동력분산식과 동력집중식의 장단점 비교 (KRRI)

[Techno_Holic]

KRRI 에서 슬쩍했습니다. ^^

최근 있었던 고속철도 차량에 대한 토론과 함께

수도권전철 개통으로 동력분산식 전동차의 필요성이

동호회 내에서 다루어지지 않을까 싶은데

좋은 참고 자료가 될 수 있을 것 같습니다.

개요

차륜과 레일간의 마찰 즉 점착력에 의하여 주행되는 열차는 동력장치의 배치에 따라 집중식과 분산식으로 구분됨

(동력집중식)

동력을 차량의 일부 위치에 집중 배치하여 견인하는 방식으로, 동력차 (기관차)와 객차로 구성되며 견인력 부족시 동력객차를 추가할 수 있음

※ Push-Pull 형식으로는 새마을과 TGV 방식, ICE 방식

(동력분산식)

동력을 차량에 분산 배치하여 견인하는 방식으로, 필요한 견인력에 따라 일부 또는 전 차량에 분산하고 있음

※ 국내의 전동차, 일본 신간선 방식

동력 집중식과 동력 분산식은 각각의 장점과 단점을 갖고 있기 때문에 단순 비교로  우수성을 결정하는 것은 어려움

동력 집중식은 편성당 제작비 저렴, 차량 유지비 감소 및 에너지 소비 등의 관점에서 우위에 있으며

동력 분산식은 축중 감소에 따른 궤도 보수유지비 감소, 시스템의 신뢰성 증가, 점착력 한계의 극복 등의 관점에서 우위에 있음

속도 300 km/h를 초과하는 경우 고속영역에서의 점착력 한계 및 궤도 유지보수비 증가 등에 따라 최근의 고속철도의 개발은 동력 방식을 동력분산식으로 가는 추세임

※ 동력 집중식의 고속철도를 고수하던 독일(ICE3)과 프랑스(AGV)의 동력방식의 변화

● 동력 집중식의 장점

- 동력장치의 집약화로 고속열차의 제작 비용저감이 가능, 즉 편성당 가격 저렴

- 차량보수 비용 절감 가능

- 객실이 동력장치부터 떨어져 있기 때문에 진동 소음이 적음

- 축중은 크지만, 열차 총 중량이 가벼움

- 주행저항과 에너지의 소모가 낮음

- 전차선의 유지보수 주기가 길어짐

● 동력 분산식의 장점

- 점착성능이 높아 가속성 및 제동성능이 양호(?)

- 적은 축중과 스프링하 질량으로 궤도의 보수비 감소 및 환경진동 감소 가능

- 동력장치는 대차에 직접 장착으로도 충분함(?)

- 선로구간의 조건과 운전조건에 따라 MT비를 자유롭게 변경할 수 있어  경제적임(?)

- 열차 길이당 좌석수가 증가(?)

- 장치가 다중계로 되기 때문에 고장이 발생했을 경우에도 큰 영향을 받지 않음(?)

- 많은 전동기를 제동시 사용할 수 있기 때문에 기계제동에 의한 소모의  최소화 가능

자료 출처: "高速列車の動力の分散と集中の比較" 望月 旭(東芝交通システム事業部)

동력 집중식과 동력 분산식의 장점 비교

항목	동력분산	동력집중	우위성
축중/스프링하 질량	가벼움	무거움	분산
축거/대차 회전관성	짧음/작음	김/큼	분산
동력장치 크기	작음	큼	분산
전기브레이크/점착 이용	유리	불리	분산
MT비/열차길이 변경	유리	불리	분산
차량 제작비용	높음	낮음	집중
차량 보수비	높음	낮음	집중
차내소음도	높음	낮음	집중
신뢰성	높음	낮음	분산
열차총중량	무거움	가벼움	집중
에너지사용량	많음	적음	집중

[*[오까]*]

한가지더... 동력분산식은 정면조망이 가능하다는...(퍽)

[차장]

꼭 그런건 아닐걸요.. 지금 전동차도 정면조망이 불가능한걸보면 EEC처럼 운전실을 위쪽으로 옮기던가 해야 보일듯.;

[차장]

음 그나저나 좋은자료네요

[*[오까]*]

불가능한게 아니라 일부러 가린 겁니다. 바다 건너 가셔서 통근형 전철 보시면 기관사 운전하는거 다~ 보입니다.

[차장]

아 그런거라면 가능하겠지요... 제가말한건 관광열차처럼 직접조망이었습니다 후후^^;

[여수행관광열차]

기관차도 그런 식으로 만들 수는 있지 않을까요 후후...

[201系]

직접조망이라면... 차장님 말씀처럼 운전실을 위로 올리던가 해야지요... 객실을 조금 위로 올려버려도 돼구요...