| 1차년도 |
□ 주관연구기관(에스코알티에스) ○ (일반철도 급속개량) 교량용 궤도받침 제작 및 인터페이스 ○ (일반철도 급속개량) 터널용 패널-구조물간 인터페이스 설계 ○ (일반철도 급속개량) 터널용 시제품 제작 및 성능시험(받침분야) □ 공동연구기관(한국철도공사): ○ (일반철도 급속개량) 교량용 급속개량궤도 현장시험부설 ○ (궤도시스템 성능검증) 교량용 급속개량궤도 Test-bed 후보지 선정 ○ (궤도시스템 성능검증) 교량용 급속개량궤도 철도시설성능검증 신청 □ 공동연구기관(한국철도기술연구원): ○ (일반철도 급속개량) 교량용 구조물 접속구간 상호작용 검토 및 설계 ○ (일반철도 급속개량) 터널용 구조물 접속구간 상호작용 검토 및 설계 □ 공동연구기관(삼표레일웨이): ○ (일반철도 급속개량) 교량용 패널 및 STM장비 고도화, 몰드 개발 ○ (일반철도 급속개량) 터널용 신규패널 설계 ○ (일반철도 급속개량) 터널용 시제품 제작 및 성능시험(패널분야) □ 공동연구기관(서현기술단): ○ (일반철도 급속개량) 교량용 궤도시스템 상세설계 ○ (일반철도 급속개량) 터널용 궤도시스템 기본설계 □ 공동연구기관(투트랙): ○ (급속시공 기술개발) 급속경화 모르터 재료 설계 및 타설장비 설계 ○ (급속시공 기술개발) 급속개량 궤도 시공공법 기술 도출 및 정립
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□ 주관연구기관(에스코알티에스): ○ (일반철도 급속개량) 교량용 궤도받침 제작 및 인터페이스 - 교량 최적화 인터페이스 설계 및 받침, 전단키 제작 ○ (일반철도 급속개량) 터널용 패널-구조물간 인터페이스 설계 - 터널구간 최적화 패널-받침-인버트 구간 인터페이스 설계 ○ (일반철도 급속개량) 터널용 시제품 제작 및 성능시험(받침분야) - 터널용 받침, 전단키 등 시제품 제작 및 공인성능시험 실시 □ 공동연구기관(한국철도공사): ○ (일반철도 급속개량) 교량용 급속개량궤도 현장시험부설 - Test-bed 시험부설 전 현장점검, 현장부설관련 안전점검 - 현장부설계획 수립, 운행선 차단공사 관련 관계부서 공문시행 ○ (궤도시스템 성능검증) 교량용 급속개량궤도 Test-bed 후보지 선정 - 궤도 성능검증을 위한 Test-bed 최적 후보지 조사, 관계기관 협의, 선정 ○ (궤도시스템 성능검증) 교량용 급속개량궤도 철도시설성능검증 신청 - 궤도 기술적합성 및 조립, 현장 검증을 위한 서류？보고서 작성 및 절차 신청 □ 공동연구기관(한국철도기술연구원): ○ (일반철도 급속개량) 교량용, 터널용 구조물 접속구간 상호작용 검토 및 설계 - 사전제작 급속개량궤도의 일반철도 터널 및 교량구간 기본설계(안)에 대한 일반 및 접속구간의 동적상호작용 해석 검토 - 개발구조의 해석을 통한 기본설계(안) 적정성 검증(주행안전, 승차감, 안정성, 상압력) - 국가철도공단 궤도구조성능검증 절차 보고서작성 및 지원 □ 공동연구기관(삼표레일웨이): ○ (일반철도 급속개량) 교량용 패널 및 STM장비 고도화, 몰드 개발 - 곡선(캔트)구간에서 안정적으로 시공가능하도록 개선 - 최대두께 250mm, 캔트 10mm단위로 몰드 제작(전단지지블럭 공용사용) - 부설시 장비 추락방지를 위한 후진방지용 스토퍼 제작 - 100m 시험부설용 20매, 예비품 4매 제작 ○ (일반철도 급속개량) 터널용 신규패널 설계 ○ (일반철도 급속개량) 터널용 시제품 제작 및 성능시험(패널분야) - 자동생산 가능토록 몰드 설계 및 제작,검사 - 실내시험용 패널 시제품 제작(휨강도시험, 조립시험용) □ 공동연구기관(서현기술단): ○ (일반철도 급속개량) 교량용 궤도시스템 상세설계 - 노반 특성을 고려한 궤도구조 안정성 해석 - 궤도구조 단면력 해석 수행 및 구조계산서 작성 ○ (일반철도 급속개량) 터널용 궤도시스템 기본설계 □ 공동연구기관(투트랙): ○ (급속시공 기술개발) 급속경화 모르터 재료 설계 및 타설장비 설계 - 기존 급속 경화 시공사례 / 재료 및 장비 조사 - 기존 급속경화 타설 시 문제점 및 개선사항 도출 - 일반철도 자갈궤도에 적합한 최적설계 - 일반철도 자갈궤도 운행선 시공을 위한 전용 타설장비 설계 ○ (급속시공 기술개발) 교량용 급속개량 궤도 시공공법 기술 도출 및 정립, 시험부설 - 현장 적용을 위한 필요한 요구조건 도출 - 일반철도 자갈궤도 운행선 시공을 위한 시공공법(안)도출
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
