초록 ▼

본 보고서는 “맞춤형 철도시스템” 과제의 1차년도 연차보고서로 당해연도에는 열차분리결합 자동제어 핵심 기술개발, 한국형 모노레일시스템 기술개발 기초연구, 산악철도 기술 개발, 모듈식 철도시스템 인프라 기술개발의 4개세세부과제로 연구가 추진되었으며 세세부별 연구결과는 다음과 같다. 열차분리결합자동제어 핵심 기술개발분야는 열차 분리·결합 운영시나리오 개발, 열차 분리·결합 자동제어 기술 개발, 열차 분리·결합을 위한 차량간 인터페이스 기술개발,열차 분리·결합 자동제어 및 차량간 인터페이스 기술 검증의 연구결과를 한국형 모노레일시스템 기

본 보고서는 “맞춤형 철도시스템” 과제의 1차년도 연차보고서로 당해연도에는 열차분리결합 자동제어 핵심 기술개발, 한국형 모노레일시스템 기술개발 기초연구, 산악철도 기술 개발, 모듈식 철도시스템 인프라 기술개발의 4개세세부과제로 연구가 추진되었으며 세세부별 연구결과는 다음과 같다. 열차분리결합자동제어 핵심 기술개발분야는 열차 분리·결합 운영시나리오 개발, 열차 분리·결합 자동제어 기술 개발, 열차 분리·결합을 위한 차량간 인터페이스 기술개발,열차 분리·결합 자동제어 및 차량간 인터페이스 기술 검증의 연구결과를 한국형 모노레일시스템 기술개발 연구분야는 한국형 모노레일시스템 개발방향을 위한 주요사항 검토, 한국형 모노레일시스템 핵심기술의 적용성 검토, 한국형 모노레일 시스템 개발사양 작성 하였다. 또한 산악철도 기술 개발 분야는 산악철도노선 선정 및 급구배상승핵심기술개발과관련된탄성기어를제작시험하였으며모듈식 철도시스템 인프라 기술개발 분야는 PRT 운영 호환 조립식 인프라 구조물 설계 기술 개발, 주요 체결구 관절부 작동 기구 모형 제작, 조립 및 해체가 용이한 모듈식 인프라설계기술 제시하였다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 5
• 요약문 ... 7
• 목차 ... 15
• 표목차 ... 21
• 그림목차 ... 25
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 39
• 제1절 연구의 필요성 ... 39
• 1.연구 배경 ... 39
• 가. 열차분리결합 자동제어 핵심 기술개발 ... 39
• 나. 한국형 모노레일시스템 기술개발 기초연구 ... 40
• 다. 산악철도 기술 개발 ... 42
• 라. 모듈식 철도시스템 인프라 기술개발 ... 42
• 2. 연구의 필요성 ... 44
• 가 . 열차분리결합 자동제어 핵심 기술개발 ... 44
• 나. 한국형 모노레일시스템 기술개발 기초연구 ... 45
• 다 . 산악철도 기술 개발 ... 46
• 라 . 모듈식 철도시스템 인프라 기술개발 ... 47
• 제2절 년차별 연구 추진 계획 및 추진 체계 ... 49
• 1. 연구개발계획 ... 49
• 가 . 열차분리결합 자동제어 핵심 기술개발 ... 49
• 나. 한국형 모노레일시스템 기술개발 기초연구 ... 51
• 다 . 산악철도 기술 개발 ... 52
• 라. 모듈식 철도시스템 인프라 기술개발 ... 53
• 2. 연구개발 추진 체계 ... 55
• 가 . 열차 분리·결합 자동제어 핵심기술 개발 ... 55
• 나 . 한국형 모노레일시스템 기술개발 기초연구 ... 56
• 다 . 산악철도 기술 개발 ... 57
• 라 . 모듈식 철도시스템 인프라 기술개발 ... 58
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 60
• 제1절 열차분리결합 자동제어 핵심 기술개발 ... 60
• 1. 국내 열차분리결합 기술 ... 60
• 가 . 열차결합분리 운영기술 현황 ... 60
• 나 . 열차결합분리을 위한 열차제어기술 ... 63
• 2. 국외 열차분리결합 기술 ... 65
• 가. 열차결합분리 운영기술 현황 ... 65
• 나 . 일본 열차결합분리 상세운영현황 ... 70
• 제2절. 한국형 모노레일시스템 기술개발 기초연구 ... 75
• 1. 모노레일시스템의 정의 및 종류 ... 75
• 2. 과좌식 모노레일(Straddled Type Monorail) ... 76
