분기기 궤간 최적화를 위한 분기기 동역학 모델링 개발

초록

열차 차량이 분기기를 통과할 때는 분기부의 비대칭인 기구학적 특성 때문에 사행 운동이 필연적으로 발생한다. 분기기 통과 속도가 클수록 사행 운동에 따른 차량 주행 불안전성 및 분기기 구조 불안전성이 무시하지 못할 정도로 증가한다. 분기부의 궤간 넓힘은 주행 안정성을 향상 시키고, 궤간 넓힘만큼 텅레일의 두께를 늘릴 수 있기 때문에 구조 안전성이 향상된다. 본 연구에서는 분기부의 기구학적 특성을 반영할 수 있는 다물체 동역학 모델링을 개발하여 수치 해석을 통해 분기부에서의 열차 사행 운동을 구현한다. 또한 분기부 궤간 넓힘을 반영한 모델링을 통해 사행 운동 저감 효과를 정량적으로 확인한다. 본 연구에서 개발한 동역학적 모델링은 향후 분기부 궤간 최적화를 통한 분기기 안전성 향상에 많은 도움을 줄 것이다.