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1. 리서치맵 개요 ○ 20년 정도후의 철도를 둘러싼 사회환경(사회나 기술) 동향을 전망하여 안전성, 환경, 저비용, 편리성, 공통기술 등에서의 향후 추진해야 할 연구개발 항목을 작성 2. 연구개발 내용 가. 안전성 (1) 자연재해에 강한 시스템 ○ 자연 외력의 센싱·모니터링 - 자연재해(강우, 강설, 강풍, 지진 등)에 의한 외력, 철도 시설의 변형·붕괴의 발생을 기존 기술의 응용 및 신기술에 의해 신속하고 적확하게 예측 - 주요 기술항목 : 다기능 센서·모니터링, 위성 정보를 활용한 광역 모니터링, 외력별 재해 발생 가능성 예측 ○ 재해 리스크의 분석·평가 - 자연재해의 리스크 분석·평가 기술의 도입에 의해 적절한 방재투자계획의 지원 기술을 확립 - 주요 기술항목 : 각종 재해의 확률적 위험도 분석·평가, 방재투자계획의 지원 기술 (2) 사고·고장에 강한 시스템 ○ 철도 시스템을 구성하는 요소의 신뢰성 향상 - 철도 시스템을 구성하는 부품·재료의 파괴 메커니즘을 해명해 재료의 고강도화, 수명 예측 기술의 개발, 손상 진단·방지 기술의 향상에 의한 신뢰성 향상을 도모 - 주요 기술항목 : 마찰재료의 손상 방지·장기 수명화, 차륜·레일의 손상 진단 시스템 (3) Man-Machine System의 고도화 ○ Human Factor에 근거한 안정성 향상 - 평상시·이상시의 각각에 대해, 운전 환경의 모니터·진단 기술과 적절한 운전 지원 시스템을 개발해, Human Factor에 기인하는 사고나 수송 장해를 방지 - 주요 기술항목 : 운전 환경의 모니터링·진단 기술, 운전사의 이상시 대응 Expert System, Man-Machine 시스템의 리스크 평가 수법 (4) 열차제어의 지능화 ○ 열차 제어의 지능화에 의한 안전성 향상 - 연선(沿線, 철로를 따라서 있는 땅·지역)의 각종 정보, 재해 발생 예측 정보 및 열차 운전 정보 등을 실시간으로 파악하면서 주행해, 해당 정보를 열차 개별 또는 열차군의 운전 제어에 활용하여 열차 운행의 안전성과 효율을 향상 - 주요 기술항목 : 연선 장애물 검지, 실시간 위험도 평가, DB의 고도화·고신뢰성 나. 환경 (1) 연선 환경 부하 저감 ○ 지반 진동의 평가·대책 - 열차 주행에 의한 지반 진동 예측 시뮬레이션 기술을 확립해, 지반 진동·연선 건물 진동의 예측 수법 및 저감 기술을 연구 - 주요 기술항목 : 지반 진동 예측 시뮬레이션·저감 기술 ○ 전자(電磁) 환경의 평가·대책 - 유도 장해, 전력 설비로부터의 자계(磁界) 시뮬레이션 기술을 구축해, 전자계의 건강 리스크 평가 및 효율적인 전자파 적합성(EMC) 대책을 연구 - 주요 기술항목 : 전자의 측정·평가, 전자파 차단 (2) 에너지 절약 ○ 차량의 에너지 절약화 - 차량 중량의 경량화, 공기 저항의 평가 및 공기 저항 저감 차량의 개발, 주회로 기기의 효율 향상에 의해 에너지 절약화를 한층 더 추진 - 주요 기술항목 : 차량의 경량화, 공기 저항의 평가·저감, 차량 전기기기의 고효율화 ○ 에너지 저장·온실가스 저배출 - 디젤차량을 연료전지 차량으로 대체하여 온실가스 저배출화를 도모. 브레이크 에너지의 저장·재이용 기술에 의한 에너지 절약화를 추진 - 주요 기술항목 : 연료전지 차량, 저비용 대용량 배터리, 고온 초전도 플라이휠(Flywheel) 다. 저비용 (1) 유지·건설의 효율화 ○ 인프라의 자가 진단·자가 복구 - 인프라의 자가 진단·복구 기술의 개발 등에 의해 보수량의 대폭적인 저감, 교체 주기의 대폭적인 증가를 실현해 유지의 효율화를 도모하면서 신뢰도를 향상 - 주요 기술항목 : 상태 정보 발신형 모니터링 시스템, 지능 재료에 의한 구조물의 자가 복구, 수요형 유지 보수 시스템 ○ 마모에 의한 형상 변형이 어려운 차륜·레일 - 차륜·레일 마모 형상 예측 기술을 확립해, 마모에 의한 형상 변형이 어려운 방책을 연구. 또 곡선 통과 성능과 주행 안정성을 양립한 조타(操舵) 차량을 개발 - 주요 기술항목 : 마모 진전 형상 예측, 조타 차량의 주행 안정성 향상 라. 편리성 (1) 고속화 ○ 저(低)진동 차량 구조·궤도 구조 - 새로운 고속화에서도 진동이 없고 곡선 통과 성능이 높은 차량·궤도를 개발 - 주요 기술항목 : 차체의 방진 및 진동 제어, 궤도 상태의 모니터링, 고주파수역을 포함한 승차감 평가 ○ 브레이크 시스템의 기능 향상 - 경량 브레이크 시스템 개발, 에어 브레이크 시스템의 개량 등에 의해 새로운 고속화에 대해서 브레이크의 안정성 확보. 또 레일 브레이크에 의해 긴급시의 정지 거리를 단축 - 주요 기술항목 : 경량 브레이크 디스크, 소형 경량 브레이크 액추에이터(Actuator), 고감속화를 위한 레일 브레이크 장치 (2) 고도 정보처리 기술의 이용에 의한 수송 효율·서비스의 향상 ○ 안정된 고속 대용량 통신 - 지상-차량간 대용량 전송 회선에 의한 유비쿼터스 통신 시스템을 개발 - 주요 기술항목 : 고속 대용량 통신기술, 유비쿼터스 통신 환경 마. 공통기술 ○ 고기능 철도 시뮬레이터의 개발 - 철도 시스템을 구성하는 각 분야의 거동을 모델화해, 이를 종합적으로 조합한 고기능 철도 시뮬레이터를 개발 - 주요 기술항목 : 각 기술 분야에서의 현상 모델화와 시뮬레이션, 차량과 지상 설비를 통합한 시뮬레이션 |
