초록 ▼

연구의 목적 및 내용
● 연구목표
(연구단) 고속철도 자갈궤도구간 유지보수 저감을 위한 궤도개량 기술 개발
- 고속철도(350km/h급) 또는 고속화 노선(300km/h 미만)에서 운행선의 교통지연을 최소화하면서 차단 시간내에 자갈궤도를 효과적으로 보강할 수 있는 자갈궤도 궤도구조 개량 공법 및 자갈궤도 급속경화공법 개발(궤도구조, 공정, 시공장비 등 포함)
- 최소 100m/일의 시공속도 확보를 목표로 함.
(세부과제) 고속철도 자갈궤도 개량기술 테스트-베드 구축 및 성능검증

● 연구개발 내

연구의 목적 및 내용
● 연구목표
(연구단) 고속철도 자갈궤도구간 유지보수 저감을 위한 궤도개량 기술 개발
- 고속철도(350km/h급) 또는 고속화 노선(300km/h 미만)에서 운행선의 교통지연을 최소화하면서 차단 시간내에 자갈궤도를 효과적으로 보강할 수 있는 자갈궤도 궤도구조 개량 공법 및 자갈궤도 급속경화공법 개발(궤도구조, 공정, 시공장비 등 포함)
- 최소 100m/일의 시공속도 확보를 목표로 함.
(세부과제) 고속철도 자갈궤도 개량기술 테스트-베드 구축 및 성능검증

● 연구개발 내용
- 성능목표 설정 및 설계/성능요구조건, IF 기술요건 정립
- 시스템 성능검증방안 제시 및 테스트-베드 구축계획 수립
- 시공성 평가(총괄)
- 궤도 리프팅 차량 제작
- 경제성 평가
- 테스트-베드 시험시공 및 성능검증(총괄)
- 고속철도 자갈궤도 개량사업 추진계획 수립

연구개발성과
● 요구조건, 성능시험기준(테스트-베드) 및 검증 결과
● 테스트-베드 구축 및 성능검증
● 자갈궤도 상태평가 기법 및 자갈 침하 예측 모델
● 3D 시공 시뮬레이션 모델
● 궤도 리프팅 차량(TLV)
● 경제성 평가 결과
● 고속철도 자갈궤도 개량사업 추진계획

연구개발성과의 활용계획(기대효과)
● 활용계획
- 경부고속철도 자갈궤도, 일반철도 자갈궤도 개량사업에 활용함으로써 상용화 달성
● 기대효과
- 유지보수비 절감을 통한 수명주기 비용 절감
- 고속철도 및 일반철도 속도 향상

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 9
• 가. 연구 개발 목적 ... 9
• (1) 최종 목표 ... 9
• (2) 최종 목표의 성격 및 설정근거 ... 9
• (3) 연구개발과제의 설명 ... 9
• 나. 연구 개발의 필요성 ... 9
• (1) 연구개발의 필요성 ... 9
• (2) 국내외 현황 및 연구동향 ... 10
• (3) 연구개발 단계 ... 12
• 다. 연구 개발 범위 ... 13
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 14
• 가. 시스템 성능 검증 및 테스트 베드 구축 ... 14
• (1) 세부과제별 시스템 요구조건 분석 및 성능검증방안 제시 ... 14
• (2) Verification-Cross Reference Matrix (VCRM) ... 16
• (3) 테스트 베드 구축을 통한 성능검증 ... 21
• 나. 3차원 모델을 이용한 개량기술 시공성 검증 기술 개발 ... 30
• (1) 3차원 BIM 개요 ... 30
• (2) 기술동향 및 사례조사를 통한 컨셉 모델링 ... 33
• (3) 3차원 시뮬레이션 프로그램 개발 ... 37
• (4) 개발 장비 모델을 통한 시공성 및 안정성 향상 ... 40
• (5) 급속경화 BIM 모델 개발과 적용 ... 44
• (6) 테스트-베드 시험시공을 통한 연구개발성과 검증 및 고도화 ... 49
• (7) 연구개발성과물 활용방안 ... 53
• 다. 궤도리프팅차량과 탬핑유닛 개발 ... 54
• (1) 장비제작의 필요성 ... 54
• (2) 개발 사양 정립 ... 56
• (3) 설계 및 제작 ... 59
• (4) 시운전 성능 검증 ... 62
• (5) 테스트-베드 시험시공을 통한 성능검증 ... 65
• (6) 테스트베드 시험시공을 통한 개선(안) ... 67
• (7) 오송시험선 추가 시운전을 통한 개선사항 검증 ... 67
• (8) 궤도리프팅차량(TLV) 향후 활용 방안 ... 68
• (9) 궤도리프팅차량 장비조작설명서 및 유지보수매뉴얼 작성 ... 68
• 라. 자갈궤도 상태평가 가이드라인 개발 ... 69
• (1) 자갈궤도 상태평가 ... 69
• (2) 자갈궤도 침하모델 개발 ... 72
• (3) 궤도강성을 이용한 자갈궤도 상태평가 ... 84
• (4) 침목영향배제를 위한 GPR 탐사 장비 및 기법 개발 ... 102
• (5) 자갈 마모도 평가기법 개발 ... 109
• (6) 하부노반 탐사기법 적용성 평가 ... 116
• 마. 개량기술 경제성 평가와 실용화 전략 ... 118
• (1) 개요 ... 118
• (2) 개량기술별 LCC 분석 ... 118
• (3) 개량기술별 편익 분석 ... 124
• (4) 경제성분석을 통한 적정 개량기술 선정 ... 129
• (5) 실용화 및 사업화 전략 ... 131
• 바. 실용화를 위한 연구성과 홍보 ... 137
• (1) 연구단 홍보물 제작 및 배포 ... 137
• (2) 학술대회 홍보부스 및 특별세션 개최를 통한 연구성과 홍보 ... 138
• (3) 전문가 초청 세미나 개최 ... 138
• (4) 기타 ... 138
• 사. 연구실적 ... 139
• (1) 논문 게재 ... 139
• (2) 논문 발표 ... 139
• (3) S/W 등록 ... 141
• (4) 특허 출원 ... 141
• (5) 특허 등록 ... 141
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 142
• 가. 목표 달성도 ... 142
• (1) 연구단 목표 ... 142
• (2) 세부과제 목표 ... 142
• (3) 6차년도 성과목표 달성도 ... 143
• 나. 관련 분야 기여도 ... 144
• (1) 시공 시뮬레이션 ... 144
• (2) 궤도리프팅차량 ... 144
• (3) 자갈궤도 상태평가 ... 144
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 145
• 가. 국내 기존선 개량계획 ... 145
• 나. 남북철도연결사업 ... 145
• 다. 해외 고속철도 시장 진출 ... 145
• 붙임. 참고문헌 ... 147
• 끝페이지 ... 154