경량전철시스템현황및전망 KRRI 한국철도기술연구원 이안호 1
목 차 Ⅰ 경량전철의개요 Ⅱ 경량전철의유형별특징 Ⅲ 경량전철의국내도입배경 Ⅳ 국내경량전철사업추진현황 Ⅴ 한국형경량전철기술개발 Ⅵ 국내경량전철추진방향 2
Ⅰ 경량전철개요 1. 경량전철의정의 2. 경량전철의특징및장점 3. 경량전철시스템의유형 3
1. 경량전철의정의 버스와중량전철 ( 지하철 ) 의중간규모수송수요를갖는첨단궤도교통시스템 저렴한건설비 ( 지하철의 60% 수준 ) 투자및건설비 / 노선길이 버스 경량전철 중량전철 ( 지하철 ) 도시환경에적합한환경친화적첨단도시교통시스템 완전자동무인운전을통한운영비절감 유연한노선계획실현 전세계적으로 50여개국에서 350여종의경량전철시스템이운행중 성능 ( 최고속도, 수송능력 ) 4
2. 경량전철의특징및장점 고속철도 : 장거리지역사이의간선형교통수단 지하철 : 6 대도시간선형교통수단 경량전철 : 대도시의지선형및중소도시의간선형교통수단 - 대도시와위성도시의연계형노선 - 대규모시설 ( 공항, 항만 ) 의접근형및내부순환형 - 중소도시의간선형교통수단 - 관광지 ( 예 : 속초 - 설악산 ) 고속철도 지하철경량전철 5
3. 경량전철시스템의유형 경량전철 시스템 분류 도입공간수송노선궤도방식신호 운전구동방식 고가지상지하전용타입부분공용타입공용타입유궤도방식무궤도방식특수궤도방식유인 수동방식신호 수동방식완전자동방식내연기관전기모터기타 타교통수단과분리 ( 고가교 ) 타교통수단과동일평면타교통기관과분리 ( 지하 ) 전용주행로타교통과분리, 교차로제외타교통, 보행자와동일궤도의유도에따라주행운전사의조정에따라주행자동보도, 로프등을이용운전사육안으로판단운행신호에따라운전사가운행자동운전시스템, 무인운전일반버스등에사용지하철, 전철, 경량전철등에사용선형모터, 자기부상등 6
Ⅱ 경량전철의유형별특징 1. 고무차륜 AGT 시스템 2. 철제차륜 AGT 시스템 3. 노면전차 (Tramway) 4. LIM AGT 시스템 5. 모노레일시스템 6. 상전도자기부상식경량전철 (Maglev) 7. 소형궤도열차시스템 7
1. 고무차륜 AGT 시스템 전용고가궤도위에서운행, 고무타이어를주행륜으로사용, 별도의안내장치및 분기장치를가지며, 소형 경량화된차량이무인운전으로운행되는경량전철시스템 고무타이어를사용하므로저소음 / 저진동의환경친화적인주행특성을가지며급구배, 급곡선에대한대응성이우수하여도심지노선또는신도시개발지역에적합함 우수한점착특성으로가감속도를향상시킬수있음 적설및결빙에대한대책이요구되고분기방식이기존의철도보다복잡한것이단점 8
1. 고무차륜 AGT 시스템 시스템구성및특징 평면궤도를고무타이어주행륜으로주행 주행궤도에설치된가이드레일 / 안내륜으로차량유도 급구배등판능력, 차량의곡선주행성능우수 차량의주행소음과진동저감 9
1. 고무차륜 AGT 시스템 일본동경임해신교통유리카모메 시스템 : 고무차륜 AGT 개통시기 : 1995년 노선연장 : 12.1km 정거장 : 12개소 차량대수 : 13량 (6량편성 ) 차량제작 : Kawasaki 운전시격 : 5분 ( 첨두시 ) 수송인원 : 27.4백만명 /1997년 동경의도심과부도심을연결하는대중교통수단으로정착 10
2. 철제차륜 AGT 시스템 철제차륜 AGT 시스템 기존의노면전차를개량한경량전철로서우수한급곡선추종성을위해관절대차를 사용하여 2 량을기본편성으로구성하며전용고가궤도위에서운행되는무인운전 경량전철시스템 고무차륜 AGT 에비해소음과진동이크고급구배에대한대응성이낮으므로도심지 보다는대도시 - 위성도시연계형또는대규모시설 ( 공항, 항만 ) 의접근형노선에적합 강우, 강설등기후환경적측면에서는고무차륜 AGT 시스템보다안정적인운행가능 11
