경부고속철도 궤도 선형과 고속열차 대차 불안정의 상관성 분석

초록

경부고속철도 일부 구간에서 대차 불안정이 집중적으로 발생하고 있어 원인 규명과 대책 마련이 요구되고있다. 이에 따라 이 연구에서는 궤도 선형과 대차 불안정의 상관관계를 분석하여 대차 불안정 발생 원인을 규명하기 위해 고속열차의 차상 기록장치(ATESS)에 기록된 대차 불안정 발생 데이터를 분석하여 대차 불안정이 집중적으로 발생하는 구간을 선정하고, 이 구간에서의 선로 선형의 적합성, 그리고 궤도틀림과 대차 불안정 발생비율의 상관관 계를 분석하였다. 대차 불안정이 집중적으로 발생하는 구간에서 선로 선형(종단선형, 평면선형)은 철도건설에 관한 규정에 모두 부합한 것으로 나타났고 선형 경합 조건의 위배사항이 없는 것으로 나타났다. 궤도틀림 또한 모두 선로유지관리지침의 관리기준을 만족하였다. 궤도틀림 중 고저틀림, 방향틀림, 수평틀림, 뒤틀림은 대차 불안정 발생 비율과 상관성이 매우 낮은 것으로 나타났다. 반면 궤간틀림의 평균값과 대차 불안정 발생비율 간의 상관계수는 상대적으로 높게 나타나 궤간 축소량이 증가할수록 대차 불안정 발생이 증가하는 것으로 나타났다. 이론적 고찰을 통해 열차가 주행할 때 궤간의 축소로 플랜지 웨이와 레일의 간격이 좁아지면서 대차 불안정이 발생할 수 있다는 점을 확인하였다. 대차 불안정 집중 발생한 구간에서 궤간 조정을 통해 궤간을 확대한 결과, 대차 불안정의 발생비율 이 크게 감소하는 것으로 나타나 궤간 축소가 대차 불안정을 유발시키는 주요 인자임을 확인하고, 궤간 조정을 통해 대차 불안정을 저감할 수 있음을 입증하였다.

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