스크랩 KTX 개요 및 운전실

[마일포스트]

고속열차(KTX) 개요

Ⅰ. KTX 차량특성 일반

1. 한국고속열차의 특징

○ 고속주행시 공기저항을 최소화하기 위한 유선형 설계

○ 바퀴수를 줄여 경량화 및 공기저항을 최소화

○ 한국인 체형에 맞도록 의자 및 객실 내부 설계

○ 한국 고유 색상인 고려청자색(비색)을 바탕색으로 설계

○ 컴퓨터시스템에 의한 제어

- 추진(推進) 및 제동(制動), 고장감지(자기진단:自己診斷)장치

- 출입문장치, 냉난방장치, 조명장치, 여행정보안내장치

○ 최대 안전성 보장

- 자동열차제어장치에 의한 열차 운행

- 열차운행고장에 대비한 이중보완장치

- 열차 충돌시 승객을 보호하기 위한 충격흡수장치

- 관절방식의 차량연결과 진동감지장치

2. 열차 편성

○ 편성 : 20량 (기관차 + 동력객차 + 객차16량 + 동력객차 + 기관차)

○ 열차 길이 : 약 400 m

○ 최고운행속도 : 시속300㎞

○ 열차간 운행간격 : 최소 3분

○ 공급전기 : 교류 25,000V

○ 열차 동력

- 추진력 : 18,000마력 (중형자동차 180대의 힘)

- 제동시 총소비전력(15,300kwh)의 10%를 자체 발전하여 사용

- 출발에서 시속300㎞ 도달시 까지 거리 : 20㎞ (소요시간 : 6분5초)

- 시속300㎞에서 정지시 까지 거리 : 3.3㎞ (소요시간 : 1분14초)

3. 여객 편의 설비

○ 비디오/오디오장치, 여행정보안내장치, 비상경보장치

○ 장애자 설비 : 장애인석, 화장실, 휠체어 보관소

○ 좌석수 : 935석(1등실127석, 2등실808석)

○ 통신설비 : 전화기6대, 팩스1대 설치

○ 음료수 및 과자류 자동판매기 : 13개소

○ 음식제공설비 : 2개소

Ⅱ. 동 력 차

1. 팬터그래프

전차선에서 전기를 받아 차량으로 전기를 전달하며, 고속운행 중 전차선과의 원만한 접촉을 유지시켜, 열차운행 중에 이선현상 및 아크의 발생을 방지하고 차량에 전기가 연속적으로 공급되도록 한다. 공기저항과 소음을 줄이기 위해 크기를 최소화하였고 실제 운행시 뒤쪽 팬터그래프 1개만 올린다.

2. 주변압기

전차선에서 공급받은 단상 25,000V 60Hz 교류를 1,800V와 1,100V로 바꾸어 전동기 고정자측과 회전자측에 각각 보내준다. 무게는 약 10.6톤이고, 변압기 권선은 냉각을 위해 절연유에 담겨있고, 절연유는 펌프로 순환하면서 팬에 의해 강제 냉각된다.

3. 모터블럭

주변압기에서 공급되는 단상교류 1,800V는 컨버터(교류를 직류로 바꾸는 장치)를 거치는 동안 직류 1,500V로 변환되고, 이 1,500V의 직류를 3상교류(R,S,T로 표시)로 만드는 장치인 인버터로 1,350V짜리 3상교류를 만들어 전동기고정자에 보내 회전자장을 만들어준다.

4. 보조블럭

주변압기에서 1,100V로 전압이 낮추어진 교류전기는 혼합브리지와 평활리액터를 거쳐 직류 570V로 바뀌어 배터리, 충전기 등 차량의 각종 보조전원으로 사용되고, 전동기 회전자에 보내줄 전기는 다시 계자제어 쵸퍼에서 쵸핑되어 직류 500V의 전기가 된다.

이 500V의 직류전기가 전동기 회전자를 강력한 자석으로 만들어, 전동기 고정자가 만든 회전자장을 따라 돌며 힘을 내서 회전자와 연결된 바퀴를 회전시킨다.

