곡선부 곡률반경 추정을 위한 실험적 연구

초록

철도에 있어 곡선구간은 주행속도를 저하시키고 한편으로는 차륜플랜지과 레일게이지코너부의 접촉으로 차륜의 횡압을 증대시켜 차륜과 레일의 마모를 초래하고 소음을 발생시키는 구간이다. 직선구간에서 차량 성능과 관련된 인자가 주로 최고속도 주행 시의 사행동 안정성이라 한다면, 곡선구간에서는 주로 곡선통과 속도의 향상, 탈선 예방, 그리고 유지보수와 관련된 연구가 중요하다고 할 수 있다. 따라서 곡선구간 주행 시 통과속도를 향상시키기 위한 틸팅열차나 차륜과 궤도의 마모, 소음을 저감시키기 위한 조향대차와 같은 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 능동형 액추에이터를 적용하여 차량의 성능을 향상시키기 위한 능동형 차량 개발 분야에서는 능동제어를 시작하기 위한 시 종점 구간인 곡선구간에 대한 식별이 매우 중요하다. 이를 위하여 곡선 진출입 부근에 위치인식 센서를 적용하여 곡선을 인식하는 방법이 적용되기도 하고 자이로센서를 이용한 스마트센서가 활용되고 있다. 그러나 이들 센서는 센서 활용에 있어 모두 장단점을 갖고 있는 게 사실이다. 본 논문에서는 이러한 기존 곡선구간 검지방법의 문제점을 극복하고 곡선부 곡률반경을 효율적으로 추정할 수 있는 방법을 제안하였고 실선로 주행시험을 통한 실험적 검증연구를 수행하였다.