수도권광역급행철도의 선로공용구간 열차운행 최적화 및 편익영향 분석 연구 : GTX-C노선을 중심으로

정연성 서울과학기술대학교 2025 국내박사

제 목 : 수도권광역급행철도의 선로공용구간 열차운행 최적화 및 편 익영향 분석 연구 - GTX-C 노선을 중심으로 - 수도권의 교통망이 지속적으로 확충되고 있지만 철도의 속도경쟁력은 개선 되지 않고 있다. 확장되는 대도시권의 광역교통 문제해소와 혼잡비용을 최소 화하기 위해서는 속도경쟁력 있는 광역철도 건설 필요성이 대두되었다. 현재 1시간 이상 소요되는 서울 출퇴근 시간을 30분 이내로 대폭 단축하고, 표정속 도를 획기적으로 개선하고자 수도권광역급행철도(Great Train eXpress, 이하 GTX)가 탄생하였다. 본 연구에서는 국내 광역철도관련 법적기준과 국가상위계획을 파악하고 광 역철도 운행현황을 조사하였다. 해외사례로 영국, 프랑스, 일본의 광역급행철 도를 조사하였다. 수도권 광역철도의 공용중인 노선과 예정노선을 조사하였으 며, 수도권광역급행철도의 선로공용 계획도 조사하였다. 이를 토대로 선로공용 에 따른 문제점과 선로공용의 전제조건을 분석하였다. GTX는 초기 개발효과를 높이고자 3개 노선을 통합하여 추진하였으나, 예비 타당성조사에서 경제성 부족으로 결국 A, B, C 3개 노선을 개별 건설하는 방 안으로 추진하였다. A노선은 경제성을 확보할 수 있었지만, B 및 C 노선은 경 제성을 확보할 수 없어 재기획을 통해 확보할 수 있었다. 노선 일부 구간을 공용하고, 시점 및 종점을 연장하여 수도권 수혜지역을 확장하는 방안을 통해 경제성을 개선하였다. 경제성 확보를 위한 수도권광역급행철도의 추진경위와 노선별 공용 특성을 조사하였다. A, B, C노선 중 공용구간이 제일 많은 C노선에 대해 재기획, 기 본계획, 기본설계 및 실시설계 단계별 사업계획을 심층적으로 분석하였다. C노선의 공용구간에 대해 기존 산정된 선로용량이 아닌 열차운행도표 방식 으로 재산정한 후 첨두시간대 급행 GTX와 완행 전동차가 실질적으로 복합운 행이 가능한지 분석하였다. 공용노선 중 단일선구인 과천선의 GTX 열차운행 계획을 전동차 최근 운행시간표에 반영하여 실증 분석하였다. 과천선 선로공용으로 신설 건설비용은 절감하였지만, 운행속도 제약과 첨두 시 선로용량 한계로 인하여 기존 전동차를 감편할 수밖에 없었다. 기존 전동 차 감편 횟수에 따라 과천선의 편익은 감소하므로, 감편횟수에 따라 다수 대 안을 설정하고 편익영향 분석을 수행하였다. 신설(대안A)과 공용(대안B0~B5) 총 7개 대안에 대해 편익을 산정하였고, 신설대비 공용 대안별 편익 감소인 부(-)편익을 분석하였다. 과천선 신설 연장은 약 6.07km이며, km당 단위공사비는 실시설계 공사비를 토대로 831억원을 적용하였다. 과천선의 신설 총공사비는 5,044억원으로 산정 하였다. 공용에 따른 기존선 열차감편의 부편익은 공용대안 중 감편회수가 시 간당 5회로 가장 많은 공용대안(B5)을 선정하여 2019년말 기준 현재가치인 2,680억원으로 산정하였다. 이는 신설 건설비용의 약 53%로 경제적 타당성을 확보하였다고 할 수 있었다. 선로공용으로 인한 기존열차 감편 부편익에 대해 회귀분석을 통해 2차 다항 식 선형 추세선을 도출하였다. 추세선의 비용-부편익의 분기점을 살펴보면 1 시간당 7회이하 열차감편은 경제적으로 타당성 있음을 확인하였다. 하지만 균 형을 이루던 이용객 이동패턴이 변경되어 첨두시간대 혼잡율 증가 및 GTX 정 차역 집중 등 공용구간의 교통체계 변화가 예상되었다. 본 연구에서는 공용구간 전구간을 대상으로 서비스 수준을 검토할 수 없어 운행횟수와 감편회수가 최대구간인 과천선 구간에 대해 이용객의 이동시간을 중심으로 서비스 수준을 분석하였다. 과천선에서 GTX 적정 운행 횟수와 GTX 정차역과 미정차역에 대해서 총 4가지 Case를 통해 이동시간을 분석하였다. 기존 전동차 운행을 최대한 유지하는 범위 내에서 GTX 운행을 선로용량 허용 범위까지 추가하는 것이 정차역 및 미정차역 이용객들에게 GTX 접근성을 높 여주는 효율적인 열차운행계획임을 확인하였다. 다수의 철도사업에서 신규사업 추진시 사업타당성 확보를 위해 검토기준 없 이 선로공용을 적용하고 있었다. 이에 본 연구를 토대로 선로공용 적용시 실 질적인 검토방법 및 사전검토 기준을 제시하였다. 첫째로, 공용구간 첨두시간 대 여유 선로용량을 검토한다. 둘째로, 기존선 열차운행 실증분석을 통해 열차 감편에 대한 편익영향 분석을 수행한다. 셋째로, 공용구간의 신설 건설비용과 비교하여 비용과 부편익의 분기점을 확인한다. 마지막으로 선로공용 비용-부 편익 분석 결과를 토대로 정책적 결정, 경제성 및 사업성 판단을 수행한다. 제시한 기준을 통해 충분한 분석을 수행하여 선로공용을 적용한다면, 노선 연장에 따른 최적의 열차운행, 이용객 편의성 및 경제적 효율성을 확보할 수 있을 것이다. 핵심용어 : GTX, GTX-C, 선로공용, 선로용량, 열차운행도표, 실증분석, 열차 감편, 부편익, 편익영향, 사전검토 기준.

