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일반철도 고속화 구간에서 차축온도검지장치 활용방안에 대한 연구
Study on the Utilization of HBD in the Conventional Speed-up Lines 원문보기

대한안전경영과학회 2012년 춘계학술대회, 2012 Apr. 21, 2012년, pp.233 - 243  

최권희 ((주)에이알텍) ,  김유호 ((주)에이알텍) ,  백승문 ((주)에이알텍 기술연구소) ,  빙군섭 (한국철도시설공단 기술본부 신호제어처)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

HBD(Hot Box Detector) is a device to monitor temperature rises to inappropriate lubricant use or mechanical defects. If a train operates without recognizing such an effect, it might result in bearing overheating due to defects and cause a dangerous situation that it could derail a train owing to the...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 현재 경부고속선(300km/h)에는 차축온도과열을 모니터링하는 장치에 대해 관련법이 철도안전법과 철도건설법에 고시되어 있으나, 일반철도 고속화 구간(180~230km/h)에 대해서는 관련법 기준 개정안이 진행 중에 있다. 따라서 본 논문은 일반철도 고속화 구간에서 차축온도검지장치를 최적으로 활용하기 위해 조사된 문헌 및 검토 내용을 보이고자 한다.
  • 본 연구에서는 국내 경부고속선에서 운용되고 있는 차축온도검지장치의 운영 현황 및 데이터 분석, 해외 설치 사례를 토대로 하여 일반철도 고속화 노선 및 구간에서의 필요성에 대해 살펴보았다. 차축온도발열이 철도 인프라에 직접적인 손상을 끼치지는 않지만, 사고 발생 시 큰 재앙으로 다가올 수 있는 위험들이 존재하기 때문에, 적절한 사전 대책을 통해 사고발생을 예방할 수 있다.

가설 설정

  • 열차에는 차축의 온도상승을 검지하는 수단이 없다고 할 때, 프로세스 안전시간이 경과하면 차축과열로 인해 열차탈선과 같은 심각한 경지에 이르게 될 것이다. 이제, 차상(On-board) 또는 지상(Wayside)에 차축온도를 검지하는 수단이 있다고 가정한다. 동일한 개념으로 잠재적 위험에 대한 고장정보를 검지시점과 고장에 대한 응답시간이 전제 고장 제어시간 범위를 초과하지 않는다면 위험사건으로 전개되는 것을 사전에 예방할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
차축온도검지장치란? [그림 1]과 같이 차축온도검지장치(Hot Box Detector, HBD) 및 차륜온도검지장치 (Hot Wheel Detector, HWD)는 운행되는 열차의 축 베어링(Axle bearing)에 부적절한 윤활류나 기계적 결함의 원인이나 빈번한 열차제동에 의해 디스크 온도가 증가하는 것을 모니터링하는 장치이다[1]. 특히 철도운행 많은 유럽에서는 여객전용 열차보다도 화물수송 목적의 열차에서 차축, 차륜 및 브레이크 디스크의 온도 상승으로 인해 매년 심각한 사고가 발생하고 있다고 보고되고 있다[2].
차축온도검지장치는 무엇을 사용하여 온도를 검지하는가? 차축온도검지장치(HBD)는 비접촉 기반의 적외선 센서를 사용하여 온도를 검지하는 장치로써 온도 검지는 중간 적외선 범위에서 주로 발생한다(파장 3μ-6μm). 비접촉 기반의 표면이 방출한 복사열과 온도 값에 직접 할당되어 있는 출력 신호를 측정할 수 있는 도구를 복사온도계(고온계)라고 한다.
차축, 차륜 및 브레이크 디스크의 온도 상승을 인식하지 못한다면 어떤 문제가 발생하는가? 이러한 영향을 인식하지 못한 상태에서 열차 운행을 한다면 결함이 발생한 베어링 또는 제동기에 과열이 발생할 수 있고, 차축 또는 차륜에 파손이 발생하여 이로 인해 열차 탈선이 발생할 수 있다. 초기에 차축 또는 디스크 브레이크의 과열을 발견하지 못할 경우에는 차축의 윤활 그리스가 그 기능을 상실하여, 차축에 고장이 발생할 수 있다. 또한 차축 당 균등하지 않은 부하가 나타날 경우, 과열이 발생해 대차 탈선이 일어날 수 있다.
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