미래경전철시스템구상1. 고무차륜경전철(K-AGT) 첨단경량차량 차량시스템 주요사양(2.4ⅹ9.1ⅹ3.5) - 알루미늄차체및고무차륜형식1축대차 -

미래 경전철시스템 구상

KRRI 2011. 10. 12.

이 안 호 (경전철기술지원팀장)

목 차

Ⅱ 현 경전철시스템 소개

Ⅰ 검토 배경

Ⅲ 미래 경전철시스템 구상

Ⅳ 결론

2

Ⅰ검토 배경

사용의 편리성 및 안전성

경제성

융복합기술 등

에너지 저감 기술

소음 진동 저감 기술

매연(CO2 발생) → 전기에너지

미관 고려 → 구조물 슬림화 연구

친환경성 요구

저상대차 및 유도급전방식 기술

환승 편의 및 단일 요금제

시격 단축

넓고 편안한 구조

건설 운영비 저렴(무인운전)

유지보수성

분야간 경계 없음 : 도시철도 vs 경전철, 버스 vs 철도 등

사회적 시대적

요구조건을 충족시키는

새로운 교통시스템

보급(개발) 필요

고무차륜

AGT

철제차륜

AGT

동경유리카모메

싱가폴Sengkang

완전무인자동운전 시스템

조향대차/일축대차(Single Axle)

등판능력, 곡선주행성능 우수

소음과 진동 적음

중ㆍ단거리 노선에 적합(10~20km)

전세계적으로 광범위하게 운행중(52개)

런던도크랜드

코펜하겐지하철

무인자동운전시스템

일반대차/이축대차(Double Alex, 조향불가)

최소곡선 반경이 타 시스템에 비해 큼

소음 및 진동 저감대책 필요

중ㆍ장거리 노선에 적합(20~30km)

국내 부산ㆍ김해간/서울우이ㆍ신설간 등

3

Ⅱ현 경전철시스템 소개 (1)

자기부상열차자기부상열차

LIM

캐나다skyline

일본 오에도14호선

말레이시아PUTRA

미국JFK공항

완전무인자동운전시스템

터널단면 축소 및 등판등력우수

구동 및 주행 : 선형 유도모터(LIM)

조향대차/이축대차 (Double Alex)

중ㆍ장거리 노선에 적합(20~30km)

국내 용인 경전철

일본나고야개발차량시운전진행중

완전무인자동운전시스템

선형유도모터 주행

비점착 주행으로 급경사 주행성 우수

소음ㆍ진동이 작아 승차감 우수


인천공항 시범노선 구축 중


노면전철

모노레일

말레이시아KL

미국 시애틀,라스베가스

동경, 지바, 다마시,오사카

유인운전 시스템

빔형 모노레일을 따라 주행

구조물이 슬림하며 미관이 우수


비상시 승객대피에 특별한 대책 요구

대구시 3호선 추진 중

유럽대다수도시

유인운전시스템

도로면상의 철제궤도를 따라 주행

경제적 건설이 가능

노면에서 직접 승차하므로 편리

타 시스템에 비하여 초기투자비가 저렴

타노면 교통차량과의 간섭 및 사고 위험


1. 고무차륜 경전철(K-AGT)

첨단 경량 차량

차량시스템 주요사양(2.4ⅹ9.1ⅹ3.5)

- 알루미늄차체 및 고무차륜형식 1축대차

- 설계최고속도 : 70 km/h

- 승차정원 : 57명/량

- 최대승차인원 : 100명/량

- 구 배 : 58 ‰

- 최소곡선반경 : 40m (측선 30m)

- 제 어 방 식 : 무인자동운전

- 편 성 단 위 : 2량, 3량, 4량, 6량

친환경성

소 음 차내소음 : 75dB(A) 이하

차외소음 : 57.4dB(A) 이하

※일본교통환경연구원 보고서 참조

궤도로부터 10~12.5m, 지상높이 1.2m

타이어 분진 컴퓨터가 가/감속을 완만하게 제어

: 분진 발생이 승용차의 1/6 수준

※ 유럽 및 일본 : 운행 중인 고무차륜 경전철

타이어 분진과 관련 어떠한 문제가 보고된 바가 없음

(미쉐린 타이어는 인체 및 환경에 무해)