철도건설 갈등발생 요인분석을 통한 갈등관리 방안 연구

허진효 又松大學校 2009 국내석사

공공갈등 관리시스템이란 갈등영향 분석, 갈등관리 심의위원회 설치, 참여적 의사결정방식 등을 도입함으로써 공공갈등을 사전에 방지하고 사후에 체계적으로 조정·관리하는 것을 의미한다. 철도건설사업 갈등을 살펴보면, 피해보상갈등, 통과방식갈등, 역사 및 차량기지신설갈등, 환경파괴갈등, 재정분담갈등으로 종합해 볼 수 있다. 이러한 갈등을 조정하고 해결하기 위해서는 주민참여 문화정착, 갈등교육강화, 갈등조정 제도적기능, 협력적 거버넌스 구축이 요구되어지고 있다. 사업구상 단계에서 충분한 공론화 과정을 거쳐 신중하고 투명한 의사결정으로 국민적 합의를 도출하고, 사업계획 단계에서 주민참여 문화를 정착하여 충분한 공론화 과정을 거쳐 투명한 의사결정으로 합의를 도출하여 갈등예방 효과를 극대화하여야 한다. 이는 사회경제적 비용뿐만 아니라 시공중인 사업의 리스크를 최소화 할 수 있을 것이다. 갈등관리 교육체계를 기반을 마련하여 갈등관리 자체가 경쟁력으로 대표될 수 있는 만큼 보다 체계적이고 효율적인 갈등관리를 위해 인재양성을 위한 갈등관리 인력을 확보을 확보하고, 갈등이 예상되거나 발생할 경우 민간 전문가를 중재자로 활용하여 과학적 지식과 경험을 겸비한 중재 전문가들을 육성 및 활용하여 민간의 갈등해결 기법과 역량을 접목시켜 사회갈등 해결능력을 제고하여야 한다. 갈등은 이해당사자마다 변화하며, 시간과 환경에 따라서도 갈등양상이 급변할 수 있다. 이러한 이유는 정보의 부족과 네트워크의 단절이 원인으로 볼 수 있다. 이를 위해서는 다양한 계층에 대하여 갈등해소를 위한 협력적 공동체를 형성할 수 있도록 거버넌스 구축체계를 마련 강화해야 한다. Public conflict management system means that preventing public conflict in advance by introducing conflict effect analysis, organizing conflict management consultation council for and participant decision making system and adjusting and managing systematically after conflict. If we see the conflict of railway construction project, we can summarize conflict about damage compensation, transit method, construction work and new establishment of vehicles base, environment destruction, and finance share. it is required for adjusting these conflicts to settle residents participant culture, enhance education about conflict, establish legal function for adjusting conflict and cooperation governance. National consensus should be drawn with open and aboveboard decision making through public discussion in the process of business conception. Residents participant culture should be settled and we should maximize preventing conflict with open and aboveboard decision making through public discussion in the process of business planing. This will minimize not only the society economical cost but also the risk of constructing industry Conflict management can be competitive power. Therefore we should set up the conflict management education system and get people who have ability for managing conflict systematical and effectively and who can educate people to manage conflict. if conflict is predicted or happened we should solve with private experts as a mediator. and educate mediation experts to have scientific knowledge and experience and improve their ability to solve social conflict with the conflict solving way and ability of private experts. Conflict can be changed according to people and appearance of conflict can be changed suddenly according to time and environment. Lack of information and interruption of network are the reason of this. For this, we should enhance to establish governance for making cooperation community for solving conflict according to different age group.