• 가 . 차량 ... 76
• 3. 현수식 모노레일(Suspended type monorail) ... 78
• 가 . 차량 ... 78
• 4. 국내외 운영현황 ... 79
• 제3절. 산악철도 기술 개발 ... 83
• 1. 국내 기술 및 산업 동향 ... 83
• 2. 국외 기술 및 산업 동향 ... 84
• 3. 국내외 시장분석 및 산업동향 ... 87
• 4. 시장현황 및 시장 발전단계 ... 94
• 5. 특허 동향 ... 95
• 제4절. 모듈식 철도시스템 인프라 기술개발 ... 100
• 1. 기술분류 및 검색 조합식 ... 100
• 2. 특허기술 동향 ... 101
• 가 . 출원년도 및 국가별 특허출원 동향 ... 101
• 나 . 세부기술별 특허출원 동향 ... 102
• 다 . 주요 출원인 분석 ... 103
• 라 . 국가별 기술 분포 ... 104
• 마 . 국가별 특허분포 지수분석 ... 105
• 3. 논문분석 ... 111
• 가 . 논문발표 현황 분석 ... 111
• 나 . 기술분류 및 검색 조합식 ... 112
• 다 . 논문기술 동향 ... 113
• 4. 시장분석 ... 118
• 가 . 시장현황 ... 118
• 나 . 시장발전 단계 ... 122
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 123
• 제1절. 열차분리결합 자동제어 핵심 기술개발 ... 123
• 1. 열차 분리결합 운영시나리오 개발 ... 123
• 가 . 열차분리결합 자동제어 개발방향 ... 123
• 나 . 분리결합 구간정의 ... 124
• 다 . 열차 결합시나리오 ... 124
• 라 . 열차 분리시나리오 ... 129
• 2. 열차 분리결합을 위한 자동제어기술개발 ... 132
• 가. 열차분리결합에 따른 안전제동모델 및 자동속도제어기능 요구사항 도출 ... 132
• 나 . 열차분리·결합을 위한 저속·고정밀 주행제어 요구사항 도출 ... 133
• 다 . 열차분리결합에 따른 안전제동모델 및 자동속도제어 기능설계 ... 139
• 라. 열차분리결합을 위한 근접주행 및 안전제동모델 시뮬레이션 연구 ... 145
• 3. 열차 분리결합을 위한 차량간 인터페이스 기술개발 ... 149
• 가. 열차 분리결합에 따른 차량간 인터페이스 요구사항 분석 ... 149
• 나 . 열차 분리결합에 따른 차량간 신호/통신 단일화 네트워크 개발방안 ... 165
• 다 . 광대역 네트워크 적용 사례 조사 ... 173
• 라 . 국내 통신 및 신호 네트워크 현황 조사 및 분석 ... 175
• 마 . 국제표준에 부합하는 신호/통신 단일 네트워크 기술 검토 ... 186
• 4. 열차 분리결합 자동제어 및 차량간 인터페이스 기술개발 검증(용역내용-오세찬) ... 187
• 가 . 시스템 구성 ... 187
• 나 . 시뮬레이터 설계 ... 189
• 5. 연구개발결과의 활용계획 ... 200
• 가 . 주요사업 평가 제출 자료 활용 ... 200
• 6. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 206
• 가 . 열차분리결합 자동제어 핵심 기술개발 ... 206
• 제2절 한국형 모노레일시스템 기술개발 기초연구 ... 213
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 213
• 가 . 연구의 필요성 ... 213
• 2. 년차별 연구 추진 계획 및 추진 체계 ... 218
• 가 . 년차별 연구 추진 계획 ... 218
• 나 . 연구개발 로드맵 및 1차년도 연구 추진 체계 ... 218
• 3. 한국형 모노레일시스템 기술개발 기초연구 ... 219
• 가 . 차량시스템 핵심기술 적용성 검토 ... 219
• 나 . 토목/궤도시스템 분야 ... 246
• 다 . 전력/급전시스템 분야 ... 330
• 라. 신호통신시스템 분야 ... 365
• 마 . 각 분야별 개발사양(안) ... 421
• 4. 한국형 모노레일시스템 기술개발 활용계획 ... 437