2. 철제차륜 AGT 시스템 영국도클랜드경량전철 시스템 : 철제차륜 AGT 개통시기 : 1987년 노선연장 : 21.3km 정거장 : 28개소 차량편성 : 2량, 4량 1편성 차량제작 : GEC Alsthom, Bombardier 운전방식 : 완전무인자동운전 운전시격 : 최소 2분 수송인원 : 23백만명 /1998년 도클랜드재개발지역과런던시내를연결하는연결형노선임. 12
3. 노면전차 (Tramway) 도시철도에비해수송능력, 정시성, 평균주행속도 ( 타경량전철의절반수준 ) 등은낮 으나기존도로를공용노선으로사용하므로역설비, 인프라구조물, 신호시스템을단 순화하여건설비를대폭절감할수있고승객의승하차편의성을향상시킨경량전철 도로교통시스템과의인터페이스가충돌하므로대도시의경우교통혼잡유발가능성 일반적으로인구가적은중소형지방도시에적합한시스템 주요운행노선 : 유럽대부분의도시, 미국의세인트루이스, 포틀랜드등여러도시, 홍콩, 일본등 13
3. 노면전차 (Tramway) 시스템구성및특징 철제레일주행, 철제탄성차륜및관절형차체 / 관절대차이용 기존전동차와유사하여국내기술접근성유리 건설비저렴 국내도시철도운영경험으로운영안정성우수 14
3. 노면전차 (Tramway) STRASBOURG-EUROTRAM SYDNEY-TRAM 15
4. LIM AGT 시스템 주행궤도와차륜사이의점착력으로차량을구동하는기존철도와달리선형유도모터 (LIM: Linear Induction Motor) 를사용하여전자력으로차량을구동하는무인운전 경량전철시스템 리니어모터를사용하므로차량바닥에충분한공간을확보하면서차량의저상화가 가능하여터널단면적을감소시킬수있고, 차륜과레일의비점착구동방식이므로 급구배등판능력이우수함 기존철도보다에너지소모가다소높음 16
4. LIM AGT 시스템 시스템구성및특징 선형유도전동기로구동, 비점착구동방식 구조단순, 터널단면적감소 건설비저렴 급구배등판능력우수, 기후적인영향이상대적으로적음 17
4. LIM AGT 시스템 일본 Osaka 시영지하철 시스템 개통시기 노선연장 정거장 차량제작 배차간격 수송인원 : LIM 형식 : 1990년 : 10.9km : 5개 : Kawasaki : 4분 : 23,400명 / 시간 / 방향 일본에서최초의선형유도모터구동 중량규모지하철 일본최초로 VVVF 인버터제어에의한리니어모터구동방식을채택하였다.( 유인운전 ) 18
5. 모노레일시스템 모노레일 (Monorail) 시스템 단일궤도또는빔 (beam) 위를과좌식 ( 跨座式 : Straddled Type) 또는현수식 ( 懸垂式 : Suspended Type) 으로주행하는단일궤도형경량전철시스템 시스템점유면적과구조물의폭이적어서도심지의제한된공간을유효하게활용 급구배와급곡선노선에대응성이우수 강설및결빙등에도거의영향을받지않음 화재등과같은긴급시승객의신속한대피가곤란 19
Operational Characteristics Speed : 60-90kph Ride Better than cars and buses. Switching Bulky and slower operation (15 seconds compared to 0.6 s for rail) 20
5. 모노레일시스템 일본오사카모노레일 시스템 : 과좌형 MONORAIL 개통시기 : 1990 년, 1997 년 ( 연장 ) 노선연장 정거장 차량제작 운전시격 수송인원 : 23.9km : 16개소 : Hitachi/Kawasaki : 5-12분 : 8.4백만명 /1994년 방사선형도시철도 6 개노선을서로연결하는외곽환상형순환철도 6 량편성차량이 3 분의배차간격으로운행되도록설계 21