철도건설사업 투자 효율화를 위한 방안 분석

김계웅 又松大學校 工學大學院 2009 국내석사

Recently because of low birth and aging the education and welfare want increased suddenly but investment for SOC has been stagnated a little and investment for railway has been declined gradually. Investment for SOC is about to be declined gradually in the Nation financial use plan. Financial decline is appearing as extension of construction period in construction field. Extension of construction period occurs enormous social economical cost with increase of transportation bottleneck section and deterioration of construction and gradually increase of distribution cost and traffic cost. Finally these kinds of phenomenon can be obstruction in national competitive power. Therefore for improving effectiveness of railway investment it should be managed mainly with the continuing expenditure contract system which concentration investment for focusing completion is possible. For this the projects which are driving with long term continuation contract now should be changed to the continuing expenditure contract according to its higher social economical ripple effect with its completion. Moreover railway investment needs to be concentration investment not according to the investment division of equality but the priority of investment. We should maximize achievement not with diversified investment in constructing projects but with concentration investment in railway construction through driving earlier opening according to stage and section and focusing on completion. And long term continuance construction which is extending construction period and completion by lack of budget and the construction which have to be constructed quickly have to been considered the way to change to private investment company and publish national debt for supporting the lack of budget for constructing project. The extension of period according to lack of budget occurs more needs of budget and it will occur enormous social economical loss. Therefore it is better to publish national debt to achieve social economical benefit. 최근 저출산?고령화 등으로 교육?복지수요가 급격히 증가하면서 SOC에 대한 재정투자는 다소 정체되어 왔으며, 철도부문 투자는 점차 감소하고 있다. 국가재정운용계획에서도 향후 SOC에 대하 재정투자를 점차 축소시킬 예정이다. 재정 축소는 건설현장에서 공기연장이라는 현상으로 나타나고 있으며, 공기연장은 수송애로구간 증가, 공사의 품질저하 등의 우려와 함께 막대한 사회?경제적 비용을 유발하며 물류비와 교통혼잡비용은 지속적으로 증가하고 이러한 현상은 결국 국가경쟁력의 저해 요소가 될 가능성이 매우 높다. 따라서 철도투자의 효율성 제고를 위하여는 완공위주의 집중투자가 가능한 계속비 계약제도를 중심으로 운영되어야 한다. 이를 위해 현재 장기계속계약으로 추진하고 있는 사업중에서 준공에 따른 사회?경제적 파급효과가 높은 사업순으로 계속비계약으로의 전환이 필요하다. 또한 철도투자는 형평성 차원의 투자 배분보다는 투자우선순위에 따른 집중투자가 필요하다. 진행중인 사업을 분산투자하기 보다는 사업의 완공위주 및 단계별?구간별 조기 개통을 추진하여 철도건설의 집중투자로 성과를 극대화 하여야 한다. 그리고 예산부족으로 공기 지연, 착공 지연되는 장기계속공사와 시급히 완성할 필요가 높은 공사는 민간투자사업으로 전환하는 방안과 기수행 사업의 예산부족분 보완을 위한 국채 발행을 검토할 필요가 있다. 이는 예산 부족에 따른 공기지연은 더 많은 예산소요가 발생하는 등 사회?경제적 손실이 크기 때문에 차라리 국채를 발행하는 것이 사회?경제적 편익을 높일 수 있을 것이다.

