철도

소개글

철도에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

지키는 것만이 아니라 꾸준히 도전하여 위험요소를 제거하려는 노력의 산물인 것 이다. 여기에 한 외국 연구소의 표어를 소개하고자 한다.“ 안전을 위한 우리의 목표는 무한대”

-----------------------------------------------------------------------------------------
참고문헌
1. 철도경영연수원(2002),“ 고속차량 차량기술서”2. 유병관(2000),“ TVM 430(Ⅰ, Ⅱ)”, 철도경영연수원3. 유병관(2002),“ 철도 장기 발전에 입각한 ATP 도입방안”, 대한교통학회4. FAIVELEY(2006),“ KTX ATESS 기록계 기술사양서”, FAIVELEY(주)5. 유병관(2007),“ KTX 안전운행 확보를 위한 ATP시스템 설치 최적화 방안, 한국철도학회6. (주)로템(2007),“ KTX 차량컴퓨터제어장치개발 2차년도 Workshop 보고서”, (주)로템 외
전철의 집전방식
전기철도의 집전방식은 크게 두가지로 나눌 수 있다.1. 제3궤도(3rd rail) 방식제3궤도 방식은 선로 옆 혹은 두 선로 사이에 위치한 보조 선로로부터 전력을 공급받는다. 따라서 차량 위에 팬터그래프(집전장치)가 없고, 터널의 천정에도 전력공급선이 없다. 물론 전기이므로 전선이 두 가닥 필요한데, 전력공급선이 + 이고 차량이 지나가는 선로 하나(혹은 둘 다)가 접지되어 - 역할을 한다. 즉, 제3궤도로 전류가 들어와서 차량을 거쳐 바퀴를 통해 선로로 빠져나간다. (운전선로를 접지선으로 쓰는 건 팬터그래프 방식도 마찬가지)
뉴욕 지하철 브로드웨이선 (DC 600V)
오사카 지하철 미도스지(御堂筋)선 (DC 750V)
곁가지로 파생된 제4궤도(4th rail)방식이 있는데, 전력 공급에 두 가닥의 궤도를 사용하므로 당연히 비용이 더 들고, 따라서 극히 드물다. 런던의 지하철(underground)이 대표적이다.
런던 지하철의 제4궤도. 오른쪽부터 1&3번째가 운행선로, 2번째가 -, 4번째가 + 전력선로
알다시피 영국은 세계 최초로 지하철 시스템을 구축한 나라이다. 첫 노선이 개통된 게 약 150년 전, 전기철도도 아직 없던 시기로, 1890년대 이전까지 지하로 무려 증기기관차가 다녔다. 따라서, 이 시기에 개통된 노선들은 전철 운행을 위한 고려를 전혀 하지 않았는데, 예를 들면 터널이 콘크리트가 아닌 철판-_-으로 되어있다거나, 이 터널 접합부들이 쉴드처리가 전혀 되어 있지 않다거나 하다. 여기에 제3궤도 방식을 적용할 경우 차량용 선로를 전기가 타고 가다가 철판 터널이나 접합부의 습기 등과 만나면 대형 사고를 일으킬 수 있다. (그 이전에 설계에 전혀 반영이 안 되어 있으므로 운전 선로를 접지선으로 쓰는 것 자체가 전기적으로 안전하다고 보장할 수 없다-_-) 이를 해결 하기 위해서, 두 가닥의 전용 선로(하나는 +420V, 다른 하나는 -210V, 합해서 DC 630V)를 이용한다. 전압에서 알 수 있듯이 둘 다 접지선이 아니다. 대신 두 선로를 큰 저항으로 연결한 후 저항을 접지시킨다. 접지 시점에서는 저항 덕에 그리 큰 전류가 흐르지 않게 된다. 일종의 safe circuit을 구성하는 셈이다.
대충 이런 느낌? (...)
2. 팬터그래프(pantagraph) 방식전력공급선을 공중에 매달아놓고, 차량 위에 위치한 집전장치를 이용해 전원을 공급받는 방식이다. 현재 대부분의 전철에서 광범위하게 이용된다. 장단점은 제3궤도 방식과 완전히 반대이다.
싱글 암 팬터그래프 (일본 게이세이(京成)전철 본선, DC 1200V)
제3궤도 방식은 철로 근처에 전력공급선을 하나 부설하는 것만으로 노선의 전화(電化)작업이 완료되기 때문에, 비용이 저렴한 장점이 있다. 특히 터널구간에서는 기존구간의 경우 확장이 필요 없고, 새 구간의 경우도 필요한 터널 단면적이 기존과 동일하므로 건설비가 저렴하다. 또 전선이 눈에 띄지 않으므로 미관상으로도 깔끔하다.제3궤도방식의 결정적인 단점은 안전 문제이다. 말 그대로 철로에 전류가 흐르다보니 선로에 떨어졌을 때 감전당할 위험이 매우 높다. 때문에 아직까지 제3궤도 방식을 쓰는 철로의 경우 대부분 전원공급선로를 플랫폼에서 먼 쪽에 배치한다. 이렇게 하다보니 섬식과 상대식 플랫폼이 섞여있는 구간에서는 제3궤도가 선로 오른쪽에 있다가 어느 구간부터는 왼쪽에 있거나 하는 경우도 있다. 그밖에 역 구간의 선로에는 특별히 안전장치를 한 곳도 있다.제3궤도 방식의 또 한 가지 문제점은, 높은 전압을 사용하기 곤란하다는 점이다. 전력공급선(제3선로)과 접지선(운행선로)이 너무 가깝기 때문에, 지나치게 높은 전압을 가할 경우 둘 사이에 아크가 발생할 수 있기 때문이다. 전압이 낮으면 전력손실률이 높으므로 이를 만회하기 위해선 배전 계통 시스템에 더 많은 비용을 투자해야 하고, 무엇보다 전력량이 제한되므로 고출력이 필요한 고속화에 큰 장애가 된다. 제3궤도 방식 중 비교적 높은 전압 축에 드는 DC 750V나 1000V의 경우에도 보통 100mph(160km/h)가 한계라고 알려져 있다. 또 전력공급레일이 일반 레일과 마찬가지로 눈, 쓰레기 등에 노출되어 있기 때문에 안정적인 전원공급에 지장이 생기는 경우가 있다.제3궤도가 아직까지도 전세계적으로 광범위하게 쓰이는 곳이 지하철이다. 지하철은 터널 굴착비용이 상당하기 때문에, 터널의 단면적이 작은 제3궤도방식이 매우 유리할 뿐더러, 지상 전철에 비해 선로에 사람이 들어가 사고를 당할 확률이 극히 낮으므로 (대부분 역 구간만 신경쓰면 되고, 스크린 도어를 채택할 경우에는 거의 고려할 필요가 없다) 현재도 많이 사용된다. 경전철에도 미관과 비용상 유리한 이 방식을 채택하는 경우가 많다.우리나라와 일본의 지하철은 팬터그래프식이 압도적으로 많은데(우리나라는 전부, 일본은 오래된 노선을 제외하곤 대부분), 이는 지상철도와 직통하는 경우가 많기 때문이다. 이미 만들어진 제3궤도 방식 지하철을 팬터그래프식으로 개조하는 건 노선 전체의 터널을 확장해야 하기 때문에 사실상 불가능하다. 오사카 지하철의 경우 직통운전을 위해서 지상 전철을 제3궤도 방식으로 건설한 예도 있다.