초록 ▼

I. 고성능 접촉식 제동 핵심기술 개발
○ 고성능 접촉식 제동시스템 기본설계(2)
. 캘리퍼, 제동엑츄에이터 통합시스템 구조
. 제동디스크 및 패드의 구조/형상 최적화
. 제동ECU 구현
○ 고성능 접촉식 제동메커니즘 성능해석
. 접촉식 제동장치의 통합시뮬레이션을 통한 성능개선
○ 고성능 제동시스템과 차량/인프라 시스템과의 인터페이스 설계
. 차량, 신호, 궤도 등과의 인터페이스
○ 고성능 접촉식 제동시스템 상세설계
. 캘리퍼, 제동엑츄에이터, 제동ECU
○ 제동장치 Fai

I. 고성능 접촉식 제동 핵심기술 개발
○ 고성능 접촉식 제동시스템 기본설계(2)
. 캘리퍼, 제동엑츄에이터 통합시스템 구조
. 제동디스크 및 패드의 구조/형상 최적화
. 제동ECU 구현
○ 고성능 접촉식 제동메커니즘 성능해석
. 접촉식 제동장치의 통합시뮬레이션을 통한 성능개선
○ 고성능 제동시스템과 차량/인프라 시스템과의 인터페이스 설계
. 차량, 신호, 궤도 등과의 인터페이스
○ 고성능 접촉식 제동시스템 상세설계
. 캘리퍼, 제동엑츄에이터, 제동ECU
○ 제동장치 Fail-Safe 방안 및 제동장치 고장시 대처방안 마련
II. 제동디스크 열균열 분석을 통한 유지보수 기준정립 및 제동패드의 최적형상 설계
○ 열균열 측정 기술동향 분석
. 국내외 관련 기술동향 조사 및 분석
. 타분야 (레일, 차륜 등)의 균열 측정 및 균열기준 관련 이론적 근거 검토
. 전문가 자문을 통한 의견 수렴
○ 제동 디스크 균열 검출 시스템 구축
. 비파괴검사를 이용한 균열 검출
. 초음파를 이용한 표면결함 측정시스템 제작 및 DB화
. 기능 확장형 검출시스템 설계 및 제작
○ 균열도(Degree of crack) 정의연구
. KTX-산천 제동디스크 균열도 정의
. KTX-산천 제동디스크 균열의 깊이/길이 산정 알고리즘 검증
○ KTX-산천 제동디스크 균열시험 및 균열측정
. 고속 제동성능시험기를 활용한 제동디스크 균열시험 수행
. 디스크 균열 검측시스템 및 개발된 결함평가기법에 의해 측정된 표면균열 데이터 확보
○ 시뮬레이션을 통한 제동디스크 해석
. 제동디스크의 열피로 균열해석
. Solid type (KTX, KTX-원강) 및 Ventilation type (KTX-산천)
III. 모노레일 주행장치 핵심기술개발
○ 주행장치 개발용 Model 설계 및 제작
. 주행장치 프레임 모델 설계 및 제작
. 추진장치(주행축, 프로펠러샤프트, 구동모터 모델 설계 및 제작
. 조향시스템 모델 설계 및 제작
. 센터피봇 모델 설계 및 제작
. 유압시스템 모델 설계 및 제작
. 보조륜 모델 설계 및 제작
. 주행장치 모델 조립
○ 주행장치 개발용 Model 기능시험
. 접이식 안내륜 동작 메카니즘 시험
. 조향 기능시험
. 추진 및 주행 기능시험(지상구간)
○ 주행장치 모델 상세 구조해석
○ 주행장치 주행륜 및 안내륜 파손시 안전성 해석

Abstract ▼

II. Purpose and Needs
1) Developement of Core Technology of High Perfomance Friction Brake
0 There are some examples of hybrid system in overseas that utilizes existing air piping system and hydraulic brake caliper in the end. That kind of system exhibits superb brake performance. So, domestic