대심도 철도건설 프로젝트 최단 공기 실현을 위한 설계전략 연구

김병은 서울과학기술대학교 2026 국내석사

국내외 철도설계기준 비교 연구 (철도구조 및 궤도를 중심으로)

조우재 서울과학기술대학교 2018 국내석사

본 논문은 국내 철도건설기준을 일원적으로 관리하는 것은 한국철도산업의 국제화 전략상 점차 중요해질 것으로 전망된다. 따라서 현재 국내 철도건설기준이 국제 수준의 기준에 부합하기 위해서는 내용의 일치뿐만 아니라 지역성이나 국가별 차별성을 점차 축소시키는 연구가 요구되며, 철도건설기준을 일원적으로 관리감독하고 운영하는 전략에 대한 청사진을 마련 할 필요가 있다. 본 연구에서는 국내 철도건설기준(철도건설규칙, 철도설계기준, 철도설계지침 및 편람)을 해외 선진 철도국가의 기준, 특히 철도후발국가들이 철도사업의 발주 시 기술요건으로 채택하는 비중이 높아진 유럽식 기술 규정, 기준 및 표준과의 비교․분석연구를 통하여 설계기준의 차이점을 분석하여 공식적인 국제기준은 아니지만 실질적으로 국제철도사업의 발주 시 강제력을 갖는 유럽식 기술체계와의 부합 및 누락여부 등을 파악하고 보완 또는 해외기준의 도입 및 개선방안을 도출하고자 한다. 또한, 현 철도건설기준을 해외 발주처에 제공이 가능하도록 국제화 작업을 수행하고 현 국내 설계기준체계의 선진화를 위한 철도건설기준의 제․개정 중장기 전략을 수립하고자 한다. 철도건설기준의 국제화 작업은 각 분야 전문가가 국내외 설계기준의 내용을 상호비교 분석하고 해석하는 것이 가장 정확한 번역 성과물 도출에 도움이 될 것으로 판단된다. 또한 문법, 문장구조, 어조 등의 교정 문제는 국제화 작업과정에서 전문 교정 절차를 거쳐 완성도 있는 국제화된 설계기준을 도출할 계획이다. It is expected that the unified management of domestic railway construction standards will become relevant in the internationalization strategy of the Korean railway industry. In order for the domestic railway construction standards to meet the requirements to match the level of international standards, further research is needed to gradually close the distance between the regional and national standard contents, and a blueprint for a strategy to unify and supervise railway construction standards. In this study, it is expected that the railway construction standards (railway construction rules, railway design standards, railway design guidelines and manuals) will be applied to the advanced railway countries' standards. In particular, it is necessary to analyze the difference of design standards through analysis and comparison with the European standards, technical specifications, and regulations, which have been increasingly adopted as technical requirements for railway projects. Through this analysis, the study determines whether or not they are in conformity with the European technology system for the purpose of introduction and improvement of overseas standards. In addition, the study discusses internationalization work with the purpose of current railway construction standards being provided to overseas clients, and establishment of a medium and long-term strategy for revising railway construction standards to advance the current domestic design standard system. Internationalization of railway construction standards is expected to help the experts in each field to compare and analyze the contents of domestic and international design standards in the most accurate translation output. In addition, the problem of correction of grammar, sentence structure, and tone is planned to derive a complete design standard through the professional correction procedure in the process of internationalization.

