철도 차량 연결장치의 에너지 흡수 성능 확보를 위한 변형튜브 기계적 특성 연구

Abstract

전 세계적으로 고속화 철도 차량의 운영, 철도 운행 안전성 확보, 신기술이 적용된 철도 차량 개발 등이 철도 산업의 주요 이슈사항으로 주목받고 있다. 이러한 기술 발전에 따라 철도 운행과 관련된 사고가 빈번하게 발생하고 있으며, 이에 대응하는 운행 안전성 확보가 요구되고 있는 실정이다. 자동차의 충돌과는 달리 철도차량은 동력차, 객차 등의 개별 차량이 연결장치로 연결되어 주행하기 때문에 레일선상에서 각각의 편성 차량에 연쇄적으로 충격이 전달되고 그로 인한 탈선 등의 2차 피해가 발생하게 된다. 철도 운행에 따른 피해를 감소하기 위해서는 사고 예방이 가장 최우선이나, 불의의 사고 발생에 따른 피해를 최소화하기 위해서는 철도차량의 충돌에너지 흡수 성능에 대한 기준 마련이 필요하며, 이와 관련하여 현재 유럽에서는 철도차량의 충돌에너지 흡수 성능에 대한 기준을 적용하고 있다. 본 논문에서는 충격에너지 흡수를 위한 변형튜브의 세부 구성 및 충격에너지흡수에 대한 일반적 내용을 조사하고, 이와 관련된 국내·외 연구 현황을 조사하여 변형튜브와 관련된 연구 동향을 파악하였다. 또한, 변형튜브의 충격에너지 흡수 성능과 관련된 이론 및 특성 요소를 분석하고 변형튜브 특성 시험을 수행할 대상을 모델링 연구를 수행하였으며, 도출된 시험모델을 대상으로 정적, 동적 특성시험을 수행하였다. 이를 통해 변형튜브의 충격에너지 흡수 성능의 특성을 고려한 시험 모델의 모델링 결과와 실제 정적, 동적 특성 시험을 통해 도출된 변형튜브의 성능 특성 결과를 비교 분석하여 변형튜브의 충격에너지 흡수 성능 확보를 위한 기계적 특성을 고찰하였다.