상됨

? 스윙모션 대차시스템 실용화 성공 시 해외 경쟁업체에서도 수주를 목적으로 경쟁입찰을 참여할 때 국내수준의 가격비중을 고려해야 하므로 해외 경쟁 대차시스템의 가격 또한 약 30% 수준 절감이 예상됨
* 연간 수입대체효과 : 약 38.7억원 =(5,350만원-3,800만원) x 250량
? 해외업체 수주 시 수입비용 감소에 따른 외화유출 감소효과가 발생하며, 국내 업체 수주 시 외화유출 억제효과 발생
- 유지보수 측면
? 스윙모션 대차시스템 도입 시 철도운영기관 유지보수 비용 절감
? 고성능 스윙모션 대차시스템에 의한 유지보수 점검 주기 연장(2년 정비 생략가능)
- 무형적 효과
? 스윙모션 대차시스템을 사용할 시 기존 용접구조형 대차시스템을 사용할 때 보다 화물손상에 따른 손해배상 비용이 크게 감소될 수 있음

○ 정책적 성과
- 국가 R&D를 통한 국산화 개발 및 실용화 성공 시 철도차량 부품업체들의 수익성 및 기술력 제고
- 가격경쟁력에 기반한 산업구조에서 기술경쟁력이 주도하는 산업구조로 변화할 수 있는 기반 마련
활용방안 ○ ’17년 및 향후 3년간 소요량 검토 결과
? 한국철도공사 화차 소요량 검토(2017.05.)
- ’17년~’20년 유개차, 조차, 평판차, 무개차는 화차수급에 문제없음
- ’19년부터 순차적으로 폐차가 예정되어 있는 시멘트조차(828량)와 컨테이너 화차(104량)의 경우 폐차 예정량 및 물동량을 감안하여 ’20년부터 신규 화차 투입이 필요함
? 시멘트조차 : ’20년 247량
? 컨테이너화차 : ’20년 89량

○ '21년 ~ '31년간 소요량 분석 결과
* 한국철도공사의 화차소요량 검토를 인용하여 '21~'31년까지 화차 소요량을 비율대비 산출함
- 한국철도공사의 ‘15년 철도화물 중장기 수송수요예측’의 품목별 수요 예측결과에 따르면 석탄을 제외한 모든 물동량이 소폭 상승할 것으로 예측됨
- 더불어 한국철도공사의 ‘화차통계(년도별 내용년수 경과차 현황)’에 따르면 ‘21년 이후 ’31년까지 조차와 평판차의 내용연수 경과차가 꾸준히 증가하여 4,522량에 달함
- 화차의 특성상 소요량 검토 시 국가 정책의 환경적인 요인과 회기일 등에 따른 변동량이 큰 것을 고려하더라도, ‘31년 까지의 폐차 예정량과 수송수요 예측 결과를 미루어 신규 화차 투입이 필요함
? '21~'25년 : 시멘트조차 656량, 컨테이너화차 469량, 총1034량
? '26~'31년 : 시멘트조차 203량, 평판차 1246량, 총1449량

○ 실용화 이후 국내 사업화 계획
- 국내 화차 제작사인 화신강업, 고려차량, 성신RST, 태양중공업 등에 스윙모션 대차시스템 실용화 성공 홍보 및 국내외 차량 입찰 시 수주 노력
- 본 과제를 통해 국내 실용화 개발 성공 시 국내 사용실적을 발판으로 해외 최대 철도 박람회인 ‘2018 독일 INNOTRANS’ 등 국제철도 전시회에 출품 및 홍보하여 해외 시장 진출 모색
- 최근 지속적으로 수요가 증가되고 있는 동남아 시장 진출 예정
- 동남아 등 각 나라의 KOTRA 지사화 사업을 통하여 주요 수출가능 예상국가에 지사화 추진 후 본격적인 국제 입찰 참가 및 수주 노력
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 대차 스윙모션 트랜섬 볼스타 프릭션블록
영문 bogie swing motion transom bolster friction block
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
최종보고서 200921 [17RTRP-C136837-01] 고속화차용 스윙모션 대차시스템 실용화 개발 최종보고서.pdf   다운로드
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