일본지바모노레일 5. 모노레일시스템 시스템 : 현수식모노레일 개통시기 : 1 호선 (1988 년 ), 2 호선 (1996 년 ) 노선연장 정거장 차량제작 운전간격 : 15.5km : 19개소 : MITSUBISHI : 5분 수송인원 : 15.5 백만명 /1996 각역에신호설비를원격제어하는 CTC 를설치하여안전운전효율을향상 구조물의지상점유율을최소화하여토지이용율을극대화 22
6. 상전도자기부상식경량전철 상전도자기부상식경량전철 전자석으로차량을부상시키고리니어모터로차량을구동하는경량전철시스템 저소음주행과고속주행이가능, 급곡선과급구배노선에대한대응성우수 독일, 일본, 국내에서실용화를위해개발중 개발중인주요 Maglev 시스템 : 일본 HSST, 독일 TransRapidMaglev System, 한국 UTM (Urban Transit Maglev) 등 23
일본 HSST-100L 6. 상전도자기부상식경량전철 항목 내용 차량편성 3량고정편성 (Mc1-M-Mc2) - 보유차량수 : 27량 차량크기 (L) 14.0 (W) 2.6 (H) 3.45 [m] 승차정원 244명 / 편성, ( 좌석정원 104명 ) 차량중량 17.3 ton(mc), 17.3 ton(m) 부상장치 상전도전자석부상및안내겸용방식 ( 부상갭 8mm) 추진장치 선형유도전동기 (S-LIM 10대 / 량 ), VVVF 인버터 (1대/ 량 ) 제동장치 상용 : 전기 + 유압, 비상 : Caliper형-6units/car 전기설비 고주파 DC-DC 컨버터 ( 전차선 : DC1500V) 차량성능 최대가속도 4.0km /h/s 상용최대감속도 4.0km /h/s, 비상감속도 4.5km /h/s 선로구조 최대구배 60 무인자동운전정거장수 : 9개역최소곡선반경 75m, 최소종곡선반경 1500m 24
소형궤도열차시스템 7. 소형궤도열차시스템 모든궤도구간과역사를네트워크로구성하여 1 6 명의승객을수송하는미래형 경량전철시스템 역사에서승객의호출시차량이운행되고승객은무인운전차량에탑승하여가고자하는목적지까지정차하거나갈아탈필요없이논스톱으로운행 최근미국이나유럽의여러선진국들에서개발되고있음. 06년이후연구사업에포함개발예정. 관련기업의참여필요 개발중인주요소형궤도열차시스템 : 미국 Taxi2000, PRT2000, 영국 ULTra, 호주 Austrans, 덴마크 RUF, 한국 SkyCar 등 25
7. 소형궤도열차시스템 History 1995. 8 Test track construction started (540 m) in Raytheon company 1996. 6 Prototype car and Guideway manufacturing Completed and Testing Car builder Raytheon Speed (km/h) 50 Type PRT Max. Gradient 10 % Technical Specification Dimension(m) Passenger Capacity 3.96(L) 1.83(W) 1.65(H) 4 person Min. Curvature Power supply 18 m 600V DC Arrangement 1car/train Guide type Side Guidance 26
Ⅲ 경량전철의국내도입배경 27
교통문제의심화 = Motorization 자동차보유대수급증 도로확충에의한해결한계 환경문제, 경제사회적문제, 국토공간관리문제 100,000 90,000 도로연장자동차등록대수 16,000 14,000 도로연장 (km) 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0 ( 년 ) 자동차등록대수 (1,000 대 ) 28
