열차주행로 열응력 해석을 통한 히팅시스쳄 설계 최적화

초록

경전철은 일반 버스와 지하철의 장점을 고루 갖추어, 도시 지선망에 주로 쓰이는 교통시스템이다. 현재 의정부에서는 경전철이 운영중에 있으며, 운영중인 경전철의 급전 형태는 가이드레일에서 필요전력을 공급받는다. 이러한 시스템 형식은 차량위로 설치하여야 하는 전차선 경우와 비교하면 인프라 구성 등의 장점이 있지만, 혹한기시 급전레일과 차량 사이에 눈과 얼음이 고착되어 급전불량이 발생하며, 차량운행이 중단되는 경우가 발생할 수 있다. 이런 문제점해결을 위하여 주행로와 급전레일에 MI 케이블로 구성된 히팅케이블을 설치하여 적정 열을 발생하고 이에 따라 구조물의 온도를 상승시킴으로써 레일에 눈과 얼음 등의 고착을 방지할 수 있도록 하고 있다. 하지만, 과도한 히팅시스템의 운영은 소비전력을 상승시켜 운행비용의 상승결과를 낳게 되며, 또한 히팅시스템이 설치된 구조물에 열응력을 형성하여 구조 안정성을 저하시킬 수 있다. 따라서 적정 운영시간의 기준이 제시되어야 한다.