철도건설시 투자우선순위 선정기준에 관한 연구

박일하 서울산업대학교 철도전문대학원 2009 국내석사

철도건설 투자우선순위는 철도 건설의 목적과 연계되는 중요한 사항이며 이러한 투자우선순위 선정방법은 「국가철도망구축계획」에서 투자효율성, 지역균형개발, 네트워크효과, 국가의 정책적지원이라는 4가지 평가지표에 대한 가중치를 근거로 선정하도록 하고 있다. 그러나 국가철도망구축계획에서 제시된 투자우선순위 선정기준은 도로수송과 같이 철도수송의 목적을 여객수송에 따른 경제적 타당성(B/C)에 근간을 두고 있어 도로교통과 철도교통이 경제적 타당성이라는 동일 잣대로 비교 취급되어질 수 있는 모순이 발생하게 된다. 즉 도로교통 대비 중․장거리수송, 대량수송에 우월적 위치에 있는 저탄소․미래 친환경 교통수단인 철도가 여객수송에 의한 경제적 타당성만으로 평가된다면 도로교통 대비 저평가․저투자 될 수 있는 문제점을 내포하고 있는 것이다. 이에 따라 본 연구에서는 기존에 검토된 투자우선순위 선정기준의 문제점 분석을 토대로 새로운 철도건설 투자우선순위 선정 기준을 제시하였다. 철도교통의 목적을 기존의 여객수송에 따른 경제성위주가 아니라 물류수송을 통한 녹색성장과 고비용․저효율 교통체계의 정비를 통한 국가경쟁력 강화에 목표를 두고 도로 등 타교통수단의 투자우선순위 선정기준과 차별화 되도록 하였으며, 이에 따른 우선순위 선정지표에 대한 가중치는 과학적 의사결정론으로 널리 활용되고 있는 계층화분석법(Analytic Hierarchy Process; AHP)을 적용하여 산정하였다. 연구결과, 철도건설투자우선순위 선정을 위한 평가지표로는 종전과 같이 투자효율성, 지역균형개발, 네트워크효과 등 3개의 지표를 적용하였으나 투자효율성 지표로 경제적 타당성과 함께 물류철도 수송확대 지표가 추가되었다. 각 평가지표별 가중치는 AHP 분석결과, 투자효율성지표가 47%의 가중치로서 가장 중요한 지표로 선정되었으며 투자효율성 지표 중에서도 물류철도 수송확대 지표의 가중치가 81%로 나타났다. 이러한 연구결과는 지금이 녹색성장, “철도 100년을 위한 100인 선언” 등 철도 르네상스를 위한 호기임을 감안할 때 국가 물류비용 감소를 위한 철도투자의 국민적 공감대 확산 유도는 물론 철도투자의 추동력이 배가될 수 있을 것으로 기대된다. Determining the investment priority of the railway project is essential to keep its object of railway investment. [National railway construction plan] provide 4 major evaluation indicators and their weighting range in determining the investment priority of railway construction. Which are investment efficiency, inter-regional balance of development, network effects, government supporting policy. However this present criteria has inconsistency in determining economical feasibility of the railway transportation when applying the same evaluation indicator, investment efficiency, with the road transportation. The railway transportation is superior to road transportation in terms of transportation capacity and distance, while offering less carbon emissions. In spite of the prominent position of the railway transportation, it can be failed to obtain its proper investment priority when being determined under economical feasibility based. Therefore, this study analyzed the inconsistency under present evaluation criteria and proposed new evaluation method for the investment priority of the railway construction using AHP(analytic hierarchy process), while differentiate from the road construction. This method is optimized for only determining the priority of the railway construction itself under object of railway investment respectively. key words : investment priority of the railway construction, AHP, feasibility

