복합재 격자구조체를 적용한 하이퍼튜브 차체 구조 설계 제시 연구

초록

본 논문에서는 탄소섬유 기반의 복합재 격자구조체가 적용된 하이퍼튜브 차체의 구조 설계에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 제안된 3종류의 차체 구조 설계안은 구조적 안전성에 중점을 둔 항공기 출입문 적용 차체, 승객 편의성 및 경량화를 고려한 걸윙 출입문 적용 차체 그리고 걸윙 출입문의 구조 강성을 보강한 차체이며, 제안된 차체구조물은 유한요소해석을 통해 도시철도차량 안전기준에 따라 구조안전성을 평가하였다. 이때, 구조해석 시 규정에 명시된 하중조건들에 더하여 운행 중인 차량의 내부압력 조건 또한 고려하였다. 구조해석 결과, 걸윙 형태의 출입문이 적용된 차체들의 경우 철도차량 안전규격을 충족하지 못하였으나, 항공기 출입문이 적용된 차체는 안전규격의 모든 요구사항을 충족하는 것으로 나타났다.

키워드