초록 ▼

제 1 장 서 론

제 1절 연구개발의 목적

1. 연구개발의 최종 목표

국가경쟁력 및 운영효율의 획기적인 향상을 위한 차세대첨단도시철도시스템 기술개발

○ 신뢰성, 안전성, 운영효율성, 친환경성 및 첨단성 등을 겸비한 차세대전동차시스템 및 핵심기술 개발
○ 차세대 도시철도차량개발을 통해 세계 최고수준의 도시철도기술 확보 및 선도
○ 철도제작사의 기술경쟁력 확보로 수출을 통한 국가경제에 이바지
○ 안전 및 성능이 획기적으로 향상된 차량을 개발함으로써 도시철도시스템에 대한

제 1 장 서 론

제 1절 연구개발의 목적

1. 연구개발의 최종 목표

국가경쟁력 및 운영효율의 획기적인 향상을 위한 차세대첨단도시철도시스템 기술개발

○ 신뢰성, 안전성, 운영효율성, 친환경성 및 첨단성 등을 겸비한 차세대전동차시스템 및 핵심기술 개발
○ 차세대 도시철도차량개발을 통해 세계 최고수준의 도시철도기술 확보 및 선도
○ 철도제작사의 기술경쟁력 확보로 수출을 통한 국가경제에 이바지
○ 안전 및 성능이 획기적으로 향상된 차량을 개발함으로써 도시철도시스템에 대한 국민의 신뢰성 제고

차세대첨단도시철도시스템 기술개발의 개발목표는 기존 대비 수송능력 10% 향상, 유지보수성 20% 향상, 승객서비스 30% 향상, 차량신뢰성 20% 향상, 에너지절감 20% 향상, 친환경성 10% 향상을 목표로 한다.
세부적으로, 수송능력은 추진제어시스템 개선을 통한 가속도 향상(3.0km/h/s→3.3km/h/s), 최고속도 향상(100km/h→130km/h) 및 무선통신기반(CBTC) 신호시스템 적용으로 인한 수송효율 향상 등을 고려한 총 10% 향상이 목표이다. 유지보수성은 전동기 무유지보수 기간을 3년에서 9년으로 연장, 완전전기제동시스템을 채택함으로써 제동디스크 교환연장 등을 고려한 총 20%향상이 목표이다. 승객서비스는 실내공간 확대, IT기술을 이용한 정보서비스 제공, 소음저감(5dB 저감/견인전동기(5700rpm→884rpm), 밀폐형갱웨이) 장애인 편의시설 등을 고려한 30% 향상이 목표이다. 차량신뢰성은 분산제어시스템 (1C4M→1C1M), 예방진단기능(최초적용), 신호장치 백업기능 등을 고려한 20% 향상이 목표이다. 에너지절감은 차체경량화 및 전동차 회생에너지 저장장치를 이용한 20% 절감하는 것을 목표로 한다. 친환경성은 정지시까지 전기제동사용으로 공기제동시 발생하는 분진발생을 최소화하고 친환경 소재를 사용함으로써 10% 향상시킬 예정이다.