II. Purpose and Needs
1) Developement of Core Technology of High Perfomance Friction Brake
0 There are some examples of hybrid system in overseas that utilizes existing air piping system and hydraulic brake caliper in the end. That kind of system exhibits superb brake performance. So, domestic study on high performance caliper brake system which is compatible with existing brake system is needed.
0 According to 'Technology Forecasting 2040 : Land, Infrastructure and Transport (2013)' from KAlA, 'Technology for precise stopping of unmanned railway vehicle (Current error range : 30cm, Target range : lcm)' is included in '200 Future Technologies of Land, Infrastructure and Transport' as new forecasted technology of railway. Thus, a development of brake system with high reliability is required as original technology for improving stop position accuracy of unmanned railway vehicle.
0 Brake equipments should be compact and brake electronics should be simple to accommodate brake system and ensure brake force in 'All M -Car'
0 'Brake By Wire' modular brake system that directly transmits electric output of signalling equipment(ATP, ATO etc.), BOU (Brake Operating Unit), EOD(Electric Operating Device) and ASCU (Anti-Skid Control Unit) without pneumatic/ electric converter is needed.
2) Heat behavior Analysis and Manufacture of Crack Detection System for Brake disk using KTX -Sancheon
o Brake disc should be designed with thermal resistance, wear resistance and crack resistance. It is important to set better technological standards and quality control standards from initial to final design for keeping applying constant and good quality products.
o To satisfy the target of life evaluation, more than L10, technical development like arranging the endurance evaluation producer should be kept.
o Since railway vehicles are becoming superannuated, detailed going-over skills in maintenance process are required.
o Especially, Since failure of brake system in railway vehicles can become fatal it is important to set a strict administrative and maintenance standard more than other equipments.
o Failure of brake system in railway vehicles cause big accident or service delay. So For the safer railway operation, national lead setting maintenance standard is required. There are some reports on worry about big accidents caused by cracked brake disc in june, 2014.
o From the results of the heat behavior analysis of disc/pad rationale for crack properties of thermal wear and thermal shock makes good use of optimum design for the pad.
3) Heat behavior Analysis and Manufacture of Crack Detection System for Brake disk using KTX -Sancheon
o Developing unique technology for monorail system and improving national competitiveness
- It is difficult to operate and maintain when introducing overseas system due to lack of design, production and operation technology of monorail system, and it is difficult to cope with malfunction.
- Therefore, it is necessary to develop a Korean monorail that has more competitiveness in safety and performance, by localizing the monorail core technology that depends on foreign countries.
- Monorail systems currently operating domestically and overseas are less competitive than conventional systems in terms of transportation capacity (speed, passenger transport), safety (high speed, curved driving, passenger evacuation) and high speed transport systems.
- It is necessary to secure design technology of bogie to develop monorail system that is suitable for domestic urban environment and can be operated at ground and elevated track and can be operated at high speed and improved driving safety.

III. Scope and Contents
1) Developement of Core Technology of High Perfomance Friction Brake
0 Basic design of high performance friction brake system (2)
0 Performance analysis of high performance friction brake mechanism
0 Interface design between high performance brake system and Vehicle/Infrastructure
0 Detailed design of high performance friction brake system
0 Fail-safe plan for brake device and countermeasure for brake device fault instance
2) Heat behavior Analysis and Manufacture of Crack Detection System for Brake disk using KTX -Sancheon
0 Technique trend analysis of thermal crack and thermal shock
0 Crack detecting system construction
0 A study of defining the degree of crack
0 Cracking Test and detecting in KTX -Sancheon brake disc
0 Making analysis model of brake disc for simulation
3) Heat behavior Analysis and Manufacture of Crack Detection System for Brake disk using KTX -Sancheon
0 Design and manufacture of model for development of monorail bogie
- Design and manufacture of bogie frame model
- Design and manufacture of propulsion system (propeller shaft, drive motor)
- Design and manufacture of steering system model
- Design and manufacture center pivot model
- Design and manufacture of hydraulic system model
- Design and manufacture of auxiliary wheel model
- Assembling model of bogie
0 Model function test for development of monorail bogie
- Folding guiding wheel motion mechanism test
- Propulsion and driving test
0 Detailed structure analysis of bogie model
0 Safety analysis in case of running wheel and guide wheel failure

