이단적재 열차(DST) 운행을 위한 전차선로 및 구조물 개량 방안 연구 = Catenary for double stack train running and construction improvement plan research

국문 초록 (Abstract)

국가 온실가스 감축목표 달성을 위해 정부에서 녹색교통추진전략(‘09.11.5. 국토해양부, 지식경제부)을 수립하고 철도수송 분담율 향상을 정책목표로 설정하여 국가물류비 절감과 철도수송 분담률의 제고를 도모하여 국가경쟁력을 향상에 하고자 장래 증가할 것으로 예측되는 컨테이너 철도수송 물동량을 원활한 수송하기 위해 새로운 교통수단을 검토 하게 되었다.
KTX 도입에 따른 기존선 여객수요의 고속선 전환과 철도물류 수송수요의 증가 등 기존선 선로용량 부족노선에 대한 시설개량이 필요한 이때 선로용량의 최적 활용방안 마련이 필요한 실정이다. 따라서 1회 수송에 보다 많은 량을 수송할 수 있는 수송수단으로 수송능력의 확충을 위해서는 기존의 운송체계를 획기적으로 변화시키는 이단적재 열차 운행이 필요한 실정이다.
이단적재열차 운행은 첫째 철도수송의 단위수송 비용을 낮추어 가격경쟁력이 확보 되고, 둘째 경부고속철도 개통 후 기존 경부선의 활용으로 철도수송능력 증강이 가능하며, 셋째 기존선(의왕～대전)구간의 부족한 선로용량 해소 및 장래 2층 여객열차를 운행을 위한 기반 구축 가능하게 된다.
또한 향후 국내 철도망이 대륙철도망인 TSR 및 TCR과 연결될 가능성을 고려 한다면 수송효율이 높은 이단적재 열차의 운행효과를 보다 높일 수 있을 것이다. 부산, 광양항에서 발생하는 대륙행 물동량은 국가철도망 구축계획에서 제시하고 있는 서해안 산업철도와 경의선을 통해 TCR 및 TSR과 연결될 수 있고, 부산항에서 발생한 대륙행 물동량은 동해선을 통해 TSR과 연결될 수 있을 것이다.
따라서 기존선에 이단적재 열차를 운행하기 위해서는 현재의 철도시설물을 대폭적으로 개량이 필요한 실정이며 또한 우리나라 주요간선은 전철화가 완료되었거나 진행되고 있어 이단적재 열차를 운행하기 위해서 전차선로와 터널 및 입체교차 시설 등의 설치 높이를 다음과 같은 확보하여야 한다.
터널의 내공단면적은 레일면상 BOX형 터널의 경우 6,650mm, NATM형 터널의 경우 7,360mm는 되어야 하며, 입체교차시설의 높이가 레일면으로부터 6,810mm는 되어야 한다.
전차선로를 조정하는 방법은 토공구간에서는 전철주(9,000mm)에서 현재 가동브래키트를 600㎜이상 인상할 경우 급전선과의 이격거리(550㎜이상)가 부족하게 된다. 그러므로 급전선의 높이 인상이 필요하다 따라서 이 경우에는 전철주 길이가 500~1,000mm 이상 인상된 9,500~10,000mm이상의 전철주로 변경시공이 타당하다 그러나 변경시공이 불가능한 경우에는 별도의 완금시공과 완금각도 조정(0°⇒20°)을 통하여 이격거리 확보가 필요하며, 터널구간에서는 전차선 높이 상승에 따라 절연이격거리 확보를 위하여서는 저가고용 브래킷(710mm⇒500mm)을 사용하여야 하며, 충분한 여유급전 공간 확보를 위하여 급전선 시공을 가공에서 케이블로 변경하여 절연이격거리 확보가 필요하다.
그리고 전차선 설치높이가 5,200mm에서 5,800mm이상으로 600mm 상향조정에 따라 전차선 편위 조정범위 축소와 기존 시설물과의 절연이격거리 확보 등 추가적인 검토사항 발생함에 따라 이단적재 열차 운행을 위한 전차선로 시스템은 기존 전차선로 시스템에 비하여 시설물 설치가 더욱 어렵기 때문에 시공에 대한 추가 할증을 검토 하여야 한다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 도입 배경 1
• 2. 필요성 1
• Ⅱ. 철도화물 수요 2
• 1. 철도 화물수요 예측 및 철도수송 분담률 검토 2
• 2. 철도화물 수요 및 물동량 예측 3
• 3. 전국 컨테이너 물동량 실적 4
• 4. 전국 컨테이너 물동량 추정 5
• Ⅲ. 철도수송능력 증대방안 8
• 1. 주요 노선별 선로용량 검토 8
• 2. 장래 철도운영여건 검토 10
• 3. 철도수송능력 증대 필요 14
• Ⅳ. 이단적재 열차의 해외 운영사례 16
• 1. 미국의 운영사례 16
• 2. 중국의 운영사례 23
• Ⅴ. 이단적재 열차 도입방안 및 시설기준 24
• 1.이단적 열차 도입방안 24
• 2.이단적재 열차 운행을 위한 시설기준 26
• 3. 전차선 높이 26
• 4. 이단적재 열차 운영시설물 기준 27
• 5. 터널 29
• 6. 차량하중 31
• Ⅵ. 이단적재 열차 운행을 위한 시설물 개량방안 33
• 1. 터널 33
• 2. 입체교차시설 35
• 3. 전차선 36
• 4. 전차선 단가산정 및 개량비용 54
• Ⅶ. 이단적재 열차 운용 효과 및 편익 추정 56
• 1. 이단적재 열차 운용 효과 및 차량 비용 56
• 2. 이단적재 열차 운영시 편익 추정 57
• Ⅷ. 결 론 59