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과제현황 목록

과제기본정보

열차 탈선/침범사고 피해 최소화 및 위험도 저감기술 개발1년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 열차 탈선/침범사고 피해 최소화 및 위험도 저감기술 개발 과제번호 21TDPP-C163289-01
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 철도교통기술 | 철도시스템 안전방재 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 건설 교통 | 철도교통기술 | 궤도토목기술 실용화대상여부 실용화
3순위 건설 교통 | 시설물 설계 해석기술 | 철도 과제유형 개발
과제명 열차 탈선/침범사고 피해 최소화 및 위험도 저감기술 개발
주관연구기관 충남대학교 산학협력단
총괄연구 책임자 성명 임남형
소속 충남대학교 산학협력단 직위 교수
전화번호 042-821-8072 FAX 042-821-8072
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2025-12-31
당해연도 연구기간 2021-04-01 ~ 2021-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
1차년도 1,100,000,000 23,600,000 148,535,000 172,135,000 1,272,135,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 주요 국가/도시 허브를 연결하는 복합 운송 네트워크(multi-modal transport networks)의 중추를 담당하는 안전이 보장된 철도 운송 네트워크(safe rail transport networks) 제공

선행연구 ‘철도차량 일탈방호를 위한 시설 개발 및 성능기준 연구’ 보고서(국토교통 R&D, 2020)에서 탈선에 대한 방호시설의 필요와 방호기술의 개발의 중요성이 강조됨. 기존연구에서의 진행하지 못한 자갈궤도에서의 탈선 방호하는 기술을 개발해야 할 필요성이 있음
최종목표 태풍ㆍ지진 등 자연재난과 교통사고 등 사회재난에 의한 철도 운송 네트워크의 일탈 및 침범사고* 피해를 최소화하는 기술과 시설개발을 통해 신속히 운송 네트워크를 재운영할 수 있도록 피해 위험도 저감

주요 국가/도시 허브를 연결하는 복합 운송 네트워크(multi-modal transport networks)의 중추를 담당하는 안전이 보장된 철도 운송 네트워크(safe rail transport networks) 제공

일탈 방호성능 기술 요건 및 설계

침범 방호성능 정립 및 기술 요건

일탈 방호시설 개발/성능 검증

침범 방호시설 개발/성능 검증

제도개선 및 실용화
연구내용 및 범위 연구개발목표
- 주관연구개발기관(충남대학교) :
일탈/침범 방호시설의 성능평가서(해석)
일탈/침범 방호시설의 성능기준/평가(안)
일탈/침범 방호시설에 대한 법/기준/지침 개정(안)

- 공동연구개발기관(한국철도기술연구원)
자갈궤도용 일탈 방호시설(DCP_1)에 대한 기준/지침 분석 및 개정 필요 기준/지침 분석

- 공동연구개발기관(국가철도공단) :
일탈/ 침범 방호시설 성능기준(안) 및 철도설계지침(안) 제·개정 수행
일탈/침범 방호시설에 대한 법/기준/지침 개정 지원
일탈/침범 방호시설의 철도 설계 반영 계획(안)

- 공동연구개발기관(로드키네마틱스) :
침범방호시설 시제품(개선)에 대한 실규모 탈선-충돌 시험 수행 및 결과 분석
일탈/침범 방호시설의 시험성능평가서 제시

- 공동연구개발기관(GS 건설) : 실규모충동실험

- 공동연구개발기관(에스코 알티에스) :
자갈궤도용 일탈 방호시설(궤간 내 차륜 방호형) 현장시험 지원 및 매뉴얼 작성

- 공동연구개발기관(유비이엔씨) :
자갈궤도용 일탈 방호시설의 시방서(안), 시공/긴급복구/유지관리,방호시설의 성능평가후 유지보수


연구개발내용 및 범위(그림을 이용하여 시스템 구성도, 구조 등을 구체적으로 표현)
- 주관연구개발기관(충남대학교) :
침범 방호시설 성능 시험, 결과 분석(vs. 해석)

- 공동연구개발기관(한국철도기술연구원)
철도의 건설 및 철도시설 유지관리에 관한 법률 하위 기준, KDS 철도코드, 국가철도공단 KRS 코드 등 검토

- 공동연구개발기관(국가철도공단) :
일탈/ 침범 방호시설 성능기준(안) 및 철도설계지침(안) 제·개정 수행
일탈/침범 방호시설에 대한 법/기준/지침 개정 지원
일탈/침범 방호시설의 철도 설계 반영 계획(안)

