곡선부의 선형 및 차량특성에 따른 궤도작용력과 주행안정성 특성에 관한 해석적 연구

초록

국내 철도환경은 선로 선형개량 및 신형차량 개발 등에 따른 속도 향상에 따라서 변화가 예상된다. 최근 일반철도의 경춘선 등 철도건설 선구에 고속화가 추진되고 있고 300㎞/h급의 KTX-Ⅱ 개발에 이어 400㎞/h급의 차세대 고속차량 개발(HEMU-400X, 축중 13t, 동력분산식)이 추진되고 있다. 이와 같이 앞으로 고속운행하게 될 신형차량의 축중이 13t으로 경량화 되고, 고속선의 속도향상, 기존선의 200㎞/h 속도대의 고속화가 예상된다. 따라서 차량특성(축중, 속도), 선로선형에 대한 변수들을 고려하여 주행안정성과 궤도작용력 변화 검토가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 궤도작용력과 주행안정성을 검토할 수 있는 수학적 모델을 재정립하고 곡선부에서 윤하중, 횡하중, 탈선 등 다양한 인자의 상관관계와 곡선반경과 속도, 궤도틀림 표준편차, 완화곡선 길이, 축중 변화조건을 고려하여 해석을 수행하였다.