초록 ▼

◦ 본 연구는 인터모달 자동화물운송시스템의 안정적 운영과 실용화를 비전으로 삼아 궁극적으로 실대형 시연모형 구축의 타당성과 시스템 운영기술력을 확보하는 것을 목표로 하며, 세계 최초로 시도되는 철도궤도상 화차의 수평회전 메카니즘을 축소모형으로 검증하고 실 대형 규모의 테스트베드를 설계하는 1단계(1,2차년도)사업이 진행되었고, 실대형 규모의 테스트베드 구축을 통해 수평회전 메카니즘을 구현하기 위한 2단계(3,4년도) 사업추진이 이루어졌음
◦ 시스템 운영 및 실용화 기술개발을 담당한 3세부는 운송체계의 인프라 시스템을 담당하는

◦ 본 연구는 인터모달 자동화물운송시스템의 안정적 운영과 실용화를 비전으로 삼아 궁극적으로 실대형 시연모형 구축의 타당성과 시스템 운영기술력을 확보하는 것을 목표로 하며, 세계 최초로 시도되는 철도궤도상 화차의 수평회전 메카니즘을 축소모형으로 검증하고 실 대형 규모의 테스트베드를 설계하는 1단계(1,2차년도)사업이 진행되었고, 실대형 규모의 테스트베드 구축을 통해 수평회전 메카니즘을 구현하기 위한 2단계(3,4년도) 사업추진이 이루어졌음
◦ 시스템 운영 및 실용화 기술개발을 담당한 3세부는 운송체계의 인프라 시스템을 담당하는 1세부와 운송차량 및 추진시스템을 담당하는 2세부에 포함되어 있지 않은 나머지 연구영역과 연구단 전체의 운영을 총괄하는 역할을 담당하였음
- 3세부의 핵심성과는 사업화 전략 수립 및 법제도 개선방안, 차량주행제어시스템, 전력시스템, 터미널 운영통제 및 대차운행 모니터링 및 배정기술, 시연모형 시뮬레이션 설계 및 제작, 사업화 및 실용화전략, 테스트베드 통합 구축 및 평가 등이 있음

◦ 3세부 1단계 연구기간 중 핵심성과별 주요 성과는 다음과 같음
- 사업화 전략수립 및 법제도 개선과 관련한 성과로는 인터모달자동화물운송시스템 도입을 위한 국내외 관련 관련 법/계획 검토와 주요 국가별 유사 물류정책 및 물류기술 정책, 국내외 관련 시장 동향 등을 수행하고 시장성 조사를 통해 사업화가 가능할 것으로 예상되는 국내 후보지에 대한 경제적 타당성을 분석하고 실용화에 필요한 법제도 개선방안을 도출한 뒤 비전과 전략수립이 이루어졌음
- 차량주행제어시스템과 관련한 성과로는 노변-TTC(차상열차집중제어장치)간 신호 및 제어명령 기술사양을 확정하고 LTE 기반의 대차주행제어 시스템을 구성하였음
- 전력시스템과 관련한 성과로는 인터모달 자동화물운송시스템에 안정적으로 전력을 공급하기 위한 수/변전설비 사양에 대한 검토와 급전설비의 선정, 전력공급감시시스템(SCADA) 시스템에 대한 구성이 완료됨
- 터미널 운영통제 및 대차운행 모니터링 시스템에서는 인터모달 터미널 운영에 필요한 개별시스템을 도출하고 시스템 간의 연동관계 및 배치를 모델형태로 정의하였으며, 터미널 운영 시나리오를 기반으로 각 업무 프로세스 모델을 설계하였음. 아울러 연구단 예산규모와 기간 내 전체 터미널을 테스트베드 형태로 구현할 수 없는 연구단의 사정상 3D 시각화 모듈 구축을 통해 에뮬레이션 환경으로 대상 터미널 및 자원에 대한 객체 모델링 작업을 완료하였음
- 시연모형 시뮬레이션 설계 및 제작과 관련해서는 전체 시스템을 구성하는 구성요소와 핵심인자들을 추출하여 시스템 구성 아키텍처를 정의하고 시스템 M&S 실현을 위한 시나리오별 운영방법, 시스템 구성방안 등 모델링 요구사항을 정의하였으며, 연구단을 운영하면서 각 세부의 프로젝트를 통합 관리하기 위해 방법론을 검토 및 평가를 수행하고, 통합 관리 계획을 수립하였음