※ 국내 다중 이용시설 등의 실내 공기질 관리법 시행규칙 충분히 만족


부산도시철도 4호선 상용 운행 (2011. 3. 개통)

부산4호선 : 총 12.7km, 한국형 무인운전 K-AGT 시스템 영업운전

차량 공급 : 한국형 고무차륜 경전철 차량(K-AGT) 17편성, 102량 운영

국내최초 무인운전 경전철을 부산도시철도 4호선 공급

무인운전을 위한 첨단 안전운행 시스템 구축

주행방식은 고무타이어 측면안내방식(저소음, 저진동)

타이어 펑크 대비 안전차륜(알루미늄 휠) 채택


구 분 내 용

해외사업

브라질 • K-AGT 시스템 도입 검토

캄보디아 • K-AGT 시스템 도입 검토

국내사업

부산광역시 • 부산 4호선 구간 K-AGT 차량 도입 및 상용운행 시작(`11.3)

경산시험선 • K-AGT 시스템 신뢰성 시험 : K-AGT차량 누적주행거리 13만km

서울특별시 • 우이-신설, 신림선, 동북선 등 도입 검토 중

천안시 • K-AGT 시스템 도입 검토

김포시 • K-AGT 시스템 도입 검토

실용화 추진 사업


세계 최고 수준의 K-AGT 개발 및 상용화를 통한 친환경 교통혁신

국내 전문기업및 기술역량

총 동원

시험선 운행 검증을 통 한성 능 개 선

첨단 무인운전이 가능한 한국형

경량전철 K-AGT 시스템의

개발, 상용화

산학연관총체적

협력 연구개발

경전철 연구팀을 기반으로

원천기술 개발 및지속적 기술지원

철도 공항


11

철제차륜 AGT 시스템

고무차륜 AGT에 비해 소음과 진동이 크고 급구

배에 대한 대응성이 낮으므로 도심지보다는 대

도시-위성도시 연계형 또는 대규모 시설(공항,

항만)의 접근형 노선에 적합

강우, 강설 등 기후 환경적 측면에서는 고무

차륜 AGT 시스템보다 안정적인 운행 가능

탄성차륜 도입으로 진동 및 소음 최소화

관절대차 사용으로 급곡선 구간에 적용성이 높음

2. 철제차륜 경전철

부산-김해 경전철, 우이-신설 경전철, 인천2호선 등 적용

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LIM AGT 시스템

주행궤도와 차륜사이의 점착력으로 차량을 구동하는 기존 철도와 달리 선형

유도모터(LIM: Linear Induction Motor)를 사용하여 전자력으로 차량을 구동

하는 무인운전 경량전철 시스템

회전모터에서 리니어 모터로의 전개

3. LIM 경전철

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캐나다 벵쿠버 Sky Train

벤쿠버 도심과 동부를 연결하며, 100개 노선 이상의 버스와 연계 운행됨자동운전으로 짧은 운전시격 유지, 주행 및 역사에서 무인운전 가능

시 스 템 : LIM 형식

개통시기 : 1986년

노선연장 : 28.9km

정 거 장 : 20개

차량제작 : Bombardier

배차간격 : 3-5분(Peak)

수송인원 : 24.1백만명/1995년

3. LIM 경전철

용인 경전철 등 적용

자기부상열차는 레일과 비 접촉으로 주행하므로(부상높이 8mm)

소음레벨이 낮음 (65dB(A)이하, 실내)

※ 특히, 곡선주행시 심한 불쾌감 유발하는 바퀴-레일 마찰소음 없음

진동이 작으므로(0.02g이하) 승차감 우수

고무가루, 철가루 등 분진이 없음

4. 자기부상열차

자기부상열차는 탈선/전복 및 펑크의 염려가 없음

바퀴식은 바퀴, 레일의 손상 발생시 탈선/전복 우려

대차가 궤도를감싸는 구조



차량 치수 (길이:12m, 폭 2.7m, 높이 3.45)

승객 인원 (최대 115명/량 - 만차기준)

최고설계속도 (110km/h 이상)

운전 방식 (ATO/무인자동운행)

실내 소음 (65dBA 이하)

부상 공극 (8mm)

궤 간 (1,850mm)

최소곡선반경 (50mR)