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 5보고서 요약서 ... 7요 약 문 ... 11SUMMARY ... 15Part. Ⅰ : 고성능 접촉식 제동 핵심기술 개발 ... 21 제 출 문 ... 23 보고서 요약서 ... 25 요 약 문 ... 28 SUMMARY ... 31 Contents ... 34 목차 ... 35 표목차 ... 36 그림목차 ... 37 제1장 연구개발과제의 개요 ... 45 제1절 연구개발 배경 및 필요성 ... 47 제2절 연구개발 목표 및 내용 ... 50 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 53 제1절 선진국의 기술개발 동향 ... 55 제2절 연구개발 현황 ... 71 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 75 제1절 고성능 접촉식 제동시스템 기본설계 ... 77 제2절 고성능 접촉식 제동메커니즘 성능해석 ... 108 제3절 고성능 제동시스템과 차량/인프라 시스템과의 인터페이스 설계 ... 123 제4절 고성능 접촉식 제동시스템 상세설계 ... 132 제5절 제동장치 Fail-Safe 방안 및 제동장치 고장 시 대처방안 마련 ... 179 제6절 고속 제동성능시험기 성능개선 ... 195 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 207 제1절 전기기계식 제동엑츄에이터 및 제동ECU 설계기술 확보 ... 209 제2절 전기기계식 제동엑츄에이터 및 제동ECU 시험품 제작 ... 216 제3절 기술적/과학적 성과 ... 218 제4절 관련분야에의 기여 ... 229 참고문헌 ... 231Part. Ⅱ : KTX-산천 제동디스크 균열검측시스템 제작/시험 및디스크/패드의 열거동 해석 ... 233 제 출 문 ... 235 보고서 요약서 ... 237 요 약 문 ... 239 SUMMARY ... 242 Contents ... 246 목차 ... 248 표목차 ... 250 그림목차 ... 251 제1장 연구개발과제의 개요 ... 257 제1절 연구개발 배경 및 필요성 ... 259 제2절 연구개발 목표 및 내용 ... 261 제2장 열균열 측정 기술동향 분석 ... 269 제1절 디스크 균열도(Degree of Crack) 정의 ... 271 제2절 국내외 관련 기술동향 조사 및 분석 ... 278 제3절 소결론 ... 291 제3장 제동디스크 균열 검측 시스템 개발 ... 292 제1절 초음파를 이용한 제동디스크 표면 결함 측정 시스템 제작 ... 294 제2절 제동디스크의 결함 탐상을 위한 결함 모사 시험편 제작 ... 307 제3절 비파괴 검사를 이용한 균열 검출 기법 개발 ... 311 제4절 균열 분석용 3D 분석 프로그램 개발 ... 327 제5절 표면결함 측정 시스템을 이용한 균열 데이터 DB화 ... 332 제6절 기능 확장형 균열 검출시스템을 이용한 균열의 깊이/길이 산정 알고리즘 개발 및 검증 ... 335 제7절 소결론 ... 339 제4장 제동디스크 열해석 및 균열해석 모델 개발 ... 342 제1절 관련 이론 조사 ... 344 제2절 Solid Type 제동 디스크(KTX-원강)의 열해석 모델 개발 ... 348 제3절 Ventilated type 제동 디스크(KTX-산천)의 열해석 모델 개발 ... 375 제4절 제동디스크 균열 해석 모델 개발 ... 387 제5절 소결론 ... 390 제5장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 392 제1절 목표달성도 ... 394 제2절 관련분야의 기여도 ... 395 제6장 연구개발 결과의 활용계획 ... 396 참고문헌 ... 399Part. III : 모노레일 주행장치 핵심기술 개발 ... 402 제 출 문 ... 404 보고서 요약서 ... 406 요 약 문 ... 407 Summary ... 408 목차 ... 411 표목차 ... 412 그림목차 ... 413 제1장 연구개발과제의 개요 ... 420 제1절 연구의 필요성 ... 422 제2절 연차별 연구 추진 계획 ... 427 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 430 제1절 국내외 시장동향 분석 ... 432 제2절 국내외 기술동향 분석 ... 441 제3절 현황 분석 및 기술개발 목표설정 ... 454 제3장 모노레일 주행장치 개발용 모델 설계 및 제작 ... 458 제1절 모노레일 주행장치 개발용 모델 설계 및 제작 ... 460 제2절 모노레일 주행장치 검사절차서 ... 498 제4장 모노레일 주행장치 구조/안전성 해석 ... 510 제1절. 한국형 모노레일 동역학 해석용 차량 모델 개발 ... 512 제2절 모노레일 차량의 안전성 검토 ... 526 제3절 모노레일 주행장치 구조해석 모델개발 및 피로평가 ... 538 제5장 목표달성 및 관련분야에의 기여도 ... 552 제6장 연구개발 결과의 활용계획 ... 556 참고문헌 ... 562끝페이지 ... 564