도시철도 레일의 성능평가 항목 및 등급 결정에 관한 연구

김택수 서울과학기술대학교 2025 국내석사

요 약 제 목 : 도시철도 레일의 성능평가 항목 및 등급 결정에 관한 연구 2019년 기존의 「철도건설법」이 「철도의 건설 및 철도시설 유지관리에 관한 법률」로 전면 개정되었으며, 2022년부터 최초로 철도 시설물에 대하여 정밀진단 및 성능평가를 시행하고 있다. 기존 「철도건설법」의 주요내용은 철도건설에 관 한 내용이며, 시설물의 점검 및 유지관리에 관한 「시설물의 안전관리 및 유지관 리에 관한 특별법」은 시설물의 노후정도를 중심으로 평가하는 방법이었다. 개정 된 「철도의 건설 및 철도시설 유지관리에 관한 법률」은 철도의 건설은 물론 안 전성, 내구성, 사용성의 성능중심으로 시설물을 평가하는 방법을 주요내용으로 하 고 있다. 이에 본 연구에서는 「철도시설의 정기점검등에 관한 지침」(국토교통부,‘23.12.) 에서 정하는 성능평가 항목 및 등급결정 시 올바른 시행방법과 절차 등에 관해 필요한 사항을 상세히 제시하고자 한다. 「철도의 건설 및 철도시설 유지관리에 관한 법률」 제33조 및 같은 법 「철도 의 건설 및 철도시설 유지관리에 관한 법률 시행령」 제31조, 「철도시설의 정기 점검등에 관한 지침」, 「도시철도 궤도시설의 성능평가에 관한 세부지침」 (‘23. 6.)에 의거하여 서울지하철 7호선 도봉기지 및 하계~내방구간에 부설되어 있는 궤도구성품 중 레일에 대한 외관조사, 측정 및 시험결과를 연구대상으로 하였다. 해당구간의 기존자료와 현장조사 및 시험결과를 바탕으로 레일의 단위구간별 안 전성능, 내구성능, 사용성능 측면에서 평가지수를 산정하고 세분류 평가의 결과에 가중치를 검토 및 반영하여 중분류 평가표에는 성능별로 부문단위 성능을 산정하 였다. 또한 중분류 평가결과에 구간보정비를 반영하여 해당 구간의 레일에 대한 종합성능등급을 산정하였다. 이를 바탕으로 서울지하철 7호선 도봉기지 및 하계~ 내방구간의 레일 성능등급에 따른 성능저하의 원인을 파악하고, 철도운영자가 향 후 보수 및 개량 계획을 수립할 수 있도록 유지관리 방안을 제시하였다.

