동력분산식 고속철도차량 주행특성에 따른 진동특성분석 연구

초록

고속철도차량은 대량의 승객을 수송하는 교통수단으로 승객의 안전과 편의를 위해 안전성 및 신뢰성이 보장되어야 한다. 이에 따라 철도차량에 설치되는 구성 부품은 철도차량 운행 환경에서 발생하는 진동 및 충격을 견뎌내야 한다. IEC 61373에서는 차량에 설치되는 위치, 구성품 무게 등에 따라 진동 및 충격 기준을 제시하고 있으며 국내 철도차량기술기준에서도 해당 기준을 만족해야 철도차량에 설치할 수 있도록 하고 있다. 현재 국내에서는 300 km/h급 고속철도차량을 운영하고 있으나 앞으로는 최고속도 350 km/h 이상의 동력분산식 고속철도차량이 개발되어 운영될 계획이다. 따라서 350 km/h 이상의 고속철도차량에 대해 IEC 61373 기준 적용 타당성 검토가 필요하다. 본 연구에서는 350 km/h 이상의 동력분산식 고속철도차량 주행특성에 따른 진동특성 분석하였으며 IEC 61373 기준과 비교하여 안전성 및 신뢰성을 검토하였다. 이를 위해 먼저 350 km/h 이상의 고속주행에서의 FFT 및 Overall 진동특성을 분석하였으며 이를 바탕으로 주행속도별 진동특성을 산출하였다. 또한 IEC 61373의 제시하는 진동 및 충격 기준과 분석된 속도별 진동특성을 비교하였다. IEC 61373 의 진동 및 충격 실효값과 비교를 통해 최고속도 350 km/h 이상 고속철도차량에 IEC 61373 표준 적용의 적합 여부를 확인하였다. 이러한 결과들을 통하여 350 km/h 이상의 고속철도차량의 기술기준 개정(안)을 도출하기 위한 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.