바퀴없이떠서움직이는환경친화적신교통수단 자기부상열차 2006. 06.23. Page: 1 / 70
목 차 1. 자기부상열차개요 2. 일본중저속형자기부상열차 3. 일본초고속형자기부상열차 4. 독일고속형자기부상열차 5. 중국자기부상열차 6. 미국자기부상열차 7. 국내자기부상열차개발현황 8. 각국의자기부상열차부상및추진시스템 9. 자기부상열차특징및장단점 10. 자기부상열차경제성 Page: 2 / 70
자기부상열차개요 Page: 3 / 70
자기부상열차개념 기본개념 - 독일헤르만켐퍼 (Hermann Kemper) - 1934 년 8 월 14 일특허취득 (DRP 643316) - 튜브모양자기부상열차시험모델시연 실용화개념 - 미국 James Powell 과 Gordon Danby - 1960 년대초개발시작된초전도자석을이용 - 500km/h 반발식자기부상열차개념확립 Page: 4 / 70
자기부상열차기술방식 부상 추진 기종및현황 최고속도 시스템비용 흡인 상전도흡인식 선형유도식 : LIM ( 차상전원 : 집전방식 ) UTM( 한국 ), 실용화준비중 HSST( 일본 ), 상업운행중 110km/h 100km/h 저비용저비용 식 상전도흡인식 선형동기식 : LSM ( 지상전원 : 무집전방식 ) Transrapid( 독일 ), 상업운행중 431km/h 고비용 반발식 초전도반발식영구자석반발식 선형동기식 : LSM ( 지상전원 : 무집전방식 ) LSM 또는 LIM MLX( 일본 ), 시험운행중개발중 ( 미국 ), 저속시험중기초연구중 ( 한국 ), 원리시험중 500km/h - - 고비용저비용저비용 * LIM : Linear Induction Motor * LSM : Linear Synchronous Motor * UTM : Urban Transit Maglev * HSST : High Speed Surface Transport * MLX : Magnetic Levitation Experimental Page: 5 / 70
자기부상열차개발역사 1970년대 1980년대 1990년대 2000년대 2010년대 독일 고속형개발 (1969~) ~450km/h 상용화준비 축소모델 실차 상용화 중국상하이 일본미국 고속형개발 (1970~) 550km/h 이상 축소모델 실차 도시형개발 (1974~) ~100km/h 상용화준비 축소모델 실차 상용화 도시형개발중 (1999~) 실차 미개발 년이후상용화예상 일본나고야 년경상용화예상 한 국 도시형개발 (1989.12~) ~110km/h 상준용비화중 축소모델 인승 Page: 6 / 70
일본 중저속형자기부상열차 Page: 7 / 70
일본중저속형자기부상열차 1989 년실용화연구조사위원회발족 1972 년자기부상열차개발시작 1990 년나고야 1.5km 시험선로건설 1998 년영업운전을위한주행시험및평가완료 1999 년나고야상용노선 (8.9km : 동부구릉선 ) 건설계획확정 나고야국제박람회 (2005 년 3 월 ) Page: 8 / 70
일본중저속형자기부상열차 HSST-05-1988 년요코하마박람회전시운행 - 2 량 /1 편성, 총길이 36m, 공차무게총 40 톤 Page: 9 / 70
일본중저속형자기부상열차 HSST-100S - 2 량 /1 편성, 8.5m/ 량, 공차무게 10 톤 / 량, 67 인승 / 량 - 시속 100km 급 Page: 10 / 70
일본중저속형자기부상열차 HSST-100L - 2 량 /1 편성, 14.4m/ 량, 공차무게 15 톤 / 량, 110 인승 / 량 - 시속 100km 급 Page: 11 / 70
일본중저속형자기부상열차 Linimo - HSST 8 개모델을시리즈로개발 - 시속 100km 급, 상전도흡인식 - 1974 년부터개발 - 2005 년 3 월상용화 (Linimo, 나고야 ) - 3 량 /1 편성, 13.5m/ 량, 공차무게 17 톤 / 량, 84 인승 / 량 나고야 8.9km 선로에서운행중인 HSST 상용화모델 Linimo Page: 12 / 70
일본중저속형자기부상열차 나고야시험선로 - 충연장 1.5km - 최소곡선반경 25m Page: 13 / 70