간선철도 고속화를 위한 효율적인 시설 및 기준개선 방안 연구

정기동 서울과학기술대학교 2018 국내석사

This study is intended to research a plan for high-speed rail by presenting an improvement measure based on an analysis of problems related to the characteristics of the EMU-250 vehicle,and through an analysis of problems in the areas of alignment condition, trackbed and track in order to introduce EMU-250 vehicles to 6 corridors of the major main lines in Korea as per the plan for the introduction of a semi-high speed(EMU-250) vehicle led by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport. Among many high-speed alternatives of the existing lines, track straightness, double track and new track construction have the significant effects of shortening time and increasing track capacity, but involve a huge financial investment. On the other hand, as a result of analyzing the characteristics of a vehicle – mainly its size, shape and system performance – in order to upgrade speed while using the existing line, it is found that these characteristics mostly relate to construction gauge, the length and height of platform, edge distance and PSD opening/closing in the section where an EMU runs. Therefore, this study presents an improvement plan for restrictions to enable package transportation both in a traditional railway section and the high-speed railway section, performs an analysis of various criteria that restrict train speed through assessingproblems in the areas of alignment condition, trackbed and track, and proposes a revision or establishment plan for the application of mitigated criteria through an analysis and review of the safety of various design criteria that are applicable in Korea. As such, it is expected that an economical and efficient high-speed rail project is feasible. 최근에는 국민의 소득수준 향상에 따라 개인의 시간가치가 중시되고 교통수단의 편리성이 강조됨과 동시에 높은 서비스 제공을 요구하는 사회적 분위기를 반영한 철도교통 시스템의 근본적인 개선이 필요하며, 고령화 사회로의 급속한 진행으로 고령자의 대중교통 선호 현상에 따른 철도 이용이 급증하고 있어 교통수단 간 환승으로 인한 불편을 최소화하는 복지측면의 접근방법이 요구된다. 우리나라의 철도는 대부분 일제 강점기 시대 건설된 후 장기간 사용으로 시설 수준이 낮고 노후 되어 그 동안 국가철도망 구축계획 등 건설계획을 수립하고 대폭적인 투자를 시행하여 왔으나, 구간별, 단위 사업별로 건설을 추진함에 따라 시설수준과 설계속도가 상이하게 되었으며, 이로 인하여 노선 시・종점 간 일관된 열차운행이 곤란하게 되는 등, 철도건설의 효과가 제대로 나타나지 않는 문제가 발생하였다. 이에 따라 국토교통부는 일반철도 노선축의 수송 일관성 확보와 고속화를 통한 철도수송 경쟁력 확보 및 양질의 철도교통 서비스 제공에 따른 철도건설 효과를 제고하기 위해 주요 노선축에 EMU-250열차 투입을 결정하였다. 선로의 고속화는 기본적으로 선형개량 등 철도 시설의 대대적인 변경을 통하여 추진하는 것이 열차 속도 측면에서 가장 좋은 방법이나, 막대한 사업비와 장기간의 사업기간이 소요되어 추진이 곤란한 실정이다. 본 연구에서는 준고속차량(EMU-250) 도입에 따라 간선철도 고속화를 위하여 국내 주요 간선철도 6대축(서해선축, 중앙선축, 경전선축, 원강선축, 중부내륙선축, 경강선축)에 대하여 고비용의 선형개량이 아닌 시설물 개량을 중심으로 고속화를 추진하는 효율적인 실행방안을 제안하고, 고비용의 선형개량을 제외하고 고속화를 추진할 경우 선형과 시설규모의 기본적인 제약으로 인하여 속도향상이 어려운 것으로 판단되므로, 현재 우리나라에서 적용하고 있는 “철도건설규칙”,“철도건설 기준에 관한 규정”등 각종 설계기준 등에 대한 안전성 분석과 검토 및 해외 사례 조사 등을 통하여, 향후 완화된 기준 적용을 위한 기준의 개정 또는 제정방안을 제안하고자 한다.

