초록 ▼

도심의 인구집중화에 따른 대중교통수요를 해결하고자 서울도심을 중심으로 1970년대부터 꾸준하게 지하철이 건설되어왔다. 경제활동 권역이 지방으로 확대되면서 대부분의 대도시에서도 지하철 건설을 강력하게 요구하기에 이르렀다. 하지만 지금까지 지하철의 건설과 운영 측면을 살펴볼 때 건설비의 과다와 운영적자라는 현실에 직면하고 있다. 이런 현실 속에서도 지자체에서는 지하철 건설을 꾸준히 요구하는 반면, 기존 또는 최근에 개통된 지하철의 운영적자는 커지고 있었으며 그 운영적자의 근본원인은 초기의 큰 건설비 부담에 있었다. 따라서 건설비를 지원

도심의 인구집중화에 따른 대중교통수요를 해결하고자 서울도심을 중심으로 1970년대부터 꾸준하게 지하철이 건설되어왔다. 경제활동 권역이 지방으로 확대되면서 대부분의 대도시에서도 지하철 건설을 강력하게 요구하기에 이르렀다. 하지만 지금까지 지하철의 건설과 운영 측면을 살펴볼 때 건설비의 과다와 운영적자라는 현실에 직면하고 있다. 이런 현실 속에서도 지자체에서는 지하철 건설을 꾸준히 요구하는 반면, 기존 또는 최근에 개통된 지하철의 운영적자는 커지고 있었으며 그 운영적자의 근본원인은 초기의 큰 건설비 부담에 있었다. 따라서 건설비를 지원해야하는 중앙정부로서는 저렴한 시스템을 권고하게 되었으며, 지자체에서도 건설비지원이 가능한 경량전철을 목표로 다양한 종류를 검토하게 되었다. 더욱이 지하철 계획이 없었던 도시도 경량전철이라면 가능하다는 판단으로 대다수의 도시에서 독특한 형태의 경량전철 건설을 요구하기에 이르렀다. 사실 오래 전부터 프랑스 및 일본 등지에서는 다양한 형태의 경량전철이 운행되고 있는 상황이었다. 여기서 주목해야 할 것은 철도교통시스템이 타 대중교통수단에 비하여 경제적이고 친환경적이라는 면이 강하게 대두되면서 버스는 상대적으로 협의의 대중교통수단으로 평가되어왔다는 것이다. 이것은 버스의 생산주체와 구입하여 운영하는 운영주체 그리고이에 대한 노선을 결정하고 영업권을 부여하는 지자체사이에서만 논의의 대상이었다. 왜냐하면 버스시스템은 특별한 제한조건 없이 승객이 요구하는 이동수단으로 수용할 수 있는 시스템이기 때문이었다. 그러나 실제로 승객이 요구하는 대중교통시스템이란 것은 운영의 유연성과 접근성, 시스템 구축에 최소의 비용이드는 것 그리고 원하는 시간에 승객이 이용할 수 있는 정시성이다. 따라서 버스는 대중교통수단으로서 대부분의 장점을 갖고 있는 반면 정시성에 한계가 있음을 알 수 있다. 문제는 정시성을 어떻게 극복하는가에 있다. 최근 서울도심과 부도심을 잇는 버스체계를 전용도로체계로 운행하려고 하는 시도가 이것의 한 예이다. 본 연구를 통하여 개발되고 교통시스템은 철도가 갖는 정시성의 운행체계에 버스가 갖는 접근성이 혼합된 시스템이다. 정시성을 갖으면서, 접근성이 뛰어나고 시스템구축비용이 저렴하다면 이것이 바로 우리가 찾는 대중교통시스템이다. 외국에서는 이를 BRT(Bus Rapid Transit)시스템으로 명명하여 운행하고 있다. 한 종류라고 구분하더라도 다양한 형태를 갖고 있는 철도시스템처럼 아주 고도화된 BRT가 운행되고 있는 곳이 있는 반면 일반적인 버스를 일부의 전용궤도로 운영하는 BRT가 운행되고 있는 곳도 있다. 우리는 지금 고도화된 BRT를 지금까지 운영해 왔던 지하철 및 철도시스템의 경험 및 운영체계를 바탕으로 도시형 궤도차량으로 개선·개발하여 미래형 대중교통체계를 구축할 수 있도록 집중적인 연구개발을 수행할 필요가 있다. 더불어, 바이모달 트램 시스템에 대하여 기술 및 성능적인 측면에서 면밀한 테스트가 진행되고 있지만 대중교통수단으로서 안정성 및 신뢰도 검증을 위하여 공공장소에서의 운행 서비스 이전에 공인기관의 인증절차가 필요하다.