일본중저속형자기부상열차 상용화추진과정 2000.02 : 東部丘陵線의경영주체인 아이치고속교통주식회사 설립 2001.10 : 궤도법에근거하여특별허가를취득 ( 아이치교통이국토교통성에신청 ) 2002.03 : 도시계획사업및공사시행인가 ( 국토교통성 ) 2002.04 : 공사착수 2002.11 : 東部丘陵線자기부상열차애칭을 Linimo 로결정 (12,000건응모 ) 실용차량 3량 /1편성으로 i 区의大江실험선에서주행시험시작 2004.06 : 본선의일부구간에서시험주행시작. 2005.03 : 3월 6일운행시작 노선공사비 약 450 억엔 승차요금 8 개역승차시 360 엔 Page: 14 / 70
일본중저속형자기부상열차 나고야동부구릉선노선도 Page: 15 / 70
일본중저속형자기부상열차 나고야동부구릉선운영실적 나고야엑스포기간 ( 05.3.25 ~ 9.25) 중총 1,968만명수송 -1일평균약11만명수송 - 시간당최대 11편성운용 리니모의운전장애발생현황 (30분이상의운행중지사례 ) - 차량고장 6건 ( 부상-3건, ATO-1건, 배터리-1건, 브레이크제어-1건 ) - 분기기고장 1건 ( 접점불량 ) - 송전지장 1건 ( 열차의무게에따른계전기 50F 동작 ) 차량소모품마모량 - 판타토라프집전판 0.89mm/ 천km( 당초예측 1.5mm/ 천km) - 브레이크슈 0.15mm/ 천km( 당초예측 1.9mm/ 만km) Page: 16 / 70
일본 초고속형자기부상열차 Page: 17 / 70
일본초고속형자기부상열차 ML, MLU, MLX 6 개모델을시리즈로개발 시속 500km 이상급, 초전도반발식 1970 년부터개발 2010 년이후제 2 신간선노선건설목표 후지산인근야마나시시험선 (18km) 에서주행중인 MLX-01 Page: 18 / 70
일본초고속형자기부상열차 ML-100 - 길이 7m, 공차무게 3.6 톤 - 시속 60km, 1972 년 ML-500 - 길이 13.5m, 공차무게 10 톤 - 시속 517km, 1977 년 Page: 19 / 70
일본초고속형자기부상열차 MLU-001 - 총길이 28m, 3 량 1 편성 - 시속 405km, 1982 년 MLU-002 - 총길이 22m, 공차무게 17 톤 - 시속 394km, 1987 년 Page: 20 / 70
일본초고속형자기부상열차 MLU-002N - 길이 22m, 공차무게 19 톤 - 시속 431km, 1993 년 MLX-01 - 길이 : 선두 28m, 중간 21m - 시속 581km, 2002 년 Page: 21 / 70
일본초고속형자기부상열차 야마나시시험선로 총연장 42.8 km 중현재 18.4km 구간가동중 : MLX 시험 일본정부 450억엔투자 제 2신간선총연장 500km 의일부구간으로활용예정 Page: 22 / 70
독일 고속형자기부상열차 Page: 23 / 70
독일고속형자기부상열차 개발주요경과 1969~1973 클라우스마파이사에의해 Transrapid 01~04 개발 1980 1984 엠슬란트 (Emsland) 시험선건설시작 엠슬란트시험선개통 (21.5 km) 1986 TR-07 개발 (2 량 1 편성, 500 km/h 급 ) 1987 1999 엠슬란트시험선추가 10 km 구간완성 TR-08 개발, 샹하이노선샹용화추진 2004 상하이노선 (30km) 가동 Page: 24 / 70
독일고속형자기부상열차 Transrapid-02 - 실험용소형모델 : 4 인승, 4.8 톤 - 시속 90km Transrapid-04 - 최초의차량형태 - 상전도흡인식 Page: 25 / 70
독일고속형자기부상열차 Transrapid-05 - 길이 26m, 공차무게 30 톤 - 68 석 - 시속 75km(908m 시험선로상 ) Transrapid-06 - 최초의 2 량 /1 편성 - 총 54m, 공차무게총 102 톤 - 시속 400km Page: 26 / 70
독일고속형자기부상열차 Transrapid-07-2 량 /1 편성 - 총 51m, 총 92 톤 - 시속 450km Transrapid-08 - 상용화준비모델 - 3 량 /1 편성, 총 78.8m - 최고시속 500km Page: 27 / 70