◦ 3세부 2단계 연구기간 중 핵심성과별 주요 성과는 다음과 같음
- 차량주행제어시스템과 관련한 성과로는 전기적 신호를 통해 차량구동을 제어하고 지상에서 원격으로 관제하기 위한 통신구성을 지상 TTC서버와 차상 TTC서버(VTTC)간은 LTE Ethernet 방식으로, 차량제어장치(TCS)와는 RS485 통신형태로 연계함으로써 차량위치, 상태, 오류 및 경보보고가 원활히 이루어지도록 구성하고 시작품을 제작하였으며 지상실험까지 완료함 차량의 위치검지를 위해서는 광센서와 반사판 성능시험을 통해 노변/역사 TTC 시스템에 설치할 노변 마커와 정위치 마커, 차상 TTC 시스템에 설치할 광전센서를 선정하고 설계 및 설치를 완료함
- 전력시스템과 관련한 성과로는 테스트베드 시스템의 안정적인 구동과 필요한 일반 저압설비 수용를 검토하여 요구 전력량을 산정하고, 테스트베드 설치지역이 해안매립지라는 점을 감안하여 대지저항을 분석하여 수변전 설비계획에 반영한 뒤, 수/변전 설비를 구축함
- 터미널 운영 및 대차배정기술과 관련해서는 운송대차의 적하화 작업과 외부트럭의 반출입 작업이 이루어지는 인터모달 터미널에서 요구 및 예측되는 프로세스를 기반으로 각종 터미널 장비(외부트럭/내부트럭/야드 크레인)가 컨테이너 장치장, 샤시 장치장, 운송대차 플랫폼 등 다양한 영역에서의 작업처리를 위한 터미널 운영 시스템이 제공해야 할 각종 어플리케이션의 시작품을 설계 및 구축하였음. 인터모달 터미널의 운영 프로세스의 기능 검증을 위해 12가지의 시나리오에 맞추어 3D 모델링 형태로 시각화하고 구현하는 에뮬레이션 시스템(VTS) 설계와 구축을 완료하였음.
- 사업화 및 실용화 전략수립과 관련해서는 실용화단계에서 고려해야 할 법제도 구축방향과 법령의 주요 제‧개정사항 및 우선순위를 제시하였으며, 실용화를 앞당기기 위한 기술 업그레이드 전략을 포함한 사업추진 로드맵, 비즈니스 모델, 개발기술 실용화 기반구축 등을 수립하였으며, 정부정책이나 상위계획과의 부합성, 기술적 타당성을 확보하기 위한 기술개발 중요성, 기존 유사R&D 과제와의 중복성, 실용화가 가능한 후보지를 대상으로 경제적 타당성에 대한 검토를 완료한 바 있음
- 테스트베드 통합 구축 및 평가와 관련해서는 주어진 예산과 기간을 감안하여 새롭게 기술개발한 회전정렬 메커니즘을 실대형 규모의 테스트베드에서 기술실증하기 위한 대상과 범위를 정의한 뒤 기술검증 방법론을 개발하고, 통합 테스트베드의 설치와 운영, 검증절차를 차질 없이 운영할 수 있도록 일정/인력/예산을 체계적으로 배분하고 관리하였으며, 연구개발 종료시점까지 테스트베드 검증을 완료하고, 2022년 이후 기 개발된 시스템의 보완과 신뢰성 검증, 추후 실용화 방안을 연구하기 위한 2단계 연구사업의 추진 필요성을 제시와 50km 상용주행 속도까지 검증할 수 있는 1km 연장의 실대형 테스트베드 구축하고 신뢰성을 검증을 위한 2단계 연구사업의 기획을 위한 신규과제 기술수요조사서를 제출하였음

(출처 : 요약서 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 보고서 요약서 ... 3
• 목차 ... 5
• 표목차 ... 7
• 그림목차 ... 16
• 제1장 연구의 개요 ... 34
• 제1절. 연구의 배경 및 필요성 ... 36
• 제2절. 연구의 내용 및 범위 ... 38
• 제2장 차량 주행제어시스템 기술개발 ... 48
• 제1절. 차량 주행제어시스템 기술 개요 ... 50
• 제2절. 노변-TTC 신호 및 제어명령 전달 기술 ... 53
• 제3절. 열차집중장치(TTC) 시스템 기술 ... 73
• 제4절. 차량안착 구동 검지 장치 기술 ... 114
• 제5절. 차량시스템과 컨테이너와의 안전성 확보 기술 ... 141
• 제3장 전력시스템 기술개발 ... 152
• 제1절. 수변전설비 기술 ... 154
• 제2절. 급전설비 기술 ... 173
• 제3절. 전력공급감시시스템 기술 ... 191
• 제4절. 테스트베드 성능검증 ... 197
• 제4장 터미널 운영통제 및 차량 배정 기술개발 ... 204
• 제1절. 터미널 운영시스템(TOS) 기술 ... 206
• 제2절. 에뮬레이션 시스템(VTS) 기술 ... 286
• 제3절. 수요관리 및 배차관리시스템 기술 ... 337
• 제4절. 운영정보 DB 관리 기술 ... 365
• 제5장 사업화 및 실용화 전략 수립 ... 368
• 제1절. 사업 타당성 분석 ... 370
• 제2절. 실용화 전략 수립 ... 465
• 제6장 테스트베드 통합 구축 및 평가 ... 650
• 제1절. 기술개발 체계 수립 ... 652
• 제2절. 테스트베드 구축전략 수립 ... 665
• 제3절. 테스트베드 구축 및 운영 관리 ... 702
• 제4절. 테스트베드 구동 및 검증 ... 732
• 제5절. 테스트베드 활용방안 수립 ... 747
• 참고문헌 ... 758
• 끝페이지 ... 765