• 가. 연구결과의 활용성 및 실용성 ... 437
• 나. 파급 기대효과 ... 439
• 제3절. 산악철도 기술 개발 ... 440
• 1. 산악철도 시장성 및 경제성 분석 ... 440
• 가. 분석의 배경 ... 440
• 나. 분석의 목적 ... 440
• 다. 연구의 주요내용 ... 440
• 2. 산악 트램 상세설계 ... 455
• 3. 산악 트램 핵심 기술 개발 ... 459
• 가. 다물체 동특성 해석 기반구축 ... 459
• 나. 급구배 운행 시 승차감 확보 및 산악 트램 추진시스템 내구성 시험 ... 460
• 4. 친환경 전력공급 및 저장시스템 기술 개발 ... 480
• 5. 산악 트램 운행 안전성 확보 기술 개발 ... 482
• 6. Rack&pinion 대차 축소모형 제작 ... 483
• 7. 특허기술요약 ... 486
• 제4절. 모듈식 철도시스템 인프라 기술개발 ... 512
• 1. 모듈형 인프라 현장 부설차량 현가장치 분석 ... 512
• 가. 모형을 통한 모듈형 인프라 시스템 성능분석 ... 512
• 나. 소결론 ... 530
• 2. 모듈형 역사 기술개발 ... 531
• 가. 모듈형 역사 이전기술 ... 531
• 나. 영국의 모듈형 역사 개발 경험 ... 534
• 다. 영국 Network Rail이 개발한 모듈화 방식 역사의 개념 ... 535
• 라. 한국형 모듈형 역사 설계 기술개발 ... 540
• 마. 소결론 ... 552
• 3. 모듈형 인프라 구조물 개발 ... 552
• 가 모듈형 인프라 구조물 적용 유사 사례 ... 552
• 나. 모듈형 인프라 구조물 해외 적용사례 ... 555
• 다. 모듈형 인프라 구조물 개념설계 초기(안) ... 560
• 라. 모듈형 인프라 구조물 개념설계 중기(안) ... 562
• 마. 매트형 모듈형 도로 ... 563
• 바. 일반 교량의 신뢰성 기준의 조사 및 모듈형 구조물 적용계획 ... 576
• 사. PRT 운영 호환 조립식 인프라 구조물 설계 기술 개발 ... 581
• 아. 소결론 ... 588
• 자. 지적 재산권 출원 제안서 ... 589
• 4. 조립가교형 모듈식 인프라 ... 591
• 가. 조립가교형 모듈 기본설계 ... 591
• 나. 조립가교형 모듈식 인프라 구조해석 ... 598
• 다. 소결론 ... 602
• 5. 시스템 검토 ... 603
• 가. 상부 하중(차량시스템) 제원 검토 ... 603
• 나. 시스템 운행 방식 검토 ... 605
• 6. 모듈식 철도시스템 경제적 타당성 분석 ... 606
• 가. 경제적 타당성 분석 배경 및 방법론 ... 606
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 610
• 제1절. 열차분리결합 자동제어 핵심 기술개발 ... 610
• 제2절. 한국형 모노레일시스템 기술개발 기초연구 ... 630
• 제3절. 산악철도 기술 개발 ... 632
• 제4절. 모듈식 철도시스템 인프라 기술개발 ... 634
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 636
• 제1절. 열차분리결합 자동제어 핵심 기술개발 ... 636
• 1. 정량적 기대효과 ... 636
• 2. 정성적 기대효과 ... 636
• 제2절. 한국형 모노레일시스템 기술개발 기초연구 ... 637
• 1. 성과활용 계획 ... 637
• 2. 성과확산 계획 ... 637
• 3. 실용화 계획 ... 637
• 제3절. 산악철도 기술 개발 ... 639
• 1. 연구결과의 활용성 및 실용성 ... 639
• 2. 파급 기대효과 ... 639
• 제4절. 모듈식 철도시스템 인프라 기술개발 ... 641
• 1. 성과활용 계획 ... 641
• 2. 성과확산 계획 ... 641
• 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 642
• 제1절. 열차분리결합 자동제어 핵심 기술개발 ... 642
• 제6장 참고문헌 ... 648
• 끝페이지 ... 651