독일고속형자기부상열차 엠슬란트 (Emsland) 시험선로 - 독일북서부네델란드접경에위치 - 총 31.5km (84년 21.5km 건설, 87년 10km 추가 ), 10억 DM ( 약 7,000억원 ) Page: 28 / 70
독일고속형자기부상열차 엠슬란트시험선로 (07:38) Page: 29 / 70
독일고속형자기부상열차 Transrapid 상용화모델 ( 중국상하이 ) - 건설비 : 100 억 Yuan (10,000 억원 ) - 독일에서약 1 억유로 ( 약 1,300 억원 ) 출연 - 2004 년 1 월푸동공항 ~ 시내 30km 노선개통 - 7 분 20 초소요, 431km/h 중국 : 주룽지총리, 독일 : 슈레더총리 Page: 30 / 70
독일고속형자기부상열차 Transrapid : 향후상용화계획 독일내검토노선 - Berlin Lehrter train station Berlin Schonefeld airport (28 km) - Munich main train station Munich airport (38 km) - Dusseldorf main train station Dortmund (78 km) - Frankfurt airport Hahn airport (108 km) - Hamburg main train station Bremen train station Groningen (Netherlands) (289 km) 해외검토노선 - 중국샹하이 - 북경, 상하이 항주노선건설협의중 - 한국의서울 - 인천신공항노선등에관심 Page: 31 / 70
독일고속형자기부상열차 뮌헨중앙역 뮌헨공항노선 Central Station Airport Route length approx. 38 km Stations 2 Travel time 10 minutes Vehicles 5, each 3 sections - 현재노선기본설계완료 - 공사시행여부 : 2005 년중결정예상 Page: 32 / 70
중국 자기부상열차 Page: 33 / 70
중국자기부상열차 개발주요경과 중국은 1980 년대후반부터실험실수준의연구개발을시작. 일본 HSST 를모방한중저속자기부상열차중심. 1990 년대중반부터는고속자기부상열차에대한조사연구등을시작. 주룽지총리의독일방문이후독일의 Transrapid 를우선적으로도입. 2001 년 3 월상하이푸동공항과시내를연결하는 30km 노선건설착수. 2004 년 1 월세계최초고속자기부상열차상용노선개통. 최근상하이노선을항주까지 175km 추가연장하는사업을고려. 중국의주요개발주체 ; - 중국철도대학 (National Railway Academy) - 남서교통대학 (South-West Jiatong University) - 중국국방대학 (National Defence University) - 전기기술협회 (IEE of the Chinese Academy of Sciences) Page: 34 / 70
중국자기부상열차 남서자오퉁대학 - 일본 HSST 모방 - 1994 년사진 중국철도대학 - 일본 HSST 모방 Page: 35 / 70
중국자기부상열차 중국국방대학 - 기업과공동개발 (CMS-03) - 일본 HSST 모방 - 2001 년사진 시험선로 - 중국국방대학 - 위치 : Changsha - 선로길이 204m - 건설 : 2001 년 - CMS-03 주행거리 : 7,000km Page: 36 / 70
중국자기부상열차 중저속자기부상열차최근모델 - CMS-03 후속신형모델 - 길이 ; 15.5m, 폭 ; 3m, 높이 ; 3.83m, 자중 ; 21 톤 - 설계최고속도 ; 150km/h - 최소곡선반경 ; 75m, 등판력 ; 7% Page: 37 / 70
중국고속자기부상열차도입 / 상용화 상하이자기부상열차노선건설배경 - 푸동 (Pudong) 공항은터미날과이착륙활주로를확장 - 7,000 만명 / 년수용하는아시아최대항공교통허브가될것으로예상 - 상하이시내롱양역부근은금융중심가로새롭게형성되고있는인구밀집지역 - 구시가지로연결되는지하철 2 호선과연계되는지역 Page: 38 / 70
