한국형 틸팅열차 증속시험 안전성 평가 연구

초록

한국형 틸팅열차 증속시험 안전성 평가 연구 Evaluation of Running Safety for Speed-up Test on TTX 고태환† 이수길* 이상수* 한성호* Tae-Hwan Ko Su-Gil Lee Sang-Soo Lee Seong-Ho Han ABSTRACT For the speed-up test of the first proto-type Tilting Train in Korea, the running safety must be analyzed at every 10km/h speed-up with the data obtained through the measurement system in train. In this study, we present the evaluation method and standard used to evaluate the safety of driving, infrastructure and catenary system for the speed-up test of Korea tilting train on both straight and curve tracks. The result of safety evaluation and the data obtained from the measurement and analysis will be used for predicting the running safety for additional speed-up. 1. 서론 한국형 틸팅열차는 2007년 4월 4월 충북선 오송-음성 구간의 시험운행을 시작으로 현재는 13만km 이상의 시험 운행을 호남선, 경부선, 중앙선, 충북선, 태백선 그리고 영동선을 포함한 기존선과 경부고속선 대전-오송기지 및 2단계 구간 동대구-부산구간에서 수행하였다. 초기 60km/h 주행속도를 시작으로 충북선에서 80km/h 및 100km/h 증속시험을 수행한 후 시험노선을 호남선으로 바꾸어 같은 해 8월 까지 120km/h, 140km/h 그리고 160km/h 증속시험을 수행하였다. 호남선의 경우는 궤도 및 전차선의 설계가 최고속도 160m/h인 관계로 이 단계 까지는 차량에 설치된 계측시스템을 통해 수집되는 가속도를 활용하여 주행안정성과 진동 및 승차감 특성을 평가하면서 자체적인 증속을 진행하였다. 그러나 170km/h 증속부터는 호남선에 인프라시스템의 설계속도보다 높은 상태로 안전성의 평가 및 확보가 필요하게 되었다. 또한 한국형 틸팅열차 만이 시험을 수행할 수 있는 곡선부 증속의 경우에도 기존선의 곡선부 제한속도 규정을 초과하는 시험으로써 곡선부에서의 안전성의 평가와 검토가 필요하게 되었다. 이에 따라 증속시험을 위한 속도 단계를 10km/h로 제한하고 모든 증속은 이전 속도에서의 자료를 분석 검토하여 안전성을 평가하며 증속에 대한 안전성을 예측하는 과정을 필수적으로 수행하도록 규정화 하게 되었다. 안전성 평가 분야는 차량의 주행거동과 주행안전성을 포함하여 궤도에 안정성을 평가하며, 집정성능과 관련된 전차선의 안전성을 평가하는 항목을 포함하였다. 곡선부의 증속의 경우는 이러한 항목에 부가하여 틸팅성능을 검토하는 분야를 첨가하였다. 이러한 평가항목에 대하여 170km/h 및 운행최고속도 180km/h의 증속시험을 수행하였고 더 나아가 설계최고속도인 200km/h 시험을 고속선에서 수행하였다. 또한 호남선의 600R과 800R 각 2개소에 대한 최대 +40km/h 증속시험 및 중앙선의 원주-영주구간에서 84개소의 곡선부를 선정하여 최대 +33%인 +30km/h 증속시험에 대한 안전성 평가를 수행하였다. 본 연구는 한국형 틸팅열차의 증속시험을 위해 분석된 안전성 평가에 대한 기준과 계측방법에 대해 직선부 증속과 곡선부 증속으로 나누어 기술하며 각 주요 시험에 대한 평가 결과를 기술하고자 한다.