KTX 역률개선장치의 고장원인 및 해결책에 관한 연구

Abstract

고속철도가 개통한지도 어느덧 7년여가 흘러 안정화 단계에 접어들었을 뿐만 아니라 국내 기술로 만들어진 KTX-산천이라는 새로운 고속열차까지 개발되어 프랑스, 일본, 스페인 등과 어깨를 나란히 하는 고속철도 기술을 보유한 나라 중에 하나가 되었다. 또한 경부선 2단계 고속선 계통으로 인하여 2시간 10분 남짓한 시간이면 서울에서 부산을 갈 수 있게 되어 이제는 항공기와의 경쟁 또한 가능하게 되었다. 이러한 속도혁명은 서울로 모든 것들이 집중되는 문제점도 발생시켰지만 시간가치 상승이라는 점에서 국민생활에 많은 변화를 가져왔다. 또한 고속철도는 안전성과 정시성 면에서 어떠한 타 교통수단보다 우위를 가지고 있을 뿐만 아니라 그 어떤 교통수단 보다 환경적인 면에서 월등히 앞서 먼 미래를 위한 최고의 교통수단 중에 하나라고 말할 수 있을 것이다. 이렇게 KTX가 개통된 이후로 7년여 동안 KTX의 유지보수에 있어서 많은 시행착오를 겪었으며 그로인하여 나름의 검수 노하우를 정립하여 현재는 몇몇의 돌발적인 고장들을 제외하고는 습성적인 고장들은 대부분 해결되어 가고 있는 추세이다. 하지만 아직도 해결해야 할 몇몇의 습성적 고장들이 남아있는 것이 현실이다. 이 논문은 이러한 아직도 해결되어지지 않은 몇몇의 습성적인 고장들 중에 하나인 KTX 역률보상 장치의 습성적인 고장에 대한 해결책을 제시하고자 쓰게 되었다. KTX 역률보상장치 즉 PFC는 KTX에 인가되는 전원의 고조파를 제거 시키고 전류와 전압의 위상차를 개선시키는 장치로서 KTX에서 중요한 역할을 하는 장치이나 AIT4라 불리는 PFC 제어카드의 잦은 고장으로 인하여 PFC 내부에 있는 CV-PFC-01의 고장을 부수적으로 일으켜서 PFC 장치의 역할을 제대로 수행 할 수 없게 만들었다. 그럼에 이번 연구를 통해서 PFC 장치의 근본적인 문제점과 습성적인 고장을 일으키는 원인을 찾아서 그 문제점을 해결하고자 하였다.