중국고속자기부상열차도입 / 상용화 사업추진현황 - SMTDC 라는기술공단을구성하여노선건설사업을추진 (Shanghai Maglev Transportation Development Co. ) - 독일 TR-08 사양을일부분만을수정하여적용 -건설개요및투자내역 175t/24m 길이의 guideway girder가 2,551개소요 약 12억 $(US) (Km당약 400억원 ) 투자 -추진일정 2001.1.23 : 독일측과건설계약체결 2001.3 : 사업시작 2002.12.31 : 시범운행시작 2004. 1 : 상업운행개시 Page: 39 / 70
중국고속자기부상열차도입 / 상용화 운영현황 - 구간 : 상하이국제공항 ~ 상하이도심 ( 푸동지구 ) 30km - 최고속도 : 431km/h, 편도주행시간 : 7 분 20 초 - 차량편성 : 3 편성 (5 량 /1 편성 ) - 운영현황 : 2004 년 4 월부터 2006 년 4 월까지 전자동운행, 일일 14 시간운영 승객 10,000 명 / 일, 70% 가항공기고객 시스템기술적가용도 : 99.93% Page: 40 / 70
중국고속자기부상열차도입 / 상용화 Transrapid-08, 중국 SMT (04:52) Page: 41 / 70
중국고속자기부상열차도입 / 상용화 상용화후속노선검토 - 북경 ~ 상하이노선 : 검토중 총연장 1,370km 시속 300~350km로 6~7시간소요 철차륜식과자기부상식모두검토중 -상하이 ~ 항주노선 : 사업추진중 교통망확충 기술 경제성검증용 총연장 175km, 시속 450km로 27.5분소요 Page: 42 / 70
미국 자기부상열차 Page: 43 / 70
미국자기부상열차 일반현황 1950년대초제임스포엘, 고든댄비에의해초전도반발식기본개념구축. 1980년대말독일 Transrapid 시속 450km 주행성공. 일본 MLU 시속 500km 주행성공등에자극받아 1991년 12월 18일미연방의회에서육상교통효율화법안채택 대기오염, 에너지소모, 소음, 토지점유율, 안전성등을고려하여기존교통체계의대안으로자기부상열차의개발및실용화를연방정부차원의연구개발추진. 1992년부터연방정부주도로자기부상열차개발중심조직인 NMI (National Maglev Initiative) 를구성, 본격개발에착수한바있으나, 90년대중반이후예산사정등으로인해큰진척은없는상태. 1990년대말로렌스리버모어연구소에서영구자석반발식축소모델실험이성공. 2000년대초부터연구자석반발식연구개발사업을연방정부지원, 추진중. Page: 44 / 70
미국자기부상열차 영구자석반발식 90년대말로렌스리버모어연구소에서영구자석반발식적용실험성공 기존의영구자석으로는부상력이충분하지않았으나 Nd 계열의영구자석들을 Halbach Array 라는방식으로배열하여적용가능 2000년 General Atomics 사가연방교통국과자기부상열차개발계약체결 2003년 5월 San Diego에 120m 길이의시험선로건설 2004년부터부상추진시험장치의주행시험실시중 Page: 45 / 70
국내자기부상열차개발현황 Page: 46 / 70
국내자기부상열차개발현황 1996 년대차개발 1990 년축소모형개발 1989년 12월자기부상열차개발사업시작 1997 년 1.1Km 시험선로완성 1998 년 UTM-01 개발 2002 년개선및리모델링 Page: 47 / 70
국내자기부상열차개발현황 기업개발모델 HML-01 HML-02 DMV92 HML-03 (Rotem) * 구현대정공 (Rotem) * 구현대정공 (Rotem) * 구대우중공업 (Rotem) * 구현대정공 88. 7 ~ 89.6 89.7 ~ 91.1 90.7 ~ 92.12 91.1 ~ 93.11 * 차량길이 : 30cm * 궤도길이 : 1.3m * 부상공극 : 3mm * 승차인원 : 8 명 * 설계속도 : 40km/h * 궤도길이 : 30m * 승차인원 : 40 명 * 설계속도 : 40km/h * 궤도길이 : 120m * 승차인원 : 100 명 * 설계속도 : 100km/h * 선로길이 : 560m 해석 Tool 개발 부상, 추진기술 국내최초유인 대차, 궤도기술 실차형시스템구현 * 기계연협력 : 부상 / 추진 EXPO 93 전시운행 12만명승객수송 * 기계연협력 : 시험평가 Page: 48 / 70