기존도시철도건설 운영의문제점대두 지자체의재정능력에비해과중한지하철의경쟁적건설 - 현재 12 개노선 411.5 km가운행중 도시철도네트워크미형성으로이용율저조, 운영적자가중 - 12 조 8 천 4 백 39 억원, 03. 9 월기준 29
새로운대안부각 90 년대초부터경량전철시스템을검토 - 지하철에비해건설비는 60%, 운영비는 25% 이상절감가능하며, 건설기간도단축가능 지자체의재정능력 교통수요 도시환경에맞는다양한시스템으로경량전철이적합 - 특히대중교통수단의확충이필요한중 소도시의간선및인근대도시와의연결노선으 로활용가능 30
도입부진사유 90 년대이전에는지자체에서대규모수송수단인지하철위주의교통정책을수립시행 - 경량전철에대한검토도 90 년대중반이후정부시범사업및 IMF 외환위기이후에 본격적으로추진 90 년대초반까지는지하철에대한국내기술수준도국제수준에미달 - 외국기술도입시가격, 유지보수, 호환성등에서불리하고도입이후에도외국도입사에 의존필요 일반적으로지하철을선호 31
민간투자사업부진 철도사업은도로등과는달리차량시스템등초기투자비가높고직접운영을해야하는등위험부담이높음 - 민간의철도사업운영경험이거의없어민간투자사업참여에어려움 - 높은기술수준을요구함에도국내기술수준및경험이초기단계여서외국기술의존이일정부분불가피 명확한재정지원기준등수익성확보를위한지원방안부족 32
Ⅳ 국내경량전철사업추진현황 33
민간투자사업 국내경량전철사업추진현황 지자체의재정능력, 민간부문의효율성도입, 경량전철기술및경험전파등을고려 하여민간투자사업을적극추진 부산 김해은정부시범사업으로추진하고여타사업은지자체주관사업으로추 진중 재정사업 부산교통공단에서부산지하철 3 호선 2 단계사업으로미남 반송간사업을추진중 34
지자체추진주요경량전철사업현황 경량전철기술개발의적시성 외국시스템의국내시장독점방지 기술을보유로외국시스템도입시에도가격절감가능 서울 부산 전국 21 개노선, 340km (05.12 기준 ) 대부분민자사업추진외국차량시스템선정사 - 의정부, 부산초읍 (VAL) - 광명 ( 미츠비시 ) - 용인 ( 봄바르디에 ) 등 시장규모 : 12 조 ( 추산 ) 35
V. 한국형경량전철시스템개발 36
경/ 경제/ 사회적문제제대중교통수단현황 : 매력도저하 수단별분담율 ( 서울, 04) 승용차 : 25% / 시내버스 27.6% / 지하철 35% / 기타 5.1% 수송효율이낮은승용차의분담율이높은문제점 유럽, 일본주요도시의대중교통수단분담율 : 약 70%( 첨두시 ) 대중교통수단서비스수준저하 ( 자동차보유대수급증 ) - 버스운행속도 : 12.8km/h( 서울도심및첨두시, 04 기준 ) - 지하철혼잡율 : 최대 224%(2호선, 사당-방배 ) < 승차감불쾌 > < 도로정체 > < 환승불편 > < 수송능력부족 > 환환경/ 경제/ 사회적문제국토공간관리문제37
새로운교통시스템의개발필요대두 새로운시스템의성격은? 一石二鳥 교통문제 ( 효율적수단 ) 환경문제 (CO2 저감 ) 지하철은? 건설비및운영비부담과중 ( 지역주민세부담증가 ) 한국대도시도시철도부채총액 : 약 13 조원 ( 03 말 ) 외국시스템은? 기술종속, 유지보수문제점 국산경량전철개발 38
연구개발성과 : 실용화가능한경량전철시스템개발 차량시스템개발 - 고무차륜 AGT 차량개발 - 철제차륜 AGT 및 LIM AGT 표준사양 ( 안 ) 연구 신호제어시스템개발 - 무인운전신호시스템 - 무선통신에의한열차제어시스템 종합시스템엔지니어링기술 선로구축물개발 - 건설비절감시공 (Module 화 ) - 강 / 합성형, RC/PC 교량개발 - 인터페이스기술 - 신뢰성 / 안전성기술 - 시험선로건설 - 시험평가기술 전력공급시스템개발 - 제 3 궤조 (DC 750V) 급전시스템개발 - SCADA( 보안, 방재, 진단 ) 개발 39
