고속열차 사고는 빈도는 낮지만 사고 시 큰 피해가 발생한다. 이에 따라 고속열차 에너지 흡수부재의 충돌안전도를 고려한 설계가 필요하다. 열차 대 열차의 정면 충돌에서 충돌안전도를 고려하기 위해 에너지 흡수부재의 힘-변위선도를 고려해야 한다. 본 연구에서는 충돌안전도를 고려한 고속열차의 에너지 흡수부재 설계방법론을 제시한다. 메타모델을 이용하여 에너지 흡수부재의 치수 및 형상 최적설계를 통해 힘-변위선도를 고려한다. 평균분석을 이용해 설계변수를 선정하고 라틴방격법을 통해 표본을 추출한다. 방사형기저함수를 이용하여 메타모델을 구성한 후 이를 대상으로 최적설계를 수행한다. 도출한 최적설계안은 이산화를 통해 제작성을 향상시킨다. 위와 같은 설계방법론을 이용하여 고속열차 에너지 흡수부재 설계를 수행하고, 제시한 설계방법론의 유용성을 검증하였다.