국내자기부상열차개발현황 국책연구사업 / 기본연구사업 주관 : 한국기계연구원 - 국책 2단계 (1994~) : 로템참여 개발기간 : - 1989 ~ 1993 : ( 국책 ) 요소기술개발 - 1994 1999 : ( 국책 ) UTM 시제품개발 - 2000 ~ 현재 : ( 기본 ) 차량개조 / 성능개선 초기개발차량 목표 : 도시형경전철시스템으로서자기부상열차의적용가능성입증 연구투자 ( 국가분 ) : 약 260 억원 ( 선로포함 ) 시험운행거리 : 30,000 km (2005. 8 현재 ) 개조차량 Page: 49 / 70
국내자기부상열차개발현황 UTM-01 주행시험 (01:44) Page: 50 / 70
30 국내자기부상열차개발현황 중기거점기술개발사업 자기부상열차실용화를위한모델개발 (UTM-02) 수행기간 : - 총수행기간 : 2003. 10 ~ 2008. 09 (5년간) - 1단계수행기간 : 2003. 10 ~ 2006. 09 (3년간) 참여기관 : - 총괄주관 : 주식회사로템 - 협동연구 : 한국기계연구원, 참여기업 : 7개사 연구개발비 : 123 억원 (1 단계 ) 향후계획 : - 2006. 10 ~ : 차량시운전시험및개선 Page: 51 / 70
국내자기부상열차개발현황 UTM-02 주행시험 (03:37) Page: 52 / 70
국내자기부상열차개발현황 UTM-01 과 UTM-02 제원비교 사업목표 운행노선 차량편성 운행방법 공차중량 대차구성 차내소음 구분 차량규격 ( 길이 * 폭 * 높이 ) 부상시스템 궤도스위칭 2 량 /1 편성 (120 인승 / 량 ) 유인운전 23 톤 3 대차 / 량 ( 회전반경 60m ) 65 db(a) 평행이동식 UTM-01 ( 과기부 : 국책 ) 연구및초도시제품개발 기계연시험선로 : 1.3km 13m*3.0m*3.96m 부상공극 : 11mm 실용화를위한모델개발 국립중앙과학관 ~ 엑스포과학공원 : 1km 2 량 /1 편성 (100 인승 / 량 ) 무인운전가능 13.5m*2.85m*3.53m 27 톤 3 대차 / 량 ( 회전반경 60m ) 부상공극 : 10mm 65 db(a) UTM-02 ( 산자부 : 중기거점 ) 평행이동식개선 Page: 53 / 70
국내자기부상열차개발현황 시험선로 - 제원 : 궤도길이 1.3km, 최소곡선반경 60m, 최대구배 6%, 평행이동식분기기 - 건설비 : 101 억원 - 한국기계연구원 Page: 54 / 70
국내자기부상열차개발현황 시험선로 분기기및격납고 Page: 55 / 70
국내자기부상열차개발현황 엑스포과학공원 국립중앙과학관선로연장사업 - 연장사업비 : 과학기술진흥기금 98 억원, 2 년간 - 궤도건설 1km ( 기존노선 360m 개조 + 신규 640 m 연장 ) - 신규역사건설 1 개소, 기존역사증설 1 개소 - 전력설비및가선 : 1 개소 - 차량및신호시스템은산자부중기거점과제결과물을활용 Page: 56 / 70
국내자기부상열차개발현황 도시형자기부상열차실용화사업 사업목적 국가연구개발사업으로개발된기술의실용화로도시형자기부상열차시스템시범구축및상용화기반마련 안전 쾌적 경제적신교통시스템의대국민제공및수출기반확보 사업내용 사업기간 : 총 6년 ( 기술보완 3년포함 ), 시범노선구축 5년, 종합시운전 1년 추정사업비 : 4,500억원, 시범노선 7km 구축 주관부처 : 건설교통부 ( 협조부처 : 과학기술부, 산업자원부 ) 제원, 방식 시속 110km 급, 무인자동운전 상전도흡인식부상및선형유도전동기추진방식 Page: 57 / 70
