고속화차용 스윙모션 대차시스템의 주행 동특성에 대한 연구

Abstract

급속한 산업발전에 따라 자원의 운송량이 증가되고 운송의 신속성에 대한 요구가 증대되면서 환경 문제 및 교통 정체 등의 측면에서 많은 양을 저렴하고 신속하게 운반할 수 있는 교통수단인 철도차량용 화차의 고속화 도입의 필요성이 재기되고 있으며, 이에 따라 국내에서 2006년에 미국형 고속화차용 스윙모션 대차가 도입되기 시작하였다. 스윙모션 대차는 대차의 강도 및 주행 중 진동감쇄 효과가 우수한 것으로 많은 보고자료가 공개되어 있으며, 국내 철도환경에서도 10년 이상 운영되어오면서 성능 및 유지보수 효율성에 대한 유효성이 입증되었다. 따라서 향후 지속적인 국내 수요가 예상되지만 현재 전량 해외수입에 의존하고 있으며 이에 따른 외화 손실 발생 및 유지보수 시 조달 지연 등의 문제가 발생하고 있고 국내 기술력 미흡으로 인해 장기적 국내 기술력 향상 측면에서 고속화차용 스윙모션 대차시스템에 대한 국산화 개발이 필수적으로 이뤄질 필요가 있다. 이러한 이유로 국산화 개발을 진행 중이나 고속화차용 스윙모션 대차시스템의 주요 구성품에 대한 설계 도면 정보 및 각 핵심 부품/구성품의 재료성상, 주요 성능에 대한 정보가 부족하고 특히 대차시스템 성능에 대한 가장 중요한 특성 중 하나인 주행 동특성에 대한 정보가 부족하여 국산화 개발이 되더라도 실용화관점에서 정밀 분석 및 검증이 진행되어야 하는 어려움이 있다. 본 연구에서는 고속화차용 스윙모션 대차시스템의 주행 동특성과 관련된 국내외 이론을 기반으로 대차 주요 구성품의 구조 및 동특성 해석부터 대차 주행안정성 검증 및 국내 환경 시운전 주행을 통한 진동특성 및 주행안전성 검증을 수행하여 국산화로 개발 중인 고속화차용 스윙모션 대차시스템의 실용화 관점에서 주행 동특성 적합성에 대한 연구를 실시하였다.; As the need of high-speed freight car development was highlighted as the increase in the volume of resources due to rapid industrial development and the increasing demand for rapid transport, A Swing motion bogie suitable for high-speed freight cars was introduced in Korea in 2006. The Swing motion bogie is well-reported for their excellent strength and vibration attenuation effects during running and has been operating in Korea for more than 10 years, proving its performance and maintenance efficiency, which is expected to continue demand in the future, but currently relies on all of its overseas imports. Due to problems such as foreign currency loss caused by all imports from overseas and delayed procurement during maintenance, the localization development is taking place for a swing motion bogie system for high-speed freight cars. However, the lack of information on running behaviour characteristics, one of the most important characteristics of the performance of a swing motion bogie system for high-speed freight cars, makes it difficult to commercialize it in Korea even if it is developed locally. In this study, the suitability of the swing motion bogie system for high-speed freight cars in the domestic operating environment was carried out by carrying out verification according to the domestic and foreign theory concerning the running behaviour characteristics of the swing motion bogie system for high-speed freight cars.