차량제원 주요 규격


단일 궤도 또는 빔(beam) 위를 과좌식 또는 현수식으로 주행

- 과좌식(跨座式) : Straddled Type- 현수식(懸垂式) : Suspended Type

구조물의 폭이 적어 도심지의 제한된 공간을 유효하게 활용

급구배와 급곡선 노선에 대응성이 우수

강설 및 결빙 등에도 거의 영향을 받지 않음

화재 등과 같은 긴급시 승객의 신속한 대피가 곤란

무인운전인 경우, 시스템 구성 어려움

분기시간 10초 (철제 0.1초)

5. 모노레일

5. 모노레일

시스템 : 과좌형 모노레일

개통시기 : 1990년, 1997년(연장)


정거장 : 16개소

차량제작 : Hitachi/Kawasaki

운전시격 : 5-12분


방사선형 도시철도 6개 노선을 서로 연결하는 외곽 환상형 순환철도

6량 편성 차량이 3분의 배차간격으로 운행되도록 설계

5. 모노레일

시스템 : 현수식 모노레일

개통시기 : 1988(1호선), 1996(2호선)


정거장 : 19개소

차량제작 : Mitsubishi

운전시격 : 5분


각 역에 신호설비를 원격 제어하는 CTC를 설치하여 안전, 운행효율성

향상

구조물의 지상 점유율을 최소화하여 토지이용률 극대화

5. 모노레일

시스템 : Y-레일 모노레일

공사기간 : 2008.6-2010.5

공사금액 : 약 810억원


정 거 장 : 4개소

차 량 : 5편성(예비 2편성 포함)

차량제작 : Rowin (Urbanaut 기술지원)

운행속도 : 40km/hr(최대)

수송능력 : 70인/편성

등판능력 : 100퍼밀, 최소곡선반경 : 30m

차량제어 : 무선통신기반 차량제어시스템(RF-CBTC )으로 자동운전

운전방식 : 이동폐색방식(MBS), ATP/ATO/ATS

5. 모노레일

23

노면경전철(트램)

고가경전철(AGT, 모노레일, LIM, 자기부상)

6. 노면전철

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대도시 파리에 69년 만에 트램 재 등장

• 문제: 도로정체, 대중교통미흡, 도시기능 낙후

• 운영: 2001년 버스중앙차로제 도입

2006년 12월 노면전차 개통, 표정속도20kph

(현재 3개 노선, 32 km 운행 중)

• 효과: 친환경도시공간 (잔디궤도), 도로공간의 재분배

(트램, 자동차, 자전거, 보행자), 도로용량 4배 증가,

자동차 사고율 40% 감소

2006년

2009년

6. 노면전철

YTN_파리요약본.avi

기술의 정의

친환경성, 에너지 효율성, 편리성, 경제성의 요구를 충족하는 도시철도 기술을 확보하기 위하여 2차전지(LPB)를 주동력으로 사용하여 무가선 및 유가선 하이브리드 방식으로 운행 가능하며 기존선도 호환가능한 저상 경량철도 차량

세계최초 Li-Polymer 배터리 탑재무가선 운행, 에너지효율극대화

초저상화 실현(저상대차, 편리성확보)

매립형궤도(친환경, 경제성향상)

도시이미지 제고(승객 전망권 확보)

25

6. 노면전철

무가선저상트램동영상_20090608.m2v

26

5량1편성, 매립형 표준궤도(1.435m)

길이: 약32m, 공차중량: 35톤이하, 높이: 3.6m, 폭: 2.46m

최고속도: 70km/h(유), 40km/h(무), 가/감속도: 3.5km/h/s, 구배:8%

주동력: Li-Polymer 배터리 탑재, 판토그라프: 배터리 충전 및 유가선운행시

기타: 100% 저상 (레일~승객면:350mm이하), 판토그라프(옵션)

전원: 직류750DCV 호환, 추진모터: 350kW이상

최소곡선반경: 20mR, 실내소음: 70dB이하

6. 노면전철

27

Ⅲ미래 경전철시스템 구상

미래 경전철시스템

BIMODAL TRAM이란?