국내자기부상열차개발현황 도시형자기부상열차실용화사업분야별목표제원및성능 분야 항목 현재수준 ( 산자부차량 ) 일본수준 (Linimo) 실용화사업목표사양 설계최고속도 110 km/h 100 km/h 110 km/h 이상 가 감속성능 3.6 km/h/s 4.0 km/h/s 4.0 km/h/s 이상 차량 공차중량 26 톤 / 량 17 톤 / 량 20 톤 / 량이하 등판능력 6% 7% 7% 이상 최소곡선반경 60mR 50mR 50mR 이하 전력 전력공급 DC1,500V 제 3 궤조 DC1,500V, 제 3 궤조 DC1,500V, 제 3 궤조 신호 최소시격운전방식 120 초이하 ATO 무인자동운전 100 초이하 ATO 무인자동운전 90 초이하 ATO 무인자동운전 선로구축물 궤간분기속도교량처짐한계 2,000mm 이하 100 초이내 L/2000~L/3000 1,700mm 이하 10 초이내 L/1500~L/2000 1,850mm 이하 25 초이내 L/1500~L/2000 Page: 58 / 70
국내자기부상열차개발현황 도시형자기부상열차분야별국내기술수준및보완요구사항 분야 시스템엔지니어링 차량시스템 신호 / 통신 / 제어시스템 전력시스템 궤도및기반시설 / 건설기술 기타 목표사양대비 (%) 70 80 70 95 ( 가선설비 : 70) 85 ( 분기기 : 60) 80 보완요구사항 수요자요구조건, 전주기적 RAMS 분석 / 평가, LCC 사전평가, 성능시험기준, 안전기준, 시험평가및인증체계구축등 신뢰성및안정성, 환경성강화를위한성능보완, 이중화구축, 경량화, 효율증대연구등 safety 시스템분야의집중적인보완 전차선형상설계기술, 도체및절연기술등보완 설계기준, 궤도자재, 궤도시공방안, 분기기등에대한연구개발보완 관련법령및제도정비, 실내외소음연구등 Page: 59 / 70
각국자기부상열차개발모델 Page: 60 / 70
각국자기부상열차개발모델 한국중저속형 일본중저속형 일본고속형 독일고속형 중국상하이노선에투입 중국중저속형 개발중 미국중저속형 개발중 Page: 61 / 70
각국의자기부상열차 부상및추진시스템 Page: 62 / 70
각국의자기부상열차부상및추진시스템 부상원리 상전도흡인식 초전도반발식 차량의대차하부에는전자석, 궤도에는부상용철레일설치 전자석이레일을끌어당김 - 레일고정, 전자석부상 정지상태에서도부상가능 차량에는초전도자석을설치하고궤도에는서로다른극성이유기되는유도코일설치 초전도자석과유도코일에유기되는자극간의흡인 / 반발력발생 - 부상 150km/h 까지바퀴로주행 Page: 63 / 70
각국의자기부상열차부상및추진시스템 추진원리 선형유도전동기 (LIM) 선형동기전동기 (LSM) 회전형전동기 선형전동기 전기자 (1 차 ) 도체판 (2 차 ) 회전자 (2 차 ) 전기자 (1 차 ) 차량에는전기자 (1 차측 ) 를, 궤도에는도체판 (2 차측 ) 을설치 전기자와도체판의유기기전력에의해추진력발생 주로중 / 저속용차량에적용 차량에있는계자와궤도에있는전기자의동기에의해추진력발생 주로초고속자기부상열차에적용 전궤도에전기자 (1 차측 ) 코일을설치하여야함 Page: 64 / 70
일본의자기부상열차부상및추진시스템 일본 HSST (Linimo) 부상및추진방식 - 상전도흡인식부상 - 선형유도전동기 Page: 65 / 70
일본의자기부상열차부상및추진시스템 일본 Linimo 부상 / 추진모듈 - 5 개모듈좌우대칭구조 - 각모듈 8 개전자석, 2 개선형유도전동기 Page: 66 / 70
일본중저속형자기부상열차 Linimo Linimo DVD (8:34) Page: 67 / 70
독일자기부상열차부상및추진시스템 독일 Transrapid 부상및추진방식 - 상전도흡인식부상 - 선형동기전동기 Page: 68 / 70
독일의자기부상열차부상및추진시스템 Transrapid (08:19) Page: 69 / 70
일본의초고속자기부상열차부상및추진시스템 일본 MLX 부상및추진방식 - 초전도반발식부상 - 선형동기전동기 부상의원리 추진의원리 안내의원리 Page: 70 / 70
한국의자기부상열차부상및추진시스템 한국 UTM 부상및추진방식 - 상전도흡인식부상 - 선형유도전동기 UTM-01 과 UTM-02 의부상및추진시스템 Page: 71 / 70
한국의자기부상열차시스템 한국자기부상열차 UTM-02 (04:21) Page: 72 / 70
자기부상열차 특징및장단점 Page: 73 / 70
