한국형 고속전철을 고려하는데 있어서 위에서의 기술적인 측면보다도 오히려 수송용량, 경제성, 운영방식의 측면에서 더 많은 비중을 두고 검토해야 하는지도 모른다. 그러한 측면에서 한국형 고속전철은 한국의 지형조건, 경부간의 연변인구, 현경부선의 장래, 고속전철의 운영방식, 한국철도의 기술수준 등을 고려하지 않으면 안되고 한국형이어야 한다. 한국형 고속전철은 1. 경부간 고속전철의 거리는 380Km정도이므로 2000년대의 국민 일인당 시간가치를 기준으로 최고속도를 결정하여야 하고 표정속도는 190Km/h이상이어야 한다. 2. 고속화를 위한 필수조건인 차량의 축중을 17톤 이하로 제한하여야 하고 기존의 철도차량이 고속전철선에 야간열차등으로 투입되더라도 이 원칙은 유지되어야 한다. 3. 수송능력을 확보하기 위하여 열차편성당 좌석수는 800석 이하로 확보되어야 한다. 4. 기존선에서의 연장운행이 불가피하므로 기존선의 차량한계 내에서 안전하게 운행될 수 있어야 하고 전력공급은 기존선 방식인 A/C25KV, 60HZ의 사용이 불가피하다. 5. 고속전철의 건설비용, 차량의 제작비, 기술이전도, 국산화율 등을 고려한 시스템이어야 한다. 한국형 고속전철은 위의 기본원칙을 최소한 만조시킬 수 있는 시스템이어야 한다.
한국의 고속전철을 위하여 불란서, 독일, 일본 등 각국이 제안한 구동 시스템의 전력 변환 장치를 개괄적으로 살펴보았다. 고속전철 부분의 선발 주자인 불란서는 오래전에 동기 전동기 구동 시스템을 채택하였으나, 그 후 전력 변환 기술 및 전력용 변환소자의 발달로 인하여 후발 주자인 독일과 일본은 유도 전동기 시스템을 채택하였다. 이는 앞으로 고속전철 기술을 흡수하고 국산화함에 있어 구동 시스템 이외에 차량, 통신 분야 등 불란서 고속전철이 갖는 장점과 독일, 일본의 고속전철에서 채택하고 있는 유도 전동기 시스템과의 같이 전력전자의 발전에 따르는 전력 변환 장치를 포함한 새로운 구동 기술을 결합하도록 해야 함을 보여주고 있다.
우리 나라에서 사용되고 있는 경량전철의 의미는 특정 대중교통수단을 지칭하기보다는 좀 더 폭넓은 의미로서 기존 지하철 또는 전철과 같이 대용량보다는 적으나, 도시버스나 직행버스와 같이 기존의 우리 나라에서 흔히 볼 수 있는 교통수단보다 용량이 큰 대중교통수단을 의미한다. 본 글에서는 각종 경량전철시스템들의 국내 적용 시 고려되어야 할 측면들을 분석한다. 수송용량, 비용, 운영, 시설, 이용자 측면에서 경량전철의 국내 적용가능성을 검토해 보고 현재 우리 나라에서 추진되고 있는 경량전철계획중 주요 문제점과 대처방안을 논한다. 현재 정부의 재원조달방안으로는 경량전철사업의 추진은 매우 어려울 것으로 보인다. 이들 타개하기 위해서는 먼저 중앙정부의 과감한 보조가 선행되어야 한다. 선진국과 같이 초기투자비에서 자기자본비율을 줄일 수 있도록 중앙정부와 해당지방자치단체에서 총 공사비의 최소 50% 이상을 지원하여야 한다. 외국에서의 운영사례와 시스템 평가경험에서 보더라도 기존 이국에서 운행되고 있는 대부분의 경량전철시스템들이 국내에서 요구하는 수송용량 등의 기본 요구사항을 만족할 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 시스템의 선정은 시스템의 가격, 유지보수시의 국내기술적용 정도 및 국산화 등 협상시의 계약조건이 시스템이 결정에 중요한 요인이 될 것으로 보인다.
경량전철(LRT: Light Rail Transit)은 중량전철에 비해 많은 장점을 가진 효과적인 대중교통수단이다. 따라서 많은 지자체에서 도입을 추진하고 있고, 부산광역시에서는 이미 반송선과 부산김해경전철 등 2개 노선을 국내 최초로 무인운행방식으로 도입하여 운행중에 있다. 본 연구는 이렇게 도입된 경전철과 관련한 이용자 측면의 서비스 만족도를 분석하고, 부족한 부분을 보완하여 경전철의 서비스를 개선해 나가는 데 우선순위를 제시하였다. 본 연구에서는 실제 무인자동운전 경량전철(부산김해경전철과 반송선)의 이용자를 대상으로 설문조사를 실시하여 경량전철에 대한 안전성 의식과 서비스에 대한 이용만족도를 파악하고, 구조방정식 기법을 활용하여 두 개의 서비스 이용만족도 모형(반송선모형과 부산김해경전철모형)을 구축하여 비교 분석하였다. 분석 결과 이용자 중심의 경전철 서비스 개선대책과 우선순위를 도출하였다.
