도시철도차량 유압제동의 적용방안 연구

초록

최근에 도시철도차량은 안전성/신뢰성 확보, 유지보수성/경제성 향상 및 기술경쟁력의 확보차원에서 신개념의 기술들이 적용되는 추세에 있다. 특히 기존 전동차에 적용된 공기제동장치는 공기배관 및 공기통 등 많은 부품들로 이루어져 있어 전동차의 하부에 설치할 때 많은 제약을 있으며 차량중량 증가의 한 원인이 되기도 한다. 국내에서는 철도차량에 유압제동장치가 적용된 사례는 없으나 일본 등 철도선진국에서는 유압제동장치에 대한 연구가 진행되고 있으며 실제로 철도차량에 적용하고 있는 추세이다. 유압제동은 공기제동에 비하여 제동력이 크고 시스템의 구성이 간단하여 설치가 용이하며 차량중량을 경감하는 데도 장점을 가지고 있다. 더구나 차량하부에만 기기를 취부해야 하는 도시철도차량에 유압제동을 적용할 경우, 기기설치에 많은 장점이 있으면 유지보수도 매우 편리한 장점을 지니고 있다. 그러나 유압제동은 도시철도차량에서 요구하는 전기제동과 마찰제동의 혼합제동을 원활히 수행하는 데에 제약사항이 있으며 누설 등 유지보수에 단점이 있다. 그러나 도시철도차량은 전기제동을 90%이상 사용하고 공기제동 및 유압제동과 같은 마찰제동은 5km이하에서 정지할 때만 사용한다는 점을 고려하면 유압제동의 적용을 고려할 만하다. 더구나 국내에 새로운 환경에 필요한 도시철도차량이 본격 도입되면 유압제동장치의 적용사례가 많아질 것이나 아직 국내에서는 이에 대한 연구가 적극적으로 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 유압제동장치를 도시철도차량에 적용 및 설계하는 방법에 관하여 연구해보고 실제로 도시철도차량 기술개발과정에서 이루어진 사례를 분석하며 향후 제동장치의 기술개발 방향에 대하여 제시해 보고자 한다.