                             

                                                           [동력차의 구조도 및 조립사진]

Ⅲ. 동 력 대 차

1. 견인전동기

모터블록에서 제어되는 전류량과 주파수에 따라 견인전동기의 회전력 및 회전속도가 결정되며, 전동기의 출력은 1,130KW(최대회전속도 4,000rpm)이며 열차당 12대의 전동기가 설치되어 총 13,560KW(약 18,000HP)의 출력을 낼 수 있다.

2. 감 속 기

감속기는 플렌지를 이용하여 견인전동기(Traction motor)와 결합되고, 전체 감속기 결합체는 차체의 하부에 취부된다. 감속기는 치차(gear)장치를 통해서 견인전동기에서 나오는 회전력을 트리포드를 거쳐 차축치차 감속장치(Axle gear reduction unit)로 전달한다.

3. 트리포트

감속기와 차축기어 감속장치 사이에 위치하여, 차체와 대차사이의 상대운동(수직, 수평 및 회전운동)을 허용하면서 차체에 장착된 견인모터-감속기 조립체의 구동 토오크를 차축치차 감속장치로 전달한다.

4. 차축치차 감속장치

입력측 기어와 차축측 기어로 구성되며, 입력측 기어에는 트리코드가 취부되며 차축측 기어는 차축에 냉간압입되어 크트리포드로 부터 받은 동력을 차축으로 전달한다.

          

[동력대차 주요구성품 그림 및 사진]

Ⅳ. 관절대차

1. 대차의 기능 및 종류

대차는 차체의 하중을 지지함은 물론 견인력과 제동력을 전달함과 동시에 좋은 승차감 및 안정성 유지하고 곡선 통과를 원활히 할 수 있도록 하는 철도차량에서의 핵심적인 장치이다. 대표적인 대차의 구조로 볼스터대차와 볼스터리스대차가 있다. 한국고속열차는 볼스터리스대차로서 차량의 중량을 받치는 중간 장치인 볼스터를 사용하지 않아 중량을 줄였다.

2. 한국고속열차용 관절대차의 특징

일반적으로 1량의 차량에 2대의 대차를 사용하는 타 철도차량과 달리, TGV형 차량에서는 차량과 차량 사이를 1개의 대차로 지지, 연결하는 관절형 구조를 채택하고 있다.

관절대차를 사용함으로서 대차 및 차륜의 수량이 거의 반으로 줄어 차량의 중량을 대폭 줄일 수 있을 뿐만아니라 구름저항이나 진동도 감소되는 등 주행성능이 향상된다.

또한 관절대차를 사용함에 따라 차량이 가벼워져 에너지소모가 최소로 되고 또 차량의 무게중심도 낮출 수 있어서 고속에서 더욱 안전하게 주행할 수 있을 뿐 아니라 승객들의 좌석이 진동이 큰 대차위에 설치될 필요가 없게 되어 승차감도 개선된다.

     

                                                                  [관절형 대차 구조도 및 사진]

Ⅴ. 주요 사진

1. 한국고속열차

☜ 1호 열차

- 프랑스에서 제작되어 프랑스 현지에서 각종 시험을 마치고 '00.12월 국내 반입된 한국고속열차(프랑스국철선로)

☜ 2호 열차

- 창원공장에서 '99.10.7 오송기지로 인도된 한국고속열차(창원공장 시운전선로)

2. 운전실 내부

☜ 각종 제어 시스템이 갖추어져 1인 운전이 가능하도록 설계된 운전실 제어대

- 기관사는 운전실 제어대에서 현시되는 열차신호에 따라 운행

3. 승객실 내부

☜ 1등실 내부

- 좌석 배열은 1+2 배열이며, 의자의 등받이는 38˚까지 기울어지고 회전도 가능하다. 간접조명을 사용하여 분위기가 은은하며 바닥에 비색 카펫이 깔려있다. 비디오는 객차 1량당 3대가 설치된다.

☜ 2등실 내부

- 좌석배열은 2+2이며, 의자의 등받이는 36˚까지 기울어지나 좌석은 회전시키지 못하는 고정식이다. 바닥은 비색 고무판을 사용하였으며, 의자는 녹색 벨벳을 사용하였다.

고양고속철도차량정비창

운전실 내부사진