급곡선 매립궤도 구간에서의 트램 탈선 안전성 평가를 위한 테스트베드 개발

초록

국내 트램 도입 수요의 증가에 따라 관련 기술의 개발과 성능 검증의 중요성이 커지고 있다. 그러나 다양한 주행 환경을 반영할 수 있는 트램 전용 테스트베드(TB)의 부족으로 인해, 성능 평가는 주로 수치해석에 의존하고 있는 실정이다. 특히 트램은 급곡선 매립궤도를 포함한 복잡한 도심 환경에서 운행되므로, 이러한 특성을 반영한 실증 기반의 검증이 필수적이다. 본 연구에서는 트램 급곡선 주행 시 탈선안전성을 평가할 수 있는 매립형 급곡선 테스트베드를 국내 최초로 구축하고, 이를 기반으로 실시간 주행 거동을 계측할 수 있는 통합 시스템을 개발하였다. 해당 TB는 반경 25m의 곡선과 돌출형 매립궤도로 구성되며, 탈선 안전성 평가를 위한 센서 시스템이 적용되었다. 보조적으로 도입된 차륜？레일 상호작용 모니터링 시스템은 영상 기반 센서를 통해 실시간 계측을 수행하며, 인공지 능(AI) 모델을 통해 차륜 좌우의 이격거리를 정밀하게 산출한다. 시험 결과, 탈선계수는 시뮬레이션과 유사한 수준의 오차를 보였고, 차륜？궤도 간 거동 또한 유사한 경향을 나타냈다. 본 시스템은 향후 탈선 관련 연구 뿐만 아니라 다물체 동역학 해석모델과의 연계를 통해 해석？시험 간 정량적 상관성 확보에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

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