고무차륜 AGT 시험선 목적 경량전철시스템차량, 전력, 신호, 선로개발품에대한종합성능, 안전성및신뢰성평가수행 국내건설및운영경험이전무한고무차륜 AGT 시스템에대해한국형표준시스템의구축및제시 시험선건설개요 위치 : 경북경산시경부선폐선 ( 삼성 ~ 남성현구간 ) 연장 : 단선 2.37km( 정거장 4 개, 고가 0.4km, 구배 58, 곡선 40 m) 고무차륜 AGT 경량전철시스템의안전성및신뢰성확보를위해요구되는다양한시험평가를 향후활용계획 수행하는시험선으로활용 고무차륜 AGT 경량전철에사용되는부품및기기에대한국산화개발및품질인증시험을위한 시험선으로활용 도시철도운영기관및지자체에국내최초무인운전경량전철의견학 / 기술교육에활용 40
건설및운영중특이사항 안내레일사양변경 당초 H200 x 200 x 8 x 12t 변경 H150 x 150 x 7 x 10t 곡선부횡구배 ( 캔트 ) 재검토필요 현재 6% 횡구배를고려하였으나향후도심의기존도로를이용노선계획을감안 6% 이상검토 -초과원심가속도(0.08g) 등고려 41
건설및운영중특이사항 승강장플레폼 slab 두께조정 -제3궤조방식간섭발생 - 당초 120mm( 마감재포함 ) 에서 100mm로제한즉마감재 50mm를제외하면순수slab 두께 50mm 이하 주행로표면처리 - 시험선에서는현장타석콘크리트주행면사용 - 정밀시공의어려움으로승차감악화요인 - 습윤시마찰저항력 45 ~ 65 bpn 42
건설및운영중특이사항 43
건설및운영중특이사항 가이드레일설치 - 3m 간격으로양측에볼트로정착 - 12m길이, 높이 ±5mm, 간격 0 ~+5mm 공차 - 교량의신축이음부에서의가이드레일조인트처리문제 - 현재시험선에서는분기구간과동일하게시공 - 고속으로통과시횡방향흔들림발생 - 고속철도에서사용하는분기기와유사하게시공등 -다른공법으로시공검증 44
교량신축이음부가이드레일처리 선로구축물신뢰성관련시험 변경된안내레일 AGT 시스템은궤도및구조물로구성됨 교량신축이음부의가이드레일처리방안검토 가이드레일을사각으로절단하는타입으로교체 좌우방향가속도 (carbody center) 분기기장애발생 승차감향상 ( 주의 보통 ) 차량정차및비상안전장치작동 신뢰성방안확보 vibrational acceleration(g) 0.4 0.3 0.2 0.1 안내레일교체후변화 0 C 역 B 역 B 역 C 역 C 역 B 역 ( 보수후 ) B 역 C 역 ( 보수후 ) 0.175 0.125 0.075 0.04 불량 주의 보통 양호 우수 10 20 30 40 50 60 train velocity(km/h) 진동가속도측정결과개선 45
건설및운영중특이사항 교량신축이음부가이드레일신축이음 46
건설및운영중특이사항 47
건설및운영중특이사항 48
건설및운영중특이사항 분기기 - 측방안내방식분기기사용 분기기 ( 측방안내방식 ) 49
건설및운영중특이사항 U-type 측벽 - 두께 17.5cm 현장타설시공 -프리캐스트나H-Beam 등의다양한방법적용필요 - 천공시철근과의간섭고려설계 / 시공 - 미관을고려높이를약 20cm 낮추는방안 기초콘크리트타설 U-Type 구조물 50