전철의 궤도 방진에 의한 소음.진동 저감 효과를 실제 측정에 의해 확인하기 위해서는 궤도 방진 전과 후의 소음.진동 측정 데이타가 필요하다. 그러나 방진 궤도 구조로 설계된 신축 역사는 전철이 운행되지 않으므로 궤도 방진 전의 전철 운행시 발생하는 소음.진동을 측정할 수 없으며 공사완료 후 전철이 운행된다고 하여도 궤도 방진이 되지 않은 상태에서의 소음.진동 측정은 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 현재 전철이 운행되고 있고 궤도 방진이 되어 있지 않은 유사한 구조의 산본 전철 역사를 선택하여 소음.진동을 측정, 분석하고 이 데이타를 방진 궤도 구조로 설계된 유사한 구조 신축 역사의 소음.진동을 예측하는데 기초 입력 데이타로 제시하고자 한다.
본 논문에서는 경량전철시스템 기술개발사업에서 개발하고자하는 차량시스템, 신호제어시스템, 전력공급시스템 및 선로구축불의 목표신뢰도를 정의하였다. 이 목표신뢰도의 배분은 국내지하철의 고장유형 및 철도분야에 축적되어있는 고장율을 바탕으로 작성되었다. 특히, 차량시스템분야는 보다 자세히 목표신뢰도를 배분하였다. 이러한 목표신뢰도 배분을 통하여 경량전철 시스템의 각 개발단계마다 이루어지는 개발활동(설계, 제작 및 구매)의 검증을 수행하여야 신뢰성을 확보한 경량전철시스템개발이라는 궁극적인 목적을 달성할 수 있다. 목표신뢰도 배분에 맞추어 경량전철시스템개발동안 제동장치, 추진장치, 출입문장치, 제어장치 등 고장시 열차의 운행을 정지시킬 수 있는 구성품에 대한 신뢰도를 모델링하여 신뢰도 예측 및 분석하고 이에 맞추어 설계검증 및 보안을 한다. 또한 경량전철시스템의 시험선로에서의 주행시험을 통하여 국내 경량전철시스템에 적합한 신뢰도 기준을 마련하고자 한다.
972년 태백선을 시작으로 우리나라에 전기철도가 도입된 이래 수도권에 전기철도가 건설되어 운행되어왔고 최근에는 수도권 광역 전철망, 충북선 전철화, 경부선 전구간의 전철화 등 기존철도의 전철화 사업이 지속적으로 추진되고 있다 한편으로 경부고속철도의 건설과 함께 기존철도의 운행속도 향상, 시스템 보호 및 유지 보수의 현대화 등이 과제로 등장하였고 이를 해결하기 위하여 최신 전차선로 설비의 도입 등과 함께 전철 시스템의 전반적 기술검토의 필요성이 제기되었다.(중략)
지하철 과천선의 사고는 인재라고는 하나 근본적으로 기술개발을 소홀히 했기 때문이라고 생각 한다. 300km/h의 경부 고속전철은 터널, 통신, 신호, 기계, 전기 등의 첨단 복합기술로서 이들의 통합에 의한 엔지니어링의 산물이며, 지하철보다는 차원이 다른 고도의 설계.엔지니어링 기술을 요구한다. 또한 고속으로 주행하는 데 따른 안전한 열차의 제동은 물론, 사고에 대비하기 위한 열차제어 시스템 등에 의한 모든 열차운영은 전적으로 기술적인 문제와 결부되어 있다. 이러한 고속전철기술의 자립을 이룩하려면 정부의 고속전철기술에 대한 정책전략과 이를 실현하려는 의지에서 출발하는 점을 다시 한 번 강조한다. 지금부터 한 세대가 지나기 전에 우리가 독자적 으로 설계, 제작, 건설한 고속전철이 부산에서 서울을 거쳐 신의주 및 원산을 달리는 시대가 오 기를 기대한다.
고속전철은 비행기가 활주로에서 이륙하는 속도를 능가하는 시속 300km이상의 고속으로 운영되는 열차로서 고도의 제어기술이 총동원되는 기술의 결합체이다. 고속전철내의 전자 장치들은 단지 추진이나 제동의 기능뿐만 아니라 차량의 상태에 대한 모니터 링, 온라인 진단, 여행자 정보서비스 및 테스트용 백업 등 다양한 기능을 수행하게 되어 있으며, 이러한 기능들을 보다 안전하고도 효율적으로 수행하기 위하여 분산제어방식으로 구축되고 있다. 특히 20량까지 연결하여 운영하는 고속전철의 특성상 각 차량에 고루 분산되어 있는 분산제어시스템을 효과적으로 지원하기 위한 제어네트웍은 고속전철 제어시스템의 중추적인 역할을 담당하고 있다고 하겠다.(중략)
고속전철도입에 있어서 씨스템 선정이 중요한 문제이나 이는 한국의 지형 및 사회 경제적 여건을 충분히 고려하여 작성된 고속전철의 성능 시방을 기준으로 작성된 평가기준을 활용하여 결정되어야 할 것이다. 차량 등의 국산화 방안은 장래 한국형 고속전철의 개발 및 국내연관산업에 미치는 영향을 고려할때 충분히 검토되어야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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