자기부상열차특징및장단점 장점차외소음 - 매우적음 곡선주행 - 매우양호 차내소음 - 적음 언덕주행 - 양호 유지보수비 시스템신뢰도 건설비 차량및궤도 : 저렴 - - 타경전철과비슷 안전성 - 양호 - 부상계신뢰도보장필요 노선절체 - 다소불리 화물수송 - 부적합 단점 Page: 74 / 70
자기부상열차특징및장단점 주행성능 바퀴의점착력에의존하지않고주행공전 (Slip) / 활주 (Sliding) 가없음등판능력이우수함 (max. 8%) 곡선통과능력이우수함 (min. 60m) 등판능력비교 4% 8% 바퀴식열차 자기부상열차 Page: 75 / 70
자기부상열차특징및장단점 안전성 자기부상열차는탈선 / 전복및펑크의염려가없음 철차륜식은바퀴, 레일의손상발생시탈선 / 전복우려 탈선 대차가궤도를감싸고있는구조 바퀴식열차 자기부상열차 Page: 76 / 70
자기부상열차특징및장단점 소음레벨 단위 항목 철차륜경전철 철차륜경젼철 고무차륜경전철 자기부상 모델명 DLR ( 영국도크랜드 ) Maryland LRT ( 미국 ) VAL 208 ( 프랑스 ) UTM( 한국 ), HSST( 일본 ) 실내소음 - 71.8 (64km/h) 75.0 (75km/h) 65.0 (75km/h) 실외소음 78.5 (65km/h) 81.0 (64km/h) 80.0 (64k/mh) 65.0 (75km/h) 실내소음 : 차량바닥에서 1.2m 높이기준, 실외소음 : 차량에서 15m 거리, 지상에서 1.2m 높이 UTM : Urban Transit Maglev HSST : High Speed Surface Transport DLR : Dockland Light Rail LRT : Light Rail Transit Page: 77 / 70
자기부상열차특징및장단점 누설자속 국내 UTM 과일본 HSST 자기부상열차의가 감속시누설자속측정치. 단위 : Gauss 측정위치 성분 국내 UTM 일본 HSST 유럽전기기술표준회생활주위권장자계 실 내 직류 3.5 3.0 ( 바닥에서 1m 높이 ) 교류 0.1 이하 0.1 이하 - 직류 : 400 이하 실 외 직류 2.3 2.0 - 교류 : 5~6 이하 ( 차체에서 1m 거리 ) 교류 0.1 이하 0.1 이하 상전도흡인식자기부상열차의누설자속치는유럽전기기술표준회에서권장하는생활주위의자계치보다훨씬낮음. Page: 78 / 70
자기부상열차특징및장단점 자료 : 독일 Transrapid International 사 Magnetic Field Strengths in µ Tesla 1.000 1.000 500 50 Earth s Magnetic Field 100 Transrapid Color TV Hair Dryer Electric Stove Erstellung: 04/2005 20 Page: 79 / 70
자기부상열차의경제성 ( 건설비 / 운영비 ) Page: 80 / 70
자기부상열차의경제성 ( 건설비 / 운영비 ) - 건설비 : 고가궤도식, 타경전철과비슷 - 운영비 : 바퀴식열차의 60~70% 까지가능 * 바퀴식열차에서사용되는바퀴, 베어링, 기어박스등주기적보수, 교체가필요한기계부품이없음 전기료 10% 일반관리비 10% 인건비 40% 유지보수비 유지보수비 40% 경전철의 경전철의운영비구조구조 인건비 전기료일반관리비 유지보수비 인건비 전기료일반관리비 - 일반경전철 - - 자기부상열차 - Page: 81 / 70
자기부상열차의경제성 ( 방식별건설비 ) 방식 고무차륜 철차륜 자기부상 시스템 Lille VAL--- (VAL 206) Miami Metromover (C 100) Vancouver Sky Train (MK II) London DLR (DLR) Maglev (UTM) 개통년도 Phase1:1983 Phase2:1989 Phase1:1986 Phase2:1994 Phase1:1986 Phase2:1994 phase1:1987 Phase2:1993 노선길이 (km) 25.3 7.1 28.8 27 역수 36 21 20 35 1994년총건설비 (MUS$) 1,664 492 1,133 1,152 자료 고무차륜 철차륜 Km 당건설비 1994년 현재가 (MUS$) ( 억원 ) 65.8 69.3 39.4 42.7 825 869 494 535 ~450 지하철 : 941 억원 /Km ( 서울시지하철 9 호선공사중 ) 자기부상식 인천신공항 PMS 노선검토시제안비용 : 450억원 /Km 중국상하이노선초고속형설치비용 : 약 445억원 /Km 일본나고야중저속형설치비용 : 약 410억원 /Km Page: 82 / 70
