전기철도의 구성 및 기술 동향

목차

요 약 iv

제 1 장 전기철도의 개요 1
1.1 전기철도의 역사 1
1.2 전기철도의 필요성 2
1.3 전기철도의 장․단점 4

제 2 장 고속철도의 구성 및 기술 동향 6
2.1 고속철도의 개요 6
2.2 고속철도의 설비구성 9
2.2 고속철도의 기술 동향 14

제 3 장 자기부상식 철도의 구성 및 기술 동향 23
3.1 자기부상식 철도의 개요 23
3.2 자기부상식 철도의 종류 및 특성 23
3.2 자기부상식 철도의 기술 동향 28

제 4 장 결 론 32

參考文獻 33

본문내용

2) 1단계('03.10~'06. 9, 3년) 차량 및 신호 시스템 개발/제작
무인운전이 가능한 110[㎞/h]급 2량 1편성 실용화를 위한 모델 개발
(3) 2단계('06.10~'08. 9, 2년) 차량 및 신호 시스템 시험평가
12만[㎞] 연속주행시험을 통한 신뢰성/안전성 확보
4) 대전국립중앙과학관 전시/운행을 위한 연장설치사업 추진 중
(1) '05. 1~'07. 4(2년), 98억 원(과학기금) 투입 확정
(2) 대전국립중앙과학관 ~ 엑스포공원(1[㎞]), 역사 신축, 기존 선로 연장/설치
신축 역사는 자기부상열차 기술 홍보관 으로 활용 예정
산자부 사업 성과물(차량 및 신호 시스템) 활용 예정
3.3.3 세계 기술 동향
1) 독일
- 세계 최초로 자기부상열차 시스템에 대한 특허를 등록(1932년, DRP 643316)
- 원리 구현 시제품 및 실용 시제품까지 다양한 연구개발이 실시
획기적인 여행시간 단축, 에너지 소비저감 및 친환경적 시스템에 대한 요구
LIM 방식 개발 중단, 10[㎜] 부상, NC-EMS-LSM방식으로 시스템 확정(1977년)
- 대규모 시험시설 건설(1987년) 및 지속적인 시험 실시
시험선 연장 31.5[㎞](직선구간 12[㎞], 회전루프 2개, 선로전환기 3대)
- 중국에 수출되어 영업운행중(Shanghai Pudong공항 접근선)
노선 연장 30[㎞], 역사 2개, 최고운행속도 430[㎞/h], 2003.12.31 개통
영업철도로서 세계 최고속도 기록(501[㎞/h])
- 독일 Munich공항 접근선 으로 상용화 추진 중(예비승인 진행 중)
2) 일본
- Chuo Sinkansen 계획 : Shinkansen 철도정비법 제4조
Tokaido Shinkansen 노선(Tokyo～Osaka)의 포화 및 대체선로 필요
- 500[㎞/h] 이상의 초고속 자기부상열차에 대한 연구개발 진행 중
RTRI(일본 철도총합연구소) 주도로 JR-Tokaido(철도운영회사)와 공동 기술개발
SC-EDS-LSM 방식(초전도자석-반발식 부상-선형동기전동기 사용) 적용
부상을 위한 고무휠 주행, 100[㎜] 부상, 초전도체를 위한 냉각장치 등이 특징
- 대규모 시험시설 건설(1996년) 및 지속적인 시험 실시
시험선 연장 42.8[㎞], Chuo Shinkansen 노선의 일부를 시험선으로 구축
주행열차로서 세계 최고속도 기록(581[㎞/h], 2003년)
3) 중국
- 독일의 자기부상열차 시스템을 도입하여 영업 운행 중
독일의 선로 기술 이전으로 기술 확보 및 건설 추진
2010년 세계박람회를 위하여 Hangzhou까지의 연장건설(2단계) 계획 중
- 자체 중저속형, 초전도 초고속형 자기부상열차 기술개발 및 시험 중
HTS(High Temperature Superconducting) 자기부상열차 대차 개발시험 중