버스의 유연성과 경제성, 철도의 정시성을 결합한 Dual Mode 방식의 신교통시스템(Bus Mode + Light Rail Mode)

- 전자기나 광학 유도방식의 자동운전 및 정밀 정차

- 상업운행 중 (Netherlands 1개 노선 , France 2개 노선 등)

- 세계에서 3번째로 국산화 개발 중 (도입 및 유지보수 비용의 절감, 해외수출)

(Light Rail)

궤 도 운 행

정 시 성

대 용 량

(BIMODAL TRAM)

전자기식 매설궤도+바퀴운행

정시성 + 유연성

유연한 수송 용량

(Bus)

바 퀴 운 행

유 연 성

저 용 량

1. 바이모달 트램

자동운전을 기본으로 하지만, 기존 도로에서 수동운전 가능

- 최소 회전반경(12m), 등판능력(13%) 등 기존 도로규정 만족

- 1개 노선 내에서 수송수요와 구축비용에 따른 자동/수동 운영환경 구현

- 수요자 중심의 유연한 운영서비스 제공

수송수요에 따른 단계적 구축 (초급→중급→고급) 가능

- 초기 투자비용 감소, 리스크 최소화

타 수단과의 연계 및 환승에 유리 (Barrier Free)

- 철도와 버스의 물리적, 정보적 장벽 해소

직렬형 하이브리드 추진으로 지하공간이나 건물 내 정차 가능

- 친환경 녹색교통

- 배터리 만으로 10km 이상 주행 가능(무소음, 무배출가스)


초저상 구조로 인한 교통약자의 이용편의 극대화

차량 경량화, 부대설비 최소화로 인한 인프라 비용 최소화

노면, 고가, 지하형식 가능

전자기식 매설궤도

자동운행 (고무바퀴)

13

하이브리드

80

12

150(116)

21.7(16.8)

35cm(kneeling시 28cm)

24.0(18.0)×2.5×3.1

3량(2량) 1편성

BIMODAL TRAM

주로 고가형식

장대레일

자동운행 (철제바퀴)

4.5

전기 (DC750V)

80

100

158

24.0

80cm

17.6×3.2×3.8

1량 1편성

경전철 (LIM)

주로 고가형식건설 공법

안내 궤도궤도 형태

자동운행 (고무바퀴)운행 방식

6최대경사 등판능력(%)

전기 (DC750V)동력원

80최고 속도(km/hr)

40최소 회전반경(m)

160승차인원(명/편성)

31.2차량중량(tonf)

약 1m바닥 높이

27.4×2.08×3.67연장x폭x높이(cm)

2량 1편성차량 편성

운행 전경

경전철 (AGT)항 목

Magnetic Bar포장면

c.t.c 4~5m


구 분 내 용

Douai

(France)

18m, 24m 차량 12대

Euro 4 하이브리드

Istanbul

(Turkey)

26m 차량 50대

Euro 4 하이브리드

Pescara

(Italy)

18m 차량 6대

트롤리 하이브리드

Eindhoven

(Netherlands)

18m 차량 10대

EEV 하이브리드

Amsterdam

(Germany-

Netherlands)

18m 차량 4대

FC 하이브리드


주요기능 및 사양항 목 사 양

승객정원좌석 23

입석 + 좌석 116

차량구조

편성 (량) 2

전폭 (m) 2.5

전고 (m) 3.1

지상고 (m) 0.34

전장(m) 18

조향All-wheel steering

추진 Hybrid

안내방식Magnetic track

guidance

최소회전반경 (m) 12

자동운전 및 정밀정차 가능

교통약자를 위한 차량 저상화(340mm), Non-step

전자기 유도형 자동운전/정밀정차(50mm)

전차륜 조향(All Wheel Steering)

- 기존 도로 운행 가능

(최소 곡선반경 12m, 등판능력 13%)

직렬형 CNG하이브리드 추진

- 최고속도 80km/h

- 배터리 동력만으로 10-15km 주행 가능

회생제동과 공기제동 병행


ac = 차량 원심가속도, g = 중력가속도, = 캔트(cant) 각, = 차체 틸팅 각

곡선부 주행 시 차체를 안쪽으로 기울이도록 하여 원심가속도의 횡방향 가속도를 감소시

킴으로써 열차의 주행속도를 향상시킴

승객이 느끼는 횡 방향 가속도

일반차량의 경우 : af = ac – (g)

틸팅차량의 경우 : af = ac - g(+)

