가속도계를 이용한 궤도틀림 측정용 모델의 개발

초록

본 연구는 영업 고속철도 차량에 설치한 가속도계로부터 궤도틀림 검측을 측정하기 위한 모델의 개발에 초점을 맞추고 있다. 일반적으로 궤도틀림은 접촉 혹은 비접촉센서를 이용한 궤도검측차 혹은 시스템을 이용하여 측정한다. 그러나 이러한 센서들은 매우 비쌀 뿐만 아니라 현장 환경에 약한 문제점이 있다. 관성측정시스템에서 변위를 추정하고 파장대역별로 필터링을 하는 방법은 전 연구에서 이미 개발하였고, 필터링 한 결과는 궤도틀림정보 뿐만 아니라 필터의 위상지연, 대차의 현가장치, 차륜의 답면의 영향도 포함되어 있음을 확인하였다. 이러한 결과에서 궤도틀림 정보 만을 추출하기 위해 보정필터 방법을 제안하였는데, 이 방법은 필터링 한 결과를 입력, 측정한 궤도틀림을 출력으로 하고 시스템 식별법을 이용하여 필터를 구하는 방법이다. 여기서는 이러한 방법들을 모두 통합한 모델을 개발하고 이는 축상 및 대차에서 측정한 가속도 신호에 적용한 뒤 그 결과는 궤도검측시스템 결과와 비교하였다. 이 비교로부터 제안한 모델은 영업 고속철도 차량의 가속도계를 이용하여 궤도틀림 검측에 유용하게 사용할 수 있음을 밝혔다.