주요연구개발내용 (1/5) 종합시스템엔지니어링 ( 시험선구축 ) 무인운전경량전철시스템통합및인터페이스연구 종합시험선건설및성능, 안전성평가 개발시스템에대한국제안전인증취득 100 상행선 400 90 80 속도제한속도수정제한속도 350 300 차량, 전력, 신호, 선로조합성능분석 속도 [km/h] 70 60 50 40 구배 250 200 150 100 구배 30 50 20 0 10-50 0-100 0 2000 4000 6000 8000 10000 거리 [m] 51
주요연구개발내용 (2/5) 차량시스템 주요구성품제작및시험평가완료 ( 차체, 대차, 제동, 추진, 종합제어등 ) 고무차륜 AGT 시제차량 (2량 1편성 ) 제작완료및시험중 주요사양 - 알루미늄차체및고무차륜형식1축대차 - 설계최고속도 : 70 km/h -승차정원: 57명 / 량 - 최대승차인원 : 100명 / 량 알루미늄차체 실내디자인 보조전원장치 VVVF 인버터 차체폭 : 2.4m MC1 MC2 차체길이 : 9.14m 대차 견인전동기 종합제어장치 운행표시장치 52
주요연구개발내용 (3/5) 전력공급시스템 DC 배전반및보안방재를적용한경량전철용 SCADA 개발 고무차륜 AGT 용제 3 궤조 (DC 750V) 급전시스템제작및시험선설치완료 직류배전반및주요구성품 보안방재용 SCADA SYSTEM 직류고속도차단기 ( High Speed Circuit Breaker : HSCB ) 직류배전반 ( DC Switchgear) 직류단로기 ( Disconnect Switch : DS ) 통신중계장치 원격감시제어장치 53
주요연구개발내용 (4/5) 신호제어시스템 무인운전신호시스템 ( 자동열차제어장치, 열차무선데이터전송장치등 ) 제작완료 신호및통신시스템시험선설치및시험평가 시험선사령실내부배치 ( 종합운행제어관리장치 ) 자동열차제어장치 (CBTC 차상컴퓨터 ) 열차무선데이터전송장치 ( 열차운행상태감시화면 ) 54
주요연구개발내용 (5/5) 선로구축물 고무차륜 AGT 용교량의설계, 시공및유지관리기술개발 고무차륜 AGT 용궤도구성품및부대시설물제작및시공기술개발 합성강교각, 분기기, 안내레일, 신축이음장치기술개발 합리화 2 주형판형교상세설계합성강교각시험선설계및시공분기기및안내레일개발및시험선시공 55
선로구축물 교량외장재개발및시험평가 선굴착스크류말뚝시험시공 교량신축이음장치개발및시험선시공 분기기및안내레일개발및시험선시공 56
토목구조물설계기준정립 토목구조물설계기준제작 기술개요 : 토목구조물설계를위한기준으로설계하중, 설계안전률, 선로선형기준, 상하부구조적용지침작성 기술특징 : 국내외경량전철및철도토목구조물설계기준의종합적검토와연구를통한설계기준 ( 안 ) 의개발 57
교량 / 부대시설물설계, 유지관리기술 합리화 2 주형교및합성강교각설계기술 기술개요 : 도심지교량의경제성과미관을확보한합리화 2 주형교와합성강교각의합리화검증및구조안전성을확보한설계기술 기술특징 : (1) 거더수절감, 보강재생략등의구조적합리화와그에대한안전성검증완료, 여유도확보설계기술개발을통해기존교량대비 20% 경제성향상획득 (2) 강재와콘크리트의한계상태설계기술을통한기둥직경 20% 슬림화, 앵커기초부및우각부설계기술 시험선의합성강교각 합리화 2 주형교상세설계및조감도 58
교량 / 부대시설물설계, 유지관리기술 콘크리트교량및 RC 교각의경량전철설계기술 기술개요 : 도심지경량전철용최적콘크리트교량및교각의설계기술 기술특징 : 미관과최적경제성을확보한 PSC교량 (MSS) 과 RC교각의설계기술개발 7.720 555 1.100 175 600 600 1.660 1.100 555 600 600 175 C L PIER R4300 100x50 2.750 2.000 2.750 7.500 8.000 3.000 2.000 3.000 PSC Box 및 PSC Slab 교의상세설계횡단면도 59
