틸팅제어시스템 성능검증연구

초록

본 논문은 기존선 고속화를 위한 틸팅차량용 틸팅제어기 개발을 목적으로 성능을 확보하기 위해 필요한 검증기술에 대하여 다루었다. 틸팅은 곡선부 주행시 차체를 곡선의 안쪽으로 기울이게 하는 기술로써 곡선부를 주행함으로써 발생하는 원심가속도를 중력가속도의 횡방향 성분으로 감쇄시켜 결과적으로 승객이 느끼는 횡가속도를 저감시키는 기술이다. 차량에 이와 같은 틸팅 기술을 적용하여 승차감의 향상뿐만 아니라 곡선부 통과속도를 증가시킬 수 있게 됨으로써 운행시간이 단축되며, 곡선부 통과시의 가 감속 빈도도 줄어들어 그 만큼의 에너지 소비도 줄일 수 있게 제작된 차량이 틸팅 차량이다. 틸팅 차량을 적용하면 기존선에서 차량의 속도를 30% 정도 향상시킬수 있으나, 전력공급 측면에서는 차량이 기울기 때문에 안정적으로 전력을 공급할 수 없고 이선이 많이 발생할 수 있다. †책임저자의 소속 E-mail : TEL : (02)123-1234 FAX : (02)123-1234 * 저자 2의 소속 ** 저자 3의 소속 그러므로 적절한 틸팅제어를 통하여 곡선통과를 빠르고 안전하게 운행하여야 하며 이를 수행하는 틸팅시스템은 열차의 안전성을 확보해야 한다. 곡선부를 고속으로 운행하는 동안 틸팅 시스템의 전원차단은 탈선안전도와 횡각속도에 의한 승객 측면에서 가장 중대한 사건중의 하나이다. 이러한 상황에서는 열차제어시스템이 이를 신속하게 감지하고 열차를 감속해야 한다. 따라서 열차 운행 중 발생할 수 있는 갑작스러운 틸팅시스템의 고장에 대한 검토는 틸팅차량에서는 반드시 검토되어야 할 항목이다. 틸팅열차 틸팅시스템 성능시험은 크게 시험조건에 따라 정적시험과 시운전시험으로 구분할 수 있다. 정적시험은 차량에 전원이 공급되는 설비를 갖춘 공장구내에서 차량을 정지한 상태에서 틸팅시스템만을 구동하는 시험이며, 시운전시험은 다양한 운전조건하에서 틸팅시스템의 성능을 확인하는 시험을 의미한다. 본 논문에서는 국내에 처음으로 제작되는 틸팅열차에 대한 틸팅제어시스템 성능을 규정하고 이를 검증하는 연구를 수행하였다.