틸팅열차의 원리

straight track curved track

Conventional

train

Tilting train

2. 틸팅기술

틸팅열차의 장점

에너지 효율 증대 및 유지보수 비용 절감곡선 통과시 감속 불필요2속도향상을 위해

새로운 인프라 건설비용 절감기존선 인프라 사용3

Improve ride comfort4

운행시간 단축곡선 주행속도 향상1

기존선의 속도향상을 위해서 요구되는 인프라의 개

량비용을 최소화함과 동시에 곡선 통과시 속도를 줄일

필요가 없음에 따라 유지보수와 에너지 측면에 잇점을

가지고 있다

2. 틸팅기술

Active tilting system & electromechanical actuator Link type tilting mechanism Tilt secondary suspension

차량의 틸팅에 따른 판토그라프와 가선과의이선을 방지시키기 위해 판토그라프는 차량의 틸팅방향과 역으로 틸팅

엑츄에이터의 선형운동을 대차내 링크구조를 이용해 틸팅볼스타의 진자운동으로 변환하여 차체를 틸팅시킴

2. 틸팅기술

경제성을 고려한 새로운 교통시스템 / 궤도운송법 적용

빌딩 to 빌딩, 중앙분리 또는 인도 활용 (door-to-door 실현)

대중교통용 삭도 개발

단독 구동 초경량 무인차량개발(가감속, 속도향상, 기어방식 등 연구필요)

수요응답형 최적경로제어 기술 개발(네트워크)

케이블 분기시스템 개발

※ 바르셀로나(스페인), 콜롬비아(미국)에서 대중교통으로 활용

3. 삭도

무인 자동 운전 소형(4~6인승) PRT 차량 개발

수평 및 수직 이동시스템 개발

- 출발지와 도착 지간의 고저차 극복을 위한 수직이동기술

- 기존 시설물(역사, 일반건물 등) 수평이동기술

- 운행시간 지연 없는 시스템 개발

연구개발 내용

37

수평이동이라는 기존 PRT 개념을 뛰어 넘는

세계 최초의 수직/수평 시스템개발 (시장선점)

승객의 교통수단간 환승 편의성 제고

세계 시장전망 : 2020년 약 16.2조원

자동차대비 70% 에너지 효율 증가 및 CO2 발생량 60% 감소

기대 효과

연구개발 목표

교통 수단간 환승 편의성 극대화를 위한 수평 및 수직 이동형 PRT 기술개발

4. PRT

지선 버스 환승

광역 버스 환승

철도 환승

건물내 이동

PRT 엘리베이터

PRT 엘리베이터

38

4. PRT

연구개발 목표

자동차와 같은 주행조건(곡선반경 15m, 종단구배 7% 이상) 을 갖는 철도차량 개발및 도로와 병행 가능한 저심도 철도 시스템 기술 개발

39

기대 효과

토지매입비용 절감 및 시공비용 절감으로 경제성 향상

편리한 환승으로 철도와 도로의 연계성 향상

구분 지하철9호선 경량철도 저심도 도시철도

건설비(km당)500억원(터널)

1,000억원(총 공사)476억원 (터널) 332억원 (개착 Box)

5.8m

4.5m

0.8m

0.5m

3.4m

2.5m 3.5m

일반 지하철 12∼25m

저심도 철도 5m 이내

- 평균 심도

5. 저심도 철도

효율적 도심통과 굴착기술 및 소음저감

급곡선/급구배 저상 도시철도 차량 개발

- 차축 없는 독립 차륜(급곡선, 저상)

- LIM 추진방식(급구배)

- 비접촉 유도급전(터널 단면적 축소)

소형 정거장 건설 및 도로교통수단과의

연계

연구개발 내용

40

- 막음벽을 현지 타설에서 프리캐스트방식으로변경하여 공기단축

5. 저심도 철도

연구개발 목표

친환경 산악철도 기술 개발을 통한 평창 동계올림픽 개최 산악지역의 교통 네트워크 구축 지원

41

- 사양 : 연장 15km, 최고운행속도 60km/h, 순환시간 20분, 등판능력 58%

- 특징 : 무가선-무선급전방식, 급경사 이동시 Rack & Pinion 활용, 경사이동시 좌석 자동조절

< 캡슐방식 > < 객실(Cabin)방식 >

6. 산악철도

친환경 산악철도시스템의 타당성 검증- 산악 지대 요구 조건 분석 및 기술적 타당성 검증- 평창 동계올림픽 지역의 수요 조사 및 노선 계획, 올림픽 이후 활용 방안 검토

