고속철도차량 대차프레임 정하중시험 적용 동적계수에 대한 검토

초록

현재 많은 승객들이 고속철도차량의 신속성과 안전성을 누리며 일상 속에서 편하게 이용하고 있다. 그러나 이러한 신속성과 안전성을 누리기 위해선, 안전이 필수적이다. 철도차량 사고는 막대한 인명피해와 재산피해를 초래하므로 이러한 위험을 간과해서는 안된다. 이에 철도차량 부품의 안전성 및 내구성 검증은 철도 운송 시스템에서 안전을 지키기 위해서는 꼭 필요한 과정이다. 대차는 철도차량의 중요한 부품 중 하나이며 철도차량 주행 중 안전을 보증하기 위하여 대차의 내구성 확인이 필수적으로 요구된다. 대차의 내구성을 확인하기 위해 정하중 및 피로하중 시험이 실시되며, 이러한 시험은 철도차량 형식승인에 기초하여 실시된다. 철도차량 형식승인에 사용되는 고속철도차량 기술기준(KRTS-VE-Part31)에는 대차프레임의 강도특성을 입증하기 위하여 정하중시험과 피로하중시험을 실시하도록 하고 있다. 이때 부가하는 수직하중 및 좌우하중 등은 선로 및 운전조건에 따라 대차에 작용하는 진동 및 동하중에 영향을 받으므로 차량 특성에 따라 달리 적용할 수 있지만, 300 km/h 이상의 고속철도차량 대차 프레임에 대하여 명확한 규정이 정의되어 있지 않다. 본 연구에서는 300 km/h 이상의 고속철도차량 대차 프레임의 강도특성을 검증하는 하중시험 시 부가하는 하중의 적정성을 검토하기 위하여, 신규 동력분산식 고속철도 차량(EMU-320)의 대차 프레임에 작용하는 진동 및 동응력을 측정하고 속도에 따른 변화와 상관관계를 분석하였다. 이 결과는 300 km/h 이상의 고속철도차량 대차프레임의 하중시험 기술기준 제정에 반영될 예정이다.