고속열차 운행 시 가감 장치에 따른 구간별 전력소모량 최적화에 관한 연구
A Study on Optimization of Power Consumption by Section according to MC-IC Device on High Speed Train Operation
- 주제(키워드) 고속열차 , 전력소모량 , 최적화
- 주제(DDC) 388
- 발행기관 아주대학교 교통·모빌리티대학원
- 지도교수 이철기
- 발행년도 2026
- 학위수여년월 2026. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 교통·모빌리티대학원 교통ITS학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000035817
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
대중교통 중 우리가 즐겨 타는 SRT 및 KTX 등은 대표적인 전기 기관차 이다. 전기 기관차는 디젤 기관차보다 12년 앞서 개발되었으며, 1881년 독 일 베를린에서 상업 운전을 시작한 것이 세계 최초의 전기 기관차로 기록 되고 있다. 국내 고속열차 운행의 역사는 중앙선 전철이 1973년 6월개통 되었고 중앙선에서 부터 태백선 노선을 운행하였다. 더불어 국산 차량이 전 철화 구간에 투입된 것은 1986년이다. 이로써 우리나라 철도는 완전히 새 로운 국면으로 접어들었다. 고속열차 도입으로 인해 국내 철도는 300km 이상의 시대가 현실화 되었다. 고속철도의 원리는 일반 열차와 동일한 원리 이다. 열차 바퀴가 철도 레일 위에서 주행하는 기계적 구조의 바퀴식 (wheel on rail)과 자력의 원리를 이용하여 운행하는 자기부상식(magnetic levitation)으로 구분되어 진다. 수서고속철도 SRT 운영사 국민철도 에스알이 경제적 열차운전과 역사 관리를 통해 표준운전법을 도입하는 계기가 되었고 이는 고속열차 운행 시 운행료 감소 및 환경관련 탄소 배출량을 감소시키는 효과가 발생한다. ‘SRT 경제적 표준운전법’을 통해 전기를 동력으로 사용하는 SRT의 전기요 금을 줄이는 것을 목표로 하고 있다. 고속열차 운행 시 승객의 안전한 여행 을 위해서 기장은 MC-IC(가·감속 장치)를 신호 조건 및 이례사항에 따라 적절하게 조정하면서 안전속도를 유지해야 한다. 만약 운행 시 안전속도 범 위를 초과하면 운행 중 비상제동 시스템으로 전환되며, 열차는 비상제동 시 스템으로 인식되어 속도가 급격하게 감소 되어진다. 운행 중에 이러한 과정 이 반복되면 전력량과 환경적인 면에서 손실이 발생된다. 그러나 고속열차 운행 시 가감장치(MC-IC)의 조건에 따른 각각의 속도별 전력 소모량에 대한 체계적인 연구가 부족하였다. 따라서 본 연구에서는 가감장치의 조건을 50, 60, 70, 80, 90, 100 등 6구간으로 설정한 후 50, 100, 150, 200, 250, 300km 등 6구간에 대한 전력 소모량이 380~700(A)로 나타났다. 통계프로그램인 미니탭을 이용하여 각각의 실험조건을 일원분산분석 (DOE) 결과 전력 소모량에 대한 검정통계량 P값이 0.000으로 나타났다. 이는 가감속 제어에 따른 구간별 속도와의 관계 시 전력 소비량의 큰 차 이가 발생한다는 것을 실험을 통해 확인하였다.
more목차
제 1 장 서 론 1
제 1.1 절 연구의 배경 및 목적 1
제 1.2 절 연구개발의 필요성 3
제 1.3 절 국내외 연구 동향 4
제 2 장 이론적 배경 6
제 2.1 절 고속열차 주요 구성 요소 6
제 2.2 절 인버터의 제어 알고리즘 28
제 2.3 절 구동축 공전 및 활주제어 36
제 2.4 절 가감속 제어장치(MC-IC) 38
제 3 장 실험 및 장치 40
제 3.1 절 실험방법 40
제 4 장 실험결과 및 고찰 43
제 4.1 절 통계기법을 활용한 주요성분 유효성 검증 43
제 4.2 절 속도기준 가감장치 변경 유효성 검증 44
제 4.3 절 가감장치 기준 속도별 유효성 검증 50
제 5 장 결 론 56
참 고 문 헌 58
Abstract 60