산악철도시스템의 핵심 기술 개발- 급구배 운행이 가능한 차량 주행/추진시스템, 급전 및 궤도시스템 기술 개발- 급구배 운행 시 승차감 및 운행 안전성 확보 기술 개발

산악철도시스템의 시제품 제작 및 시험 평가 기술 개발- 산악트램의 설계 및 Prototype 제작- 산악철도시스템의 시험선 구축 및 성능시험 / 안전성 및 신뢰성 검증

연구개발 내용

42

평창 올림픽 개최지의 대중 교통시스템 구축에 따른 참가자 및 관광객, 주민 편의성 향상

신설 올림픽역을 중심으로 교통네트워크 구축에 따른 승객 수송 효율화 달성

올림픽 기간중 대한민국 기술 수준의 대내외 홍보를 통해 대한민국 브랜드 가치 상승

산악철도시스템의 해외 수출

- 현재 해외 시장 규모 : 케이블 철도 (USD 10억불/년), 친환경 트램 (20조원/년)

기대 효과

6. 산악철도

43

연구개발 내용

도심순환 교통체계에 편입 가능한 폐선부지 선정및 도심순환 네트워크 설계- 활용성 높은 폐선구간 발굴 및 노선계획 검토- 수요 및 경제적 타당성 분석- 동해남부선(경주일대, 해운대일대)- 중앙선(원주~제천), 경전선(창원~진해) 등

단선 폐선부지를 활용한 복선용 소형 경전철 개발

- 노반확장 없이 투입 가능한 소형트램, 편심차량및 궤도 등 기술개발

기대 효과

폐선 부지의 효율적 이용을 통한 건설 비용 절감(폐선 철거 및 신규부지 확보)

도심순환교통시스템 구현을 통한 도심 교통 흐름 효율화 및 도심 활성화 촉진

소형트램

편심차량

연구개발 목표

폐선부지를 활용한 신교통수단 도입방안 및 연계 교통체계 구축

복선용 소형 경전철(편심차량, 소형트램 등) 기술개발

7. 폐선 활용 철도

연구개발 목표

해저터널의 건설비 저감을 위한해중 파이프라인형 철도 핵심기술 개발 기획 및 개념설계

해저터널 건설비 50% 절감 (1,240억원/km 620억원/km) 효과

(※ 호남-제주 고속철도 건설비 14조6천원 → 8조3천억원 감소 예상)

호남-제주 고속철도 건설의 경제성 확보 제주지역 발전 및 사회적 통합

신규시장 창출 (한∙중, 한∙일 해저터널 건설 착수) 및 경제 활성화

연구개발 내용

기대 효과

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해중철도의 안전 및 기술적 타당성 검증

해중 파이프라인형 철도 개념설계 수행

- 파이프라인 단면설계

- Tension leg 설계

- 기초 설계

파이프라인 내부

8. 해중 파이프라인형 철도

연구개발 목표

팬터그래프 없이 열차의 추진 전력을 수전할 수 있는 비접촉 유도급전 기술개발

팬터그래프/전차선로가 없어지므로 지하구간 터널 단면적 축소

고속철도의 숙명적 속도향상 저해요소인 팬터그래프 소음 및 집전문제의 획기적 해결

기대 효과

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연구개발 내용

<5kW급유도급전 모듈시제품>

<원리: 비접촉식 공명형 자기유도방식>

9. 비접촉 유도급전

현안

경량전철은 대부분 고가구조물로 구성되며,

도심지 통과의 특성상 고가 구조물 및 정거장(역사)

설비의 경량화 및 슬림화, 친환경성 등이 요구됨

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국내외 현황 분석

용인, 김해 경전철의 경우 실열차하중이 일반철도에

비하여 매우 경량인데 비하여 상/하부 구조 단면 모두

상대적으로 큰 차이가 없어 도심지 미관을 해치며,

인근 주민들의 민원이 큰 상황임.

