철도차량 댐퍼 고장 진단기술 동향

초록

철도차량에서 현가장치는 차량의 주행 성능 및 동적 거동에 큰 영향을 미친다. 현가장치는 스프링과 댐퍼로 구성되며 그 중 댐퍼는 진동 감쇠기능을 수행하는 현가요소로 고장 발생 시 진동을 증가시켜 차량 주행 안전과 승차감을 악화시킨다. 따라서 유지관리 측면에서 정상적인 댐퍼의 성능 확보는 필수 사항이다. 최근 철도차량에도 상태기반 유지관리 체계가 정착단계에 있어 차량 주요 구성품에 대한 실시간 고장 진단 및 모니터링이 적용되고 있으며 이와 관련된 고장 진단기술 수요가 증대되고 있다. 따라서 철도차량용 댐퍼에 대한 고장 진단기술관련 동향을 조사 분석하였다. 조사 결과, 철도차량용 댐퍼에 대한 고장 진단 연구는 기초연구 단계 수준으로 미흡한 수준이며 연구 사례로 많지 않다. 대학을 중심으로 철도차량 동역학적 현가계 모델 구축을 통한 스프링이나 댐퍼에 대한 이상 진단 연구가 해석적 연구에 한정하여 진행된 바 있다. 또한 능동형 가변 댐퍼 고장을 모사한 실험적 연구가 진행된 바 있다. 대부분 상하방향 현가계 댐퍼에 대하여 연구가 진행되었고 상용화 수준에 이르는 실용적인 댐퍼 진단기술은 개발된 사례는 보고된 바 없다. 따라서 최근 철도차량 상태기반 유지관리 체계 정착에 따른 경제성과 신뢰성을 고려한 실용적인 댐퍼 진단기술 개발에 대한 연구가 시급하다고 판단된다.