도시철도건설규칙 최급구배 35‰에 의거한 차량 등판능력 및 구배상향 가능성 연구

한송우 서울과학기술대학교 2025 국내석사

제 목 : 도시철도건설규칙 최급구배 35‰에 의거한 차량 등판능력 및 구배상향 가능성 연구 도시철도건설규칙에서 정한 설계기준 최급구배 35‰에 기반하여 철도 차량의 등판능력을 분석하고, 이를 충족하기 위한 기술적, 운영적 개선 방안을 제안하는데 목적이 있다. 35‰의 구배는 철도 차량의 성능과 안정성에 큰 영향을 미치는 중요 한 설계 요소로, 높은 구배를 극복하기 위해 요구되는 구동력, 제동력, 마찰력 등 의 기술적 요건과 차량 설계 기준의 적합성을 평가하는 핵심 기준이다. 본 연구에서는 철도 차량의 설계와 운행 성능이 이 기준을 충족할 수 있도록 실증적 데이 터와 사례를 기반으로 다각적 분석을 수행하였다. 연구 방법으로는 국내외 주요 구배 구간의 운영 사례 분석, 차량 성능 시뮬레이션, 그리고 구배 구간에서의 에너지 소비 및 안정성 평가를 포함하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 35‰ 구배에서 차량이 안정적으로 운행하기 위해서는 약 250~300 kN의 구동력이 필요하며, 이를 충족하기 위해 고출력 전동기와 이중 전 동기 시스템의 도입이 필수적임을 확인하였다. 둘째, 내리막 구간에서는 최대 300 kN의 제동력이 요구되며, 회생제동 및 디스크 제동을 결합한 하이브리드 제동 시스템이 효과적으로 작용함을 검증하였다. 셋째, 비, 눈 등 기후 조건에서 발생하는 마찰력 감소를 보완하기 위해 안티슬립 시스템, 고마찰 소재, 선로 마찰제 도포 기술 등이 적용되어야 구배 구간에서의 주행 안정성을 확보할 수 있는 방안을 고 찰해보았다. 본 연구는 기술적 도전 과제를 제공하는 35‰ 구배에서 철도 차량의 안정적이고 효율적인 주행이 가능한지, 최신 기술을 활용한 구동력, 제동력, 마찰력 관리 방안을 통해 구배 구간에서의 성능을 극대화할 수 있음을 고찰하였다. 또한, 철도 차량 설계와 운영의 최적화를 위한 구체적 방안을 도출하였으며, 구배 기준 상향 가능성을 평가하는 데 중요한 기초 자료를 연구하였다. 본 연구를 통해 구배 구간 철도 인프라의 설계와 차량 개발을 위한 주요 고려사항을 연구하여 향후 급구배 구간에서의 철도 시스템 성능 향상과 기술 혁신을 위한 방향성을 제시하고자 한다.

대심도 철도 건설에 따른 운행선 노후 구조물 안정성에 관한 연구

진광석 서울과학기술대학교 2025 국내석사

제목 : 대심도 철도 건설에 따른 운행선 노후 구조물 안정성에 관한 연구 본 연구는 도시철도에 근접하여 대심도로 건설되는 현장을 모델링하여, 신설노선 의 개착 정거장, 경사터널, 대심도(정거장)터널 등이 운행중인 도시철도 A,B노선 정 거장, 연결통로, 본선터널 등의 시설물 안정성에 미치는 영향을 연구하였다. 신설노선 구조물 시공에 의한 도시철도 A,B노선 구조물의 안전성을 평가하기 위 해 3차원 수치해석을 실시하였고, 굴착(개착, 터널) 중 지하수위 저하를 고려 침투- 응력 연계해석을 수행하여 기존 구조물의 지지력은 문제없는 것으로 검토되었으며, 인접 구조물의 손상도 평가도 안전한 것으로 검토되었다. A노선 정거장박스, A-B노선 연결통로박스, B노선 단선박스, 병렬터널, 정거장 구 간에 대한 구조물 부재력 안전성 및 변위 안전성 검토결과도 모두 안전한 것으로 검토되었다. 도시철도 A,B노선 궤도시설물의 궤간틀림, 수평틀림, 면틀림, 줄틀림의 안전성 검 토 결과 서울교통공사 선로정비규정(2018)에서 규정하고 있는 정비기준을 모두 만족 하는 것으로 검토되었다. 레일 위치에서의 연직변위 분석결과 B노선 정거장 구간 방향에서 상대적으로 큰 변위가 발생하였으며, 레일 위치에서의 수평변위 분석결과 는 개착가시설 구간에서 상대적으로 큰 변위가 발생하였다. 도심지 대심도 철도 건설에 따른 도시철도 토목구조물 및 궤도시설물에 대해 제 한된 평가자료와 지반조건을 적용하여 수치해석을 수행하였으며, 안전성 검토 결과 를 종합적으로 판단하였을 때 안전성은 확보 가능한 것으로 검토되었다. 이러한 연 구는 대심도 철도 건설 시 기존 도시철도 구조물에 미치는 영향을 사전에 검토하는 경우 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.