(출처 : 제 1 장 서 론 119p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 표목차 ... 15
• 그림목차 ... 21
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 36
• 제6절 인프라시스템 제작 및 종합시험 ... 36
• 1. 변전소 회생에너지 분석 ... 37
• 가. 변전소 회생에너지 측정 ... 37
• 나. 측정 데이터 분석 ... 43
• 2. 에너지저장장치 기본설계 ... 47
• 가. 시작품(750V) 기본설계 ... 47
• 나. 시제품(1500V) 기본설계 ... 55
• 3. 에너지저장장치 상세설계 및 단품제작 ... 64
• 가. 시스템 인터페이스 ... 64
• 나. 전력변환장치 ... 67
• 다. 제어 및 현시장치 ... 73
• 라. 보호장치 ... 93
• 마. 시제품(750V) 모델 시뮬레이션 ... 96
• 바. 시제품(1500V) 모델 시뮬레이션 ... 109
• 사. 제어 알고리즘 ... 117
• 4. 에너지저장장치 제작 및 시험 ... 123
• 가. 750V 축소모델 제작 및 시험 ... 123
• 나. 750V 보완 제작 및 현장시험 ... 138
• 다. 1500V 에너지저장장치 시제품 제작 및 시험 ... 155
• 라. 1500V 에너지저장장치 현장설치 및 시험 ... 191
• 5. 에너지저장장치 보완제작 및 평가 ... 245
• 가. 에너지 저장장치 현장 운용 ... 245
• 나. 시스템 보완제작 ... 248
• 다. 시험 평가 ... 262
• 라. 에너지저장시스템 최적 운영방안 연구 ... 263
• 마. 시스템 홍보 ... 296
• 6. 화상처리식검지시스템 시험지원 인터페이스 연구 ... 308
• 가. 시험요구조건 분석 및 정의 ... 308
• 나. 화상처리식검지시스템 현장설치 시험을 위한 인터페이스 수행 ... 316
• 7. 화상처리식검지시스템 제작 ... 323
• 가. 화상처리식검지시스템 기본설계 ... 323
• 나. 화상처리식검지시스템 상세설계 및 제작 ... 368
• 8. 화상처리식검지시스템 종합시험 ... 457
• 가. 구성품시험 및 성능평가 ... 457
• 나. 현장 종합 시험 ... 474
• 다. 종합시운전 시험 ... 506
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에서의 기여도 ... 555
• 제1절 연구개발목표 달성도 ... 555
• 1. 연구개발 수행 진도율 ... 556
• 2. 연구개발 목표의 달성도 ... 575
• 제2절 관련분야에의 기여도 ... 596
• 1. 차세대전동차 ... 597
• 가. 차체 분야 ... 597
• 나. 의장설비 분야 ... 597
• 다. 주전장품 분야 ... 597
• 라. 열차종합정보장치 분야 ... 598
• 마. 차상신호장치 분야 ... 598
• 바. 주행장치 분야 ... 598
• 2. 인프라시스템 ... 599
• 가. 에너지저장시스템 ... 599
• 나. 화상처리식검지시스템 ... 599
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 601
• 제1절 차세대전동차시스템 ... 601
• 1. 차체분야 ... 602
• 2. 의장설비 분야 ... 602
• 3. 주전장품 분야 ... 602
• 4. 열차종합정보장치 분야 ... 602
• 5. 주행장치 분야 ... 602
• 제2절 인프라시스템 ... 603
• 1. 에너지저장시스템 ... 603
• 가. 차량의 보조전원으로의 역할 ... 603
• 나. 역사 및 부대시설의 보조전원으로서의 역할 ... 603
• 다. 순시 전압 정전에 대한 보상 ... 604
• 2. 화상처리식검지시스템 ... 604
• 가. 연구결과의 활용방안 ... 604
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 608
• 제1절 차세대전동차시스템 ... 608
• 1. 유럽의 지하철 ... 609
• 가. 개요 ... 609
• 나. 유럽의 지하철 ... 616
• 2. 네덜란드 로이드 레지스터 유럽 ... 626
• 가. 전동차 유지보수 향상 및 최적화 ... 626
• 나. 차세대전동차 적용방안 ... 630
• 3. 파리메트로 TECban 및 RATP ... 631
• 가. TECban ... 631
• 나. 파리메트로 RATP ... 640
• 4. 영국 Dynax ... 653
• 가. IGBT 모듈 구조 ... 653
• 나. IGBT 모듈의 고장 영향 ... 653
• 5. 도쿄메트로 ... 656
• 가. 도쿄메트로 소개 ... 656
• 나. 도쿄메트로 기술자료 ... 656
• 6. (주) 도시바 ... 670
• 가. (주) 도시바 소개 ... 670
• 나. Fuchu Complex 견학 및 기술자료 ... 670
• 7. 세이부 철도 ... 675
• 가. 세이부 철도 소개 ... 675
• 나. 세이부 철도 견학 및 기술자료(회생전력 흡수장치) ... 676
• 8. Nippon Signal ... 683
• 가. Nippon Signal 소개 ... 683
• 나. Nippon Signal 견학 및 기술자료 ... 683
• 9. 일본 철도종합기술연구소 ... 688
• 가. 일본 철도종합기술연구소 소개 ... 688
• 나. 일본철도종합기술연구소 견학 및 기술자료 ... 688
• 10. MIRA 충돌시험소 방문 ... 695
• 가. 참석자 ... 695
• 나. 시험내용 ... 695
• 다. 시험 시설 ... 695
• 라. 시험 사진 ... 696
• 11. 환경부하를 저감하는 하이브리드 구동 시스템의 실용화 ... 699
• 12. 지멘스의 런던지하철 컨셉열차 공개 ... 702
• 13. HVAC 기술동향 ... 703
• 가. 특허 동향 ... 703
• 나. 시사점 및 결론 ... 703
• 제2절 인프라시스템 ... 705
• 1. 에너지저장시스템 ... 706
• 가. 납입 CAPA 포스트 (納入キャパポスト) ... 706
• 나. Piller의 플라이휠 에너지 저장시스템(Powerbridge) ... 714
• 다. SIEMENS의 슈퍼캐패시터 에너지 저장시스템 ... 717
• 라. 이차 전지를 이용한 에너지 저장장치 시스템 ... 720
• 마. 변전소의 전력저장 ... 723
• 바. 플라이휠의 동향 및 베어링 기술 ... 726
• 사. 맥스웰 슈퍼캐패시터 형식시험 ... 739
• 아. 슈퍼캐패시터 기술자료 ... 747
• 자. Meiden 자료 ... 752
• 차. 스페인 초전도 및 에너지 저장장치 설피 운영 자료 ... 758
• 카. 스페인 에너지 저장장치 현장 방문 ... 772
• 타. Application of Energy Storage System for Railway Transportation in Japan ... 774
• 파. Energy Storage for Railway Systems (Energy Recovery and Vehicle Autonomy in Europe) ... 792
• 하. UIC/UNIFE 출판물 ... 803
• 2. 화상처리식검지시스템 ... 822
• 가. JR EAST 신주쿠역 추락검지시스템 ... 822
• 나. 일본 AIST 스테레오카메라 영상처리 시스템 ... 822
• 다. 프랑스 트래피콘 이미지 처리기술 ... 823
• 라. 뉘렌베르그 전철 VGA의 안전시스템(UTO) ... 823
• 마. 화상에 의한 안전감시 시스템 ... 825
• 제7장 참고문헌 ... 828
• 끝페이지 ... 839