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철도부품 경쟁력은 강소기업 육성 ‘특성화’ 전략 <下>

강체 전차선로, 철도용 댐퍼 철도부품 국산화 기술만이 해외시장 진출 문 연다
만도, 댐퍼의 시험표준을 수립해 현실적인 국산화 개발

국토매일 | 기사입력 2015/04/29 [14:15]

철도부품 경쟁력은 강소기업 육성 ‘특성화’ 전략 <下>

강체 전차선로, 철도용 댐퍼 철도부품 국산화 기술만이 해외시장 진출 문 연다
만도, 댐퍼의 시험표준을 수립해 현실적인 국산화 개발

국토매일 | 입력 : 2015/04/29 [14:15]
[국토매일] 현재 철도는 외국과의 전쟁 중이다. 중국을 비롯한 나라들이 좋은 기술과 저렴한 가격으로 승부를 걸어오는 가운데 국내 철도 사업 역시 새로운 돌파구가 필요한 실정이다. 이에 국토교통과학기술진흥원(이하 국토진흥원)은 철도부품 국산화를 통해 경쟁력을 높일 일환으로 ‘철도부품 국산화를 위한 강소기업 육성’이라는 주제 하에 지난달 18일부터 19일까지 양일간 실용화 점검을 실시했다.  실용화 점검에 발표된 부품은 총 7개로 ▲통합 보호계전 ▲댐퍼 ▲강체전차선로 ▲연결기 ▲베어링 ▲스크린도어 ▲전조등 으로 구성됐다. 이에 본지는 실용화 점검에서 발표된 사항들을 정리했다.


250km/h급 강체 전차선로 개발을 주도하는 평일은 해외에 종속돼있던 강체 전차선관련 기술을 국내에 내재화하기 위한 기술을 개발중이다. 이에 강체 전차선의 설계 기술에 대한 연구와 주요 설계 인자들을 도출하여 독자적인 모델의 고속용 강체전차선을 개발할 계획으로 열차의 고속운행이 가능하도록 하기 위해 전차선과 일체화되는 강체(R-BAR)와 지지점의 강성변화를 최소화하고 지지점에서의 진동을 감쇠할 수 있는 최적화된 완충장치를 개발하는데 심혈을 기울이고 있다.

더불어 내오염성능과 내마모특성이 우수한 테프론 절연재를 채용하여 성능이 우수하고 장 수명을 가지는 절연구분장치를 개발할 계획이며 강체(R-BAR)의 자중에 의한 처짐을 최소화시키기 위한 강체 단면 형상과 전력 손실을 줄이기 위해 도전율이 향상된 합금을 개발한다는 전략이다.

카테너리와 강체 전차선을 연결하는 이행 장치는 열차의 고속 주행에 따라 발생된 카테너리 구간에서의 전차선 진동이 강체 전차선 구간으로 전달이 되지 않도록 진동 완화 구조 개발하며 온도 변화에 따른 강체(R-BAR)의 신축 및 팽창을 흡수하는 신축이음장치의 경량화를 통해, 열차의 고속 주행에서도 급전 성능이 안정적으로 유지될 수 있도록 개발한다.

특히 강소기업들은 실용화에 주력하고 있다. 평일은 실용화 기간 단축을 위해 시스템 개발 기간 중 한국철도시설공단을 통해 철도시설성능검증지침에 따른 성능검증을 진행하고 국내 적용 실적을 바탕으로, 해외 시장 진출을 위해 TSI(Technical Specifications for Interoperability) 인증을 추진한다는 전략이다. 또한 과제 참여 업체들의 해외 네트워크를 활용하여, 개발 제품을 해외 철도 건설 PJT에 적용하여 해외시장을 개척할 예정이다.

특히 250km/h급 강체 전차선로 개발을 위해서는 국토부나 한국철도시설공단의 긴밀한 협조도 중요한 점으로 꼽혔다. 현장성능검증을 위한 종합시험선로구축이 계획대로 진행되어야하고 지연될 경우를 대비한 시험 Test-bed 구축방안, 대책방안을 모색하는 부분에 대해 어려움이 있는 실정이어서 국토부와 한국철도시설공단 등 정부관계기관의 지원이 필요한 실정이다.

▲     © 국토매일

만도는 KTX 및 8200호대 전기기관차용 댐퍼에 대한 연구를 개발하고 있다.  철도차량용 댐퍼는 상당부분 해외 수입품 댐퍼를 사용하고 있는 상황이며, 본 과제를 통해 국산화 개발된 댐퍼를 실용화하는 것이 주요 목표로 동차용 댐퍼에 대해서는 국내외 다수의 차종에 양산 적용을 하고 있으며, 이러한 기술과 경험을 바탕으로 철도차량용 댐퍼 실용화를 추진하고자 하고 있다.

기본적인 댐퍼의 기술 및 노하우에 대해서는 기존의 보유하고 있는 기술을 적용 할 수 있으나, 철도차량의 특화된 조건들 (예를 들어 주행조건, 주행시 입력되는 외력 등)에 대한 분석이 중요하며, 이를 위해 실선로 주행조건에서 댐퍼의 거동특성 분석을 위해 현차 계측을 수행하고, 댐퍼에 입력되는 변위, 가속도 등을 분석하여 국산화 개발하고자 하는 KTX 및 8200호대 전기기관차용 댐퍼의 시험표준을 수립하여 현실적인 국산화 개발을 진행하고 있다.

또한 향후 철도차량용 댐퍼의 기술개발을 위해 지속적인 해외 선진기술 (특허, 해외 댐퍼제조사 기술 분석)을 조사 및 분석하여 기술기반 구축할 전망이다.

만도의 실용화 전략은 실선로 주행조건을 고려한 현차계측을 통한 댐퍼 동적거동을 분석하여 국내 KTX 및 전기기관차의 운행조건에 부합하는 댐퍼를 개발하고 수요자의 요구조건을 반영한 현실적 설계사양을 반영해 댐퍼 제조사의 기술수준만을 고려한 설계가 아니라 수요자 (철도공사, 차량제조사)의 요구조건을 반영하여 현재 품질문제 개선점 및 정비 호환성 등을 고려하여 국산화 개발품 사양을 설계한다.

또 실용화를 위해 필수 조건인 제품 승인/인증에 대한 검토를 병행 추진하며 과제를 진행하면서 국내외 인증규격에 대한 조사 및 인증방안에 대한 검토가 진행돼 과제 종료 후 빠른 시간내에 실용화가 가능하도록 노력하고 있다.

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