제 4장 결 론
전기철도는 도시간 및 도시내의 대량, 고속운송기관으로서 대단히 중요한 역할을 담당하고 있다. 최근에 고속전철의 건설, 기존 간선철도의 단계적 전철화, 도시철도 및 지하철의 단계적 건설 등이 진행되고 있어 전기철도의 사명과 기능은 더욱 중대해지고 있으며, 더불어 전기철도 기술 분야가 특히 부각되고 있다. 그리고 간설철도 및 도시철도로서 전기철도에는 고속화, 고효율화를 지향하면서 신기술 및 새로운 설비방식이 적극적으로 개발, 도입되고 있다. 즉, 최근에 현저하게 진전되고 있는 파워일렉트로닉스기술을 이용하여 직류방식 전기차는 저항제어로부터 초퍼제어를 거쳐서 VVVF제어로 진전되고 있고, 교류방식 전기차는 변압기탭 제어로부터 사이리스터 위상제어를 거쳐서 PWM제어로 이행되고 있다. 더불어, 직류방식 및 교류방식 공히 감속 또는 정지 시에 전력을 역행하는 전기차 또는 전원에 반환하는 회생제동이 채용되고 있다. 또한 전기운전의 고밀도화와 동시에 고속화(약 500[㎞/h])가 진행되고 있다.
일본이 신간선 철도로서 최초로 도카이도신 간선을 건설한 것은 1964년이며 이미 35년이 경과되었다. 그 동안 대량여객을 수송하고 일본 경제사회에 크게 공헌해 왔으며, 그 안전성 및 환경에 대한 우수성은 대단하다. 그 후 유럽에도 여러 나라에서 고속철도가 건설되어 주요 도시 사이의 이동시간을 획기적으로 단축시켜 고속철도의 르네상스를 표방하고 있다. 고속철도건설의 물결은 현재 아시아로 몰려들고 있다. 한국에서도 서울~부산 사이에 고속철도를 건설 중에 있으며, 대만의 타이뻬이~카오슝 사이도 건설을 착수했으며 중국의 베이징~상하이 사이도 건설 예정이다. 유럽 다음으로 아시아가 고속철도의 르네상스를 표방하게 될 것은 확실하다.
현재 고속철도 기술은 크게 두 가지로 분류할 수 있다. 첫째는 세계 여러 나라에서 운행되고 있는 기존의 궤도 위를 바퀴를 사용하여 주행하는 방식인 차륜식과 두 번째 기술은 자기의 흡인, 반발력을 사용하여 차량을 부상시켜 추진시키는 방식인 자기부상식이 있다.
저의 조는 이 기술보고서에서 자기부상식 철도기술과 차륜식 두 종류를 다 기술하였다. 아직 실용화는 되고 있지 않지만 연구 개발이 활발한 독일과 일본의 자기부상식 철도기술과 차륜식 철도의 구성과 기술동향에 중점을 두었다.
세계 전기철도의 고속화경향에 우리나라 역시 기술 개발에 힘써 지역 간의 경제, 문화, 교육여건의 격차 해소와 각 지역의 산업특성육성 및 지역 산업 활성화를 통한 전체적인 국민의 삶의 질을 향상시켜야 할 것이다.
참고문헌
[1] 양병남, “최신 전기철도공학”, 성안당, 2008.4
[2] 강인권, “최근 전기철도 개론”, 도서출판의제, 1999.8
[3] 백남욱. 이상진, “세계의 고속철도와 속도향상&자기부상식 철도기술”,
골든벨, 2001.1
[4] 이종득, “철도공학”, 노해출판사, 2009.9
[5] 한국철도기술연구원, http://www.krri.re.kr/
[6] 한국철도시설공단, http://www.kr.or.kr/Main.do
[7] 한국철도공사, http://www.korail.com/
[5] 전기철도(서론).hwp
[6] 전기철도의 역사 및 구성.hwp
[7] 고속철도의 구성 및 기술동향.hwp
[8] 자기부상식 철도의 특성 및 기술동향.hwp

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