교량 / 부대시설물설계, 유지관리기술 복합바닥판설계및제작기술 기술개요 : 도심급속시공을위해형강 - 콘크리트의합성효과를이용한교량바닥판제품화기술 기술특징 : H- 형강재와콘크리트를합성한바닥판으로공장제작이가능하여급속시공성을확보한경량전철용바닥판시스템이며, 공사기간 40% 단축가능 I 형강 150x75x5.5x9.5 t 150 200 200 복합바닥판단면도및모식도 복합바닥판피로시험평가성능검증 60
교량 / 부대시설물설계, 유지관리기술 교량신축이음장치개발 기술개요 : 경량전철특수성을고려한전용교량신축이음장치제품화기술 기술특징 : 고무 / 철제 /LIM AGT 궤도구조별요구사항을만족하는최적교량신축이음장치설계, 제작기술 고무차륜용신축이음장치상세설계및시험선부설 61 철제 /LIM 용도상 / 무도상용교량신축이음장치시작품
교량 / 부대시설물설계, 유지관리기술 교량외장재및교량유지관리시스템개발 기술개요 :(1) 고가구조물의경관성과소음도향상을위한교량외장재제품화기술 (2) 교량구조물의유지관리기준, 체계및보수보강방안의제시 기술특징 : (1) 미적인형상과색상의각종재료로고가구조주변을감싸경관성과흡음성을향상, 도심의새로운환경조성 (2) 효율성을극대화한전용유지관리기준과시스템제공, 보수보강기법의제공 외장재시험평가 ( 좌측 ), 표준도 ( 중앙 ), 시뮬레이션 ( 우측 ) 62
교량 / 부대시설물제작, 시공기술 선굴착스크류말뚝공법설계및시공기술 기술개요 : 도심저소음, 저진동기초시공법으로선굴착후스크류형의말뚝을회전압입완공하는말뚝공법의설계, 시공기술개발 기술특징 : 타입하지않고선굴착공에시멘트밀크와교반되는스크류형상의말뚝을회전압입하는공법으로, 지반지지력증대, 저소음및저진동효과를달성함과동시에기존매입말뚝대비허용지지력당 4% 의경제성우위를확보한말뚝공법 스크류말뚝공법의시공절차도 현장재하및현장시공시험 63
교량 / 부대시설물제작, 시공기술 도심급곡선부구조물건설트러스개발 기술개요 : 도심급곡선부교량건설이가능한굴절형트러스건설장비의설계기술 기술특징 : 급곡선부에서원활히교량건설이가능하도록힌지굴절시스템을도입한건설용트러스를제공하고, 구조상세부의사양설계를통한시스템개발 건설용트러스도면 곡선부건설트러스활용공법도 트러스실물시험평가 64
궤도구조및구성품개발 분기기및안내레일개발 기술개요 : 고무차륜형측방안내방식분기기, 신축이음및안내레일의제품화기술 기술특징 : (1) 인터페이스간조화와신뢰성이확보된 L 형수평가동안내판식분기기 (2) 차량주행성과안전성확보가가능한안내레일의디테일설계및곡선부정밀제작기술 안내레일신축이음및전철기좌굴방지장치 ( 산업재산권 ) 시험선부설완료 65 안내레일구조디테일
궤도구조및구성품개발 장대레일화궤도설계기술 기술개요 : 주행성과승차감향상을위한전구간장대레일화기법제시와장대레일 - 교량상호작용해석을통한교량경간배치체계구축 기술특징 : 경량전철의특성을고려한분기부, 급곡선부및토공구간의장대레일화기법개발, 장대레일 - 교량상호작용해석에의한교량경간배치체계구축 장대레일화를위한교량경간배치체계 장대레일축력해석사례 공법 보통체결구와종방향활동체결구혼용 신축에따른장대레일축력조정 종방향활동체결구로전구간장대레일화 중간부보통체결구, 신축부종방향활동체결구 교량전구간체결구의체결력하향조정 항목 적용가능 지간장 116m (100mm) R=100m 40m+40m 가능 390m( 고정점간거리스트로크 250mm 인경우 ) 150m(100mm) 표준값으로 제시 60+60(100mm) 표준값으로 제시 66
