경충돌 안전장치의 경량화 설계를 위한 기초연구

초록

열차 충돌사고는 자주 일어나지는 않지만, 한번 일어나면 인적·물적으로 많은 피해를 입을 수 있다. 유럽과 같은 철도기술 선진국은 열차 충돌사고 안전 기준을 만들어 운행되는 모든 열차의 설계에 적용하도록 의무화하고 있다.(1) 이런 안전기준을 만족시키기 위해서 제작된 안전장치들은 대체적으로 많은 중량을 필요로 하고 복잡한 구조로 만들어지는 경우가 많다. 팽창튜브에 대한 연구는 관형부재의 제작공정에서부터 에너지 흡수부재까지 다양한 관점에서 연구되어 왔다. L.M. Alves(2)등은 PVC 튜브 확관에 대해 연구하였고, B.P.P. Almeida(3)등과 Jialing Yang(4)등은 각각 알루미늄 튜브에 대하여 이론 및 실험적으로 검증하였다. 또한 T.Daxer(5)등은 튜브의 팽창중 불안정성에 대해 연구하였다. 그러나 아직까지 팽창튜브의 경량화에 대해서는 연구결과가 없다. 본 연구는 열차의 저속 충돌 에너지를 흡수하는 팽창튜브 구조의 경충돌 안전장치의 경량화 설계를 위한 기초 연구로서 소재 대체 기술을 적용하여 30%이상 경량화를 달성하는 것이 목표이다.