- 공동연구개발기관(로드키네마틱스) :
실규모 방호성능 시험장 시험시설 및 장비 운용
= 시험장비 및 시험선로 점검·유지관리
= 시험차량 주행연습 및 최고 운행속도·목표속도 구현
= 본시험 수행 및 시험차량/선로 복구
침범방호시설 시제품 설치에 따른 실규모 탈선-충돌 시험
= 취득데이터 분석기법을 통한 방호시설 및 차량의 충돌거동, 유사정적 충돌설계하중 분석
= 일탈/침범 방호시설 시제품의 강도성능, 변형성능, 충돌 후 차량의 거동 분석
일탈/침범 방호시설에 대한 시험성능평가서 제시
= 일탈/침범 방호시설에 적합한 합리적 성능평가 기준 설정
= 실규모 탈선-충돌 시험을 통한 방호성능 평가항목 도출
= 일탈방호시설(DCP_1) 성능평가서, 침범방호시설 성능평가서 제시

- 공동연구개발기관(GS 건설) :
실규모 충돌 실험

- 공동연구개발기관(에스코 알티에스) :
자갈궤도용 일탈 방호시설(궤간 내 차륜 방호형)) 실규모 현장설치 지원(상태점검 및 관리Check List 제시)
장치 및 구조 모니터링 결과 검토 및 분석
자갈궤도용 일탈 방호시설(궤간 내 차륜 방호형) 매뉴얼 작성
설계도서 작성(구조계산서, 도면), 자재사양서 및 시방서 작성, 유지관리 매뉴얼 작성

- 공동연구개발기관(유비이엔씨) :
자갈궤도용 일탈 방호시설)의 시방서(안),시공/긴급복구/유지관리 매뉴얼,침범/일탈 방호시설의 성능평가서(시험) 후 유지 보수
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
1차년도 자갈궤도에서의 탈선 후(Post Derailement) 열차 거동 분석
침범 방호시설의 적용 구간에 따른 침범방호기술 분석
일탈 방호시설(DCP 1, 2, 3)의 기술요건 정립
일탈 방호시설 DCP 1의 성능시험절차서 작성 		일탈 방호시설의 성능 검증용 탈선-충돌 시나리오
자갈궤도 내 탈선 열차 거동 확인 시험, 결과 분석(vs. 해석)
자갈도상 일탈방호시설 핵심 요구성능 및 목표사양 도출
자갈도상 일탈방호시설과 철도시스템 인터페이스 검토
자갈궤도용 일탈 방호시설 DCP 1의 초도시험절차서 작성
실규모 일탈방호성능 시험장 시험시설 구축(안) 및 운용계획 수립
연구성과 기술적 기대성과 - 방호시설 국산화를 통한 경제성 확보 및 국내 궤도 적용성 향상
현재, 철도차량 일탈 및 침범사고 방호시설의 경우 국산 방호시설자체가 매우 부족하며, 특히 고성능 콘크리트 사용으로 인한 경제성 확보 등이 매우 미비한 상황이므로 해당 방호시설 국산화를 통한 경제성 확보가 가능
국내 궤도의 경우, 타 국가에 비해 매우 높은 고속화/복선화/전철화 비율 및 지형상 특성으로 인한 교량상 궤도 비율 등으로 인해 해외에서 이용중인 방호시설을 그대로 이용하기 다소 적용성이 낮기 때문에 국산화를 통한 적용성이 향상될 것으로 기대됨
사회 경제적 파급효과 - 철도 운송 네트워크의 안전성 증대 및 인적/물적 피해 감소 효과
기존ㆍ신규 노선을 포함한 국내 전 철도노선의 일탈 및 침범사고 발생시 피해가 클 것으로 예상되는 구간의 예상 피해를 저감시켜 철도 운송 네트워크의 전반적인 안전성 증대를 기대
＊ (ex) 철도차량 일탈(탈선)사고 위험도 1등급 구간(현재 총 철도키로의 7.84%인 약 313 km 구간)
철도차량 일탈/침범사고의 방호를 통해 사고로 인한 주변부 피해 확대 방지, 차량 전복에 따른 인명피해 감소효과 등 방호 이전보다 약 40-70% 피해 감소 효과 기대

- 해외 철도 궤도 방호시설 시장 진입 도움 기대
국내의 철도 건설 기술 및 차량 제작기술은 해외 여타 국가들과 비교하여도 충분히 선진 국가 반열에 들어서 있으나, 철도사고 방호시설 제작 및 설치는 그렇지 않음
단순 제품 개발 외에도 방호시설 성능평가 기법, 설계도서, 설치 우선순위 가이드라인 등의 추가제시를 통해 해외 시장 진입 효과 향상을 기대
활용방안 - 철도안전시설에 대한 설계 및 시공 기술 그리고 성능 검증 기술 확보에 따른 기술 경쟁력 선점 효과
- 철도 운송 네트워크의 안전성과 긴급 운행 정상화 보장으로 국제 철도 건설 시장에서의 핵심역량 확보
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 일탈방호시설 침범방호시설 방호시설 성능기준 탈선사고 위험도 피해 최소화
영문 Derailment Containment Provisions Intrusion Barrier Performance Criteria for Protection Facilities Risk analysis of derailment accidents Damage minimization
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