기술적노하우 합리화2주형교 : 거더수절감, 보강재생략등의구조합리화와그에대한안전성검증기술, 여유도확보설계기술과경제성 20% 확보설계기술 합성강교각 : 강재와콘크리트의한계상태설계기술을통한기둥직경 20% 슬림화앵커기초부및우각부설계기술 콘크리트교량 : 경량전철최적의 PSC 교량 (MSS공법) 설계기술및 RC 교각설계기술 복합바닥판 : 합성구조해석및제작기술 스크류말뚝공법 : 스크류설계및말뚝내하력평가기술, 말뚝회전압입공법및장비기술 급곡선가설공법 : 힌지굴절건설용트러스의설계기술 교량유지관리 : 교량유지관리지침, 보수보강기법및점검체계구축기술 분기기, 안내레일 : 분야간인터페이스확보와가동신뢰성확보기술안내레일의각종디테일설계및정밀도확보제작기술 교량외장재 : 미적우월성을확보할수있는경관설계기술, 외장재의설계및제작기술 교량신축이음 : 각궤도구조별요구조건에대응가능한최적신축이음장치의설계및제작기술 장대레일화기술 : 장대레일-교량상호작용해석기술과선형조건별장대레일화기법 67
성능시험을위한통합계측시스템 지상신호, 분기기 선로 분야계측시스템채널수 전력 차량성능계측시스템 58 차량 추진성능계측시스템 9 제동성능계측시스템 16 응력계측시스템 66 제어장치, 분석장치 전력전력장치계측시스템 42 신호 차상신호계측시스템 20 지상신호계측시스템 7 분기기계측시스템 28 실동응력 Strain Gauge 콘크리트용 Strain gauge 3 Point 측정 선로 선로계측시스템 21 합계 267 가속도센서 선로분야센서 68
세계최고수준과의비교 항목동경유리카모메개발시스템비고 차량의편성 6 량 1 편성 ( 고정편성 ) 2 량 1 편성 ( 가변편성 ) 수송수요에따라 2~6 량가변편성 ( 세계최고수준적용 ) 차량형식고무차륜무인운전고무차륜무인운전 최소시격 180 초 90 초획기적인수송능력대폭증대효과 제어방식 CI (Converter/ Inverter 제어 ) VVVF 인버터제어가변전압가변주파수방식을사용 ( 세계적기술수준보유 ) 신호방식고정폐색방식이동폐색방식 이동폐색은열차와열차사이의간격을최소화 ( 세계최고수준적용 ) 표정속도 29.6 km/h 30 km/h 차량의운행시간이단축되며, 수송수요증대 최고속도 60 km/h 70 km/h 최소곡선반경 30 m 30 m 세계적수준 실내감시시스템 없음실시간실내감시차량내 CCTV 카메라를설치 ( 사고의신속대응 ) 69
한국형경량전철의의 국가연구개발사업패러다임혁신 산 / 학 / 연 / 관의 N/W 통한실용화가능한기술개발 혁신적교통시스템 기존지하철의대안시스템 ( 저비용, 고효율 ) 신뢰성높은시스템 ( 국내외기술인정, 국내 A/S 가능 ) 도시및지역혁신의견인차 도시및지역개발유도국토균형발전기여 70
VI. 국내경량전철추진방향 71
국내경량전철의조건 첨단제어시스템에의한안전확보 저소음, 저진동 안전한수단 환경친화적 수단 첨단수단 국내경량전철운영조건 경제적수단 무인자동운전 효율적수단 수요에따른편성, 시격최소화 (1.5 분 ) 건설비및운영비저렴 72
국내경량전철의도시및지역개발활용방안 기존 N/W 연계 : 서비스권역확대 신개발지대형건물연계 : 접근성제고. 이용자증대 교통과연계된도시및지역정비 : 자동차의존도저감. 지속가능발전유도 73
경량전철의지역발전유발요소로활용 13 서울 한국형경량전철과 교통서비스개선 역및선로주변발전 해당도시 매력도제고 6 15 13 지역발전 지역내중심성확충지역거점도시발전 / 지방권역강화 15 3 13 12 12 11 12 부산 공공기관지역분산과 공공기관이전 첨단교통시스템건설 지역별이전기관숫자 현재추진중인주요경량전철사업 (05.4 현재 ) 경량전철 지역유인력제고 / 인구증대유발국토균형발전 74
감사합니다. 75