주행시험대 상에서 피시험체 구속 조건에 따른 주행 성능 평가

초록

철도차량의 주행시험은 긴 시험 구간을 필요로 하고, 규모가 크고, 많은 비용이 지출되기 때문에 본선 주행을 실시하기에는 여러가지 난제가 있으며 안전상의 문제도 발생할 수 있다. 이와 같은 이유로 효율적인 실선시험 및 실선시험에서의 최소한의 안전성을 확보하기 위해서는 대차의 설계, 조립 상태, 대차 주행안정성 등에 대한 사전 검토가 수반되어야 한다. 대차주행시험대는 차량의 각 차륜의 단면이 레일의 형태를 한 궤조륜상에 탑재하고, 차륜의 회전을 궤조륜의 회전으로 간주하여 차량의 주행 상태를 모의하는 장치로, 실제 선로에서의 주행 동특성을 실내에서 최대한 모사하여 차량의 주행 안정성을 사전에 검토하는데 활용할 수 있다. 국내 대차주행 시험대는 2 Set의 궤조륜이 가진테이블에 설치되어 있으며 가진테이블을 구동하기 위한 유압액추에이터가 수직 방향 4대, 횡 방향 2대, 길이 방향 1대 등 총 7대가 설치되어 있다. 또한 2 Set의 궤조륜을 회전시키기 위한 구동모터 및 인버터가 각각 2대 설치되어 있으며, 피시험체에 인위적인 가진을 주기 위한 6자유도 각각의 정현파 및 램프입력, 실제선로에서의 궤도틀림 데이터를 바탕으로한 불규칙 진동을 이용한 동적 시험이 가능한 장치이다. 이 시험장비는 1량의 철도차량이 아닌 반차체(Semi-full Car) 방식의 주행시험대로 철도차량이 실제 레일을 주행할 때의 동적 특성을 최대한 모사하기 위해서는 시험 시 경계 조건 설정장치 및 이를 활용한 시험방법 등에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 주행시험 대상에서 피시험체 구속 조건에 따른 주행 성능을 해석적으로 평가하고자 한다.