또한, 이용승객 수요에 비해 경량전철 정거장(역사)

설비가 과다하게 설계되어 건설비 및 도시미관 문제를

발생시켜 경량전철에 적합한 정거장 슬림화가 요구됨

고가구조물 슬림화

1열 기둥

25,200

12,9206,140 6,140

역사 슬림화

10. 슬림화 기술

18,000 3

,500

3,500 2

5,000

외부계단

외부계단 및 구조계획도로폭 축소 ( 40.4m → 25m)

정거장 (복층 → 단층구조)

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추진 과제

기대 효과

경량전철 고가 구조물 슬림화 연구

- 경량전철 전용 최적 구조물 및 충격계수 최적화 연구

- 고성능, 고강도, 친환경 재료의 적용에 의한 신형식 구조 설계

경량전철 역사 슬림화 연구

- 정거장내 기능실 통합화 및 표준화 연구

- 환승 경로를 고려한 역사 설계 및 정거장 층수 감소 방안

- 기존 사유건물 활용 방안 연구 및 역 시설물 관련 법제도 정비

경량전철 고가 구조물 및 정거장 슬림화를 통한 건설비 절감

경량전철 슬림화로 도시미관 개선, 인접 주민 민원 최소화

10. 슬림화 기술

일반철도 모노레일 신개념

차량무게중심 점

지지점(윤거)1 지지점(윤거)2


지지점1

윤거


지지점 1

외선형 적용 : 최상의 에너지 절약형 시스템

탈선이 일어나지 않도록 무게중심을 잡는 고도의 기술이 요구됨

11. 외선형 차량시스템

주행륜(단면) 주행륜(평면)

차량 및 차륜 (직선) 차량 및 차륜 (곡선)


측면도

급곡선

차륜(측면)

급곡선(평면)


환승

승강기

지하역

지상승강장

1번 진로 : 고정 + A + B + C 돌출

2번 진로 : 고정 + C + E 돌출

3번 진로 : 고정 + A + D 돌출

분기

고정

A

B

C

231

D E

역지상

지상승강장


조감도단면

객 실

지상승강장

배선

가로등

인 도


선형계획 유지

▶ 급곡선, 급기울기, 도로용지 이용 ☞ 경제적인 건설 가능

▶ 하이브리드형 거리조성 가능 ☞ 전신주, 가로등, 케이블 등 일체화

한국 고유 모델 철도 시스템

▶ 국내 순수기술 개발로 경쟁력 확보 ☞ 고효율, 유지보수 경쟁력 확보 및 세계시장 진출 가능

편리성

▶ 고가, 지상(도로), 지하 건설 가능 ☞ 승하차 환승 및 일반교통과의 조화로 편리

차량에 의한 균형

▶ 구조물 단순화 및 슬림화(캔트 불필요) ☞ 시공기간 단축, 경제성 확보

▶ 승차감 향상(속도,곡선 자동조절), 축전지 사용(무가선)

에너지 효율성

▶ 차량 경량화 및 마찰저항 최소화 ☞ 고효율


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1안 전후분리형

역

승차승객

하차승객

이동승객

하차승객

역접근 시 후미열차(하차용) 분리

2~4편성 경전철에 적합

고속/안전성 연결기 개발 필요

12. 무정차 시스템

2안 상하분리형

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역

이동승객 이동승객이동승객 이동승객

하차

승차

분리형 2층 객차 개발

승하차용 별도 승강장 신설필요

기존 지하구조물과 부조화


3안 좌우분리형

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역(상대식)

승차승객승차승객

이동승객 이동승객

승하차 승하차

좌우분리형 객차 개발 필요

혼잡시 적용한계

섬식 상대식 정거장 혼재시 혼란

도시철도용(10량) 적합


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Ⅳ 결 론

시대적 요구조건에 부합하는 새로운 시스템 필요

기존 시스템 진화 필요

현 시점에서 기술적, 경제적 검토할 내용은 많지만 신선한 Idea로 받아 주셨으면 함

향후 개선사항 또는 중요 Idea 있으시면 연락바람

한국철도기술연구원 경전철기술지원팀장 이안호

031)460-5720~1, [email protected]

※ 발표 내용 중 일부는 미공개된 다른 연구원의 Idea가 포함되어 있으므로

동의 후 사용하시기 바랍니다

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