- 세계최초 열차운행 지장없이 운행선에서 사전제작형 슬래브패널과 시공 전용장비를 이용하여 차단시간(4h) 내 20m 이상 급속시공 가능한 궤도기술력를 확보함으로써 국내 궤도 분야 기술 경쟁력을 세계적 최고수준으로 향상 - 신규 궤도시스템 설계 및 시공 등 핵심기술 개발을 통한 중소기업 기술력 향상 - 궤도분야의 우수한 전문인력 양성으로 궤도 시공 및 설계분야 기술 수준 향상 - 도시철도에서 일반철도까지 노후 자갈궤도의 급속개량 핵심기술력 확보로 향후 경부고속철도 개량 기반 확보
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 경제, 산업적 측면 - 기존선 노후 자갈궤도의 콘크리트궤도 급속개량으로 공사기간 및 공사비 절감 ？ 기존 개량기술 대비 시공속도 2배 향상, 공사비 최대 20% 절감 가능 - 기존선 노후 자갈궤도의 콘크리트궤도 급속개량으로 공사기간 및 공사비 절감 ？ 기존 개량기술 대비 시공속도 2배 향상, 공사비 최대 20% 절감 가능 - 일반철도 개량사업 즉시 적용 및 실용화로 중소기업 신규 수익 및 고용 창출 ？ 코레일 중장기 계획에 따라 ‘23~’25년 기준 일반철도 터널/교량 구간 17km 개량 적용 시 약 816억 수익 발생, 약 1,112명 고용창출 가능(직접+간접) - 세계 최초 우수기술의 국외 철도 시장 진출을 통한 철도인프라 산업 신규시장 확보 - 궤도유지보수 생력화를 통한 유지보수 비용 절감(자갈궤도 대비 80% 저감)○ 사회적 측면 - 기존선 급속시공 기술 개발로 신속한 궤도개량 및 유지보수를 통한 양호한 궤도상태 관리가 가능하며, 철도차량 운행의 주행안전성 및 승차감 확보로 철도 이용 고객만족도 향상 가능 - 철도 미세먼지 발생원인 자갈궤도를 콘크리트궤도로 신속한 개량 추진으로 국민의 건강과 쾌적한 철도한경 서비스 제공 등 철도 미세먼지 신속한 해결로 정부의 “그린뉴딜 정책 기여” - 생력화를 통한 궤도유지보수 인력의 타 유지보수 분야 충원으로 철도 시설물 관리에 대한 대국민 신뢰도 향상 기대
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| 활용방안 |
○ 본 연구에서 개발하는 일반선 교량/터널용 사전제작형 궤도시스템과 급속시공 전용장비를 이용한 급속시공 공법 기술이 수요처 요구사항(국가철도공단 철도성능검증 인증, 차단시간 4시간 내 20m이상 시공)을 만족할 수 있도록 다음 4단계로 최종목표를 달성하여 ‘23년부터 개발기술의 사업화를 추진하겠음 - 1단계(‘21년) : 교량용 급속개량 궤도시스템 개발 ＊전용장비(STM) 고도화 ＊교량-궤도상호작용 및 주행안전성 검토 ＊교량구간 시험부설 ＊국가철도공단 성능검증추진 - 2단계(‘21~‘22년) : 교량용 궤도 성능인증, 터널용 궤도 및 전용장비 개발 ＊급속모르터 타설 전용장비 설계/제작/형식승인 ＊터널용 궤도패널 설계/ 모르터 설계 ＊시험품 성능시험 ＊터널구간 시험부설 ＊교량용 궤도 장기모니터 ＊교량용 궤도 성능인증 - 3단계(‘22~‘23년) : 터널용 궤도 성능인증, 개발궤도 규격서 제정, 교량용 사업화 ＊터널용 궤도 장기모니터링 ＊터널용 궤도 성능인증 ＊설계기술, 시공기술, 매뉴얼 정립 ＊교량용 궤도 개량설계 반영 및 사업화 - 4단계(‘24~) : 개발품 사업화 추진 ＊교량용 궤도 개량설계 반영 및 사업화 ＊터널용 궤도 개량설계 반영 및 사업화○ 수요처인 코레일에서는 노후 자갈궤도의 개량(자갈→콘크리트)을 통해 주요선구의 궤도 안전성을 확보하고, 운행중 발생되는 미세먼지를 저감하여 철도고객의 편의성과 유지관리 효율성을 제고하고자 작업여건이 열악한 일반철도 터널 및 교량구간이 포함된 노후된 자갈궤도를 개량하고자 철도시설 중장기 개량사업 투자계획을 수립하여 연차적으로 도상개량 사업을 계속 추진중에 있음○ 철도시설 중장기 개량사업을 추진함에 있어 기존 기술의 시간적인 제약 및 시공비 고가로 사업추진에 어려움을 겪고 있는 실정으로, 본 기술 적용 시 공사기간 단축 및 비용절감이 가능할 것으로 예상되어 코레일에서는 구매의향서를 제출, 연구개발 성공 시 즉시 개량사업 설계에 반영하여 본 연구개발 성과를 사업에 반영할 계획임○ 또한 국내 도시철도 운영기관, 국외 철도운영기관 노후 자갈궤도 개량 구간에 개발기술 적용이 가능함에 따라 사업화 확대를 위해 적극적인 기술홍보 및 설명회를 추진하고, 향후 추가 사업에 본 연구개발 성과를 활용할 계획임○ 아울러, 2026년 경부고속철도 1단계 구간(광명~동대구)의 노후 자갈궤도의 급속개량을 위한 국토부 현안사항 해결에 본 연구의 개발품을 적용 및 고도화함으로서 개발기간 단축 및 비용절감 등 고속선 자갈궤도 개량 장기개발계획 실현의 기반기술로 활용 가능함
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