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제안 방법
- 기개발된 열차성능해석 프로그램을 사용하여 경부고속철도 시험선 구간에서 시운전시험 중인 한국형 고속전철 개발차량을 대상으로 대표적 주행패턴을 선정하여 시뮬레이션과 시험데이터 결과를 비교하였고 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
- 본 논문에서는 기개발된 열차성능해석 시뮬레이션 프로그램(simTrainTPS)[4]을 사용하였는데 이 프로그램은 경부고속철도 계약에 따라 기술이전을 통해 배포된 프로그 램(Alstom TPS)과의 시뮬레이션 결과비교를 통해 검증되었고, Alstom TPS에서 변경시킬 수 없었던 여러 계수를 시뮬레이션 조건에 따라 변경시켜 입력할 수 있도록 하였으며 출력기능을 향상시켰다. 한편 실제 주행데이터와 비교하기 위하여 한국형 고속전철 시스템의 안정화를 목표로 경부고속철도 시험선구간에서 시운전시험 중인 개발차량(7량 1편성)을 대상으로 열차성능해석 관련 시험데이터를 수집하였다.
- 한편 실제 주행데이터와 비교하기 위하여 한국형 고속전철 시스템의 안정화를 목표로 경부고속철도 시험선구간에서 시운전시험 중인 개발차량(7량 1편성)을 대상으로 열차성능해석 관련 시험데이터를 수집하였다. 상세설계시 결정된 차량시스템과 선로 데이터를 프로그램에 입력하고 시뮬레이션 조건을 시운전시험 조건과 유사하게 부여하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 생성되는 각 주행패턴에 따른 시각별 위치, 속도, 전력소비 등을 실제 차상 계측시스템으로부터 취득한 시험데이터와 비교하였으며 차상계측시스템에서는 개발차량의 주행시간, 주행속도, KP, 견인 및 제동패턴 등의 데이터를 취득하였다.
대상 데이터
- IGCT(Integrated Gate Commutated Thyristor) 소자를 사용하여 개발한 전력변환장치로 nookw의 유도전 동기를 구동하는 것이 주요 특징이다. 7량 1편성으로 동력차 2량, 동력객차 2량, 객차 3량이며, 20량 편성시의 열차의 특성을 평가할 수 있도록 구성되었다. Table 1은 열차 성능에 관련된 개발차량의 주요 제원이며 Fig.
- 경부고속철도 시험선 구간에서 시운전시험 중인 개발차량은 Fig. 1과 같이 순수 국내기술로 개발된 시속 350km급 한국형 고속전철로서 공기역학을 고려하여 전두부를 독자적으로 설계하였으며 경량화를 위해 차체를 알루미늄으로 제작하였다. IGCT(Integrated Gate Commutated Thyristor) 소자를 사용하여 개발한 전력변환장치로 nookw의 유도전 동기를 구동하는 것이 주요 특징이다.
- 상세설계시 결정된 차량시스템과 선로 데이터를 프로그램에 입력하고 시뮬레이션 조건을 시운전시험 조건과 유사하게 부여하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 생성되는 각 주행패턴에 따른 시각별 위치, 속도, 전력소비 등을 실제 차상 계측시스템으로부터 취득한 시험데이터와 비교하였으며 차상계측시스템에서는 개발차량의 주행시간, 주행속도, KP, 견인 및 제동패턴 등의 데이터를 취득하였다. 여기서 KP(kilo post)는 기점에서 종점 방향의 거리를 의미 한다.
- 본 논문에서는 기개발된 열차성능해석 시뮬레이션 프로그램(simTrainTPS)[4]을 사용하였는데 이 프로그램은 경부고속철도 계약에 따라 기술이전을 통해 배포된 프로그 램(Alstom TPS)과의 시뮬레이션 결과비교를 통해 검증되었고, Alstom TPS에서 변경시킬 수 없었던 여러 계수를 시뮬레이션 조건에 따라 변경시켜 입력할 수 있도록 하였으며 출력기능을 향상시켰다. 한편 실제 주행데이터와 비교하기 위하여 한국형 고속전철 시스템의 안정화를 목표로 경부고속철도 시험선구간에서 시운전시험 중인 개발차량(7량 1편성)을 대상으로 열차성능해석 관련 시험데이터를 수집하였다. 상세설계시 결정된 차량시스템과 선로 데이터를 프로그램에 입력하고 시뮬레이션 조건을 시운전시험 조건과 유사하게 부여하여 시뮬레이션을 수행하였다.
데이터처리
- 현재 개발차량은 70회의 주행시험을 실시하여 시험최고 속도 300knVh 기록을 달성하였으며 시스템의 안정화를 위해 계속 시운전시험 중에 있다. 70회의 주행시험 중에서 열차성능을 해석할 수 있는 대표적인 주행패턴을 Table 2와 같이 선택하여 시험결과와 시뮬레이션 결과를 비교하였다.
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