Abstract ▼

Concentration of population in the large cities make the existing traffic capacities insufficient to accommodate the growing number of city commuters. The traffic congestion of big cities are partly solved by subway lines which have been continuously expanded since the early 1970s, but most lines st

Concentration of population in the large cities make the existing traffic capacities insufficient to accommodate the growing number of city commuters. The traffic congestion of big cities are partly solved by subway lines which have been continuously expanded since the early 1970s, but most lines still suffer great losses due to the high cost for construction and maintenance. Light rail system was emerged as an alternative to make up such a deficit with downsizing and automation. But, it is not expected to relieve surface traffic problems to a great extent with such systems.
Bus system has been one of major public transportations but tends to cover local areas recently. Bus service has the advantage of flexibility of the routes delivering passengers to the destination while it can not meet the scheduled arrival in general. It is required for public transportation to provide reliable travel time and have easy accessibility as well as economical efficiency. In order to meet such requirements, a public vehicle system with two modes is developed through the present project which runs on the track as well as on the road. City transit to satisfy most passengers including the mobility handicapped is the goal which is pursued by the project. Advanced bimodal public transportation system will be established through the present project which aims at the advantages of both bus and train.

목차 Contents

• 제출문 ... 1
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 5
• Summary ... 12
• 목차 ... 20
• Contents ... 24
• 그림목차 ... 28
• 표목차 ... 62
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 76
• 제1절 연구개발의 필요성 ... 76
• 1. 기술적 측면 ... 77
• 2. 경제·산업적 측면 ... 79
• 3. 사회·문화적 측면 ... 80
• 제2절 연구개발의 목표 및 내용 ... 82
• 1. 연도별 연구개발 목표 및 내용 ... 85
• 2. 7차년도 기술개발 내용 ... 91
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 93
• 제1절 국외 기술개발 현황 ... 93
• 1. TVR ... 93
• 2. Translohr ... 94
• 3. Phileas ... 94
• 4. CIVIS ... 95
• 5. 비교 ... 96
• 6. Citaro G ... 98
• 7. 굴절버스(Articulated Bus) ... 100
• 8. VAL(Vehicule Automatique Leger, 경량 자동 차량) ... 103
• 제2절 국내 기술개발 ... 106
• 1. 고무차륜 AGT ... 106
• 2. 저상굴절버스 ... 107
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 109
• 제1절 시스템 엔지니어링 기술개발 ... 109
• 1. 시험평가 일정수립 및 인터페이스 조정 ... 109
• 2. 차량 시제품 제작에 따른 원가분석 ... 115
• 3. 차량운영 및 유지보수를 위한 비용분석 ... 118
• 4. 해외 공동연구 및 기술협력에 대한 효과분석 ... 120
• 5. 바이모달 트램 관련 적용 법률(안) 작성 ... 131
• 6. KRRI Technical Assistance By APTS ... 211
• 7. KRRI Technical Assistance By Calstart ... 212
• 제2절 차량 계측 시스템 구축 및 안정화 ... 214
• 1. 시험항목에 따른 시스템 구축 ... 214
• 2. 환경조건 및 시스템 내성검증 ... 289
• 제3절 차량 시운전 시험평가 ... 312
• 1. 주행시험(자동, 반자동, 수동) ... 312
• 2. 제동 성능시험 ... 329
• 3. 조향 성능시험 ... 341
• 4. 추진 성능시험 ... 353
• 5. 승차감 및 진동시험 ... 391
• 제4절 바이모달 트램의 위험도 분석 ... 422
• 1. 고장모드 개발 및 아키텍쳐링 60) ... 422
• 2. 시나리오 개발 및 분석 ... 427
• 3. 고장모드에 따른 분석 및 시험 61) ... 430
• 제5절 차체/내장 시험평가 ... 434
• 1. 소음측정 ... 434
• 2. 차실 내장재 연소성 시험 ... 456
• 3. 최대 안전 경사각 시험 ... 467
• 4. 장애인 탑승 장치 국산화 적용 시험평가 ... 475
• 5. 시작 차량 CAB and REAR 디자인 변경 수정 ... 485
• 제6절 구동시스템 사양 개선 및 평가 ... 510
• 1. 제동 및 ELC 시스템 사양 개선 ... 510
• 2. AWS ECU 제작 ... 524
• 제7절 추진장치 시험평가 ... 535
• 1. BMS 국산화 적용 시험평가 ... 535
• 2. 주행성능 안정화 시험 ... 561
• 3. 추진 시스템 장치별 성능 시험 ... 576
• 4. 배터리 유지보수지그 제작 ... 608
• 제8절 차량핵심기술 및 인터페이스 기술연구 ... 613
• 1. AWS ECU 개선 ... 613
• 2. 자동운전·정밀정차 제어성능 개선 ... 704
• 3. 차량고장에 대한 동적 안정성 평가 ... 779
• 4. 차량의 전자기 영향 분석 및 평가 ... 829