자기부상열차의경제성 ( 건설비비교, 고속전철대자기부상 ) 자료 : 독일 Transrapid International 사 (ICE: 고속전철, Transrapid: 자기부상 ) Track Investment Costs ICE/Transrapid (in million per double track km) ICE ICE 24 ICE ICE 21 Transrapid 17 18 17 Hannover Berlin level, few tunnels, 94 mi, Price level 1997 Hannover Würzburg low-mountains, many tunnels, 205 mi, Price level 1988 Mannheim Stuttgart low-mountains many tunnels, 62 mi, Price level 1988 Cologne Frankfurt low-mountains many tunnels, 118 mi, Price level 1998 Berlin Hamburg level, few tunnels, 181 mi, Price level 1998 New route including track infrastructure, operation/maintenance facilities, without trains and station New route including guideway infrastructure, operation/maintenance facilities, without vehicles and stations (Berlin-Hamburg Project planning) Erstellung: 04/2005 21 Page: 83 / 70
자기부상열차의경제성 ( 운영비비교, 고속전철대자기부상 ) 2006.11.14. 구분속도 (Speed) 등판능력 (Grade Climbing Ability) 곡선주행능력 ( 저속 ) 곡선주행능력 (200km/hr) 곡선주행능력 (300km/hr) 유지보수비 ( 차량 ) 유지보수비 ( 궤도 ) 유지보수비 ( 전체시스템 ) 전력소비 (200km/hr) 전력소비 (300km/hr) 고속전철 ( 독일 : ICE) 350km/hr 4% 350m 1,400m 3,200m 6.2 원 (Won)/ 좌석.km 17.0 원 (Won)/ 좌석.km 23.2 원 (Won)/ 좌석.km 36 WH/ 좌석.km 58 WH/ 좌석.km 자기부상열차 ( 독일 : Transrapid) 500km/hr 10% 150m 705m 1,590m 2.5 원 (Won)/ 좌석.km 4.8 원 (Won)/ 좌석.km 7.3 원 (Won)/ 좌석.km 30 WH/ 좌석.km 44 WH/ 좌석.km 자료 : Maglev 2002 (2002 년스위스 ) 독일발표자료 Page: 84 / 70
자기부상열차의경제성 ( 운영비비교, 고속전철대자기부상 ) 2006.11.14. 자료 : 독일 Transrapid International 사 (ICE: 고속전철, Transrapid: 자기부상 ) Overall System Maintenance Costs Eurocent per seat-km Vehicle Guideway Overall System 1.77 1.29 100% 100% 0.48 100% 0.19 41% 0.37 29% 0.56 ICE TR ICE TR ICE TR Operating Speed: ICE = 250 km/h (155 mph) Transrapid (TR) = 450 km/h (280 mph) 34% Erstellung: 04/2005 22 Page: 85 / 70
감사합니다 Page: 86 / 70