철도차량 능동조향제어전략 특성 분석

초록

일본, 독일 등 철도선진국들에선 급곡선 주행 시 차량의 속도향상을 위한 틸팅차량 개발과 더불어 차륜/레일의 마모, 손상 저감을 위한 조향장치를 개발 적용하고 있는 추세이다. 과거엔 자기조향장치나 조향링크를 적용한 수동형조향장치에 대한 연구 개발, 실용화가 활발하였으나 최근에는 기존 passive 1차현가 기능을 보완하고 능동형 제어기술의 약점인 fail-safe 문제를 극복한 능동형 조향장치 연구에 집중하고 있다. 능동조향제어기술은 향후 철도차량의 주행성능을 혁신적으로 향상시킬 수 있는 미래형 철도차량 주행장치인 Mechatronic Train의 조향모듈로도 활용될 수 있다. 또한 고효율, 저마모/저소음 구현을 위한 track-friendly 녹색 친환경 주행장치의 핵심기술로서 향후 철도차량 주행장치에는 조향장치가 기본적으로 적용될 것으로 예측되며 이로 인한 파급효과는 사회적, 경제적으로 클 것으로 기대된다. 따라서 본 논문에서는 철도차량의 능동조향제어를 위한 제어 개념및 전략에 대하여 살펴보고 각 각의 특성에 대하여 분석하고자 한다.