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Development of Switching and Heating Devices in Embedded Rack Track for Environmental-friendly Mountain Railway

친환경 산악철도 매립형 궤도의 선로전환기 및 히팅장치 개발

  • Seo, Sung-il (Division of Advanced Railroad Vehicle, Korea Railroad Research Institute)
  • 서승일 (한국철도기술연구원 차세대철도차량본부)
  • Received : 2019.10.23
  • Accepted : 2020.02.07
  • Published : 2020.02.29

Abstract

Eco-friendly mountain railways operate on concrete rack tracks embedded on existing sharp curved and steep roads to preserve the environment in mountainous areas. Owing to the narrow roads, single lines are inevitable, and many branches are required. In branches, previous switchers and heating devices cannot be applied, because of the limited spacing for the rack and the slow removal of thick ice. To solve these problems, a switch and a heating device have been developed. The switcher changes the line by moving the block of concrete track with hydraulic actuators. The lack of discontinuity reduces the derailment risk and makes locking simple. The heating device uses high frequency induction coils to increase the efficiency and melt the thick ice rapidly. The prototype switcher and heating device were produced and operated to prove their performance. The heating device yielded a 10 times greater efficiency than the previous one. The switcher and heating device are the essential core technologies for the operation of mountain trams in winter and contribute to the spread of mountain railways to domestic or foreign resort areas by enhancing safety and efficiency. In addition, they can provide transportation rights to local residents in poor winter traffic, and bring about tourism and local economic growth.

친환경 산악철도는 산악지역 환경보전을 위해 기존 급곡선·급경사 도로 위에 매립된 콘크리트 톱니 궤도에서 운행하게 된다. 폭이 좁은 도로 특성상 단선 구간이 많아지고, 교행에 따른 분기부가 많이 존재한다. 분기부에서 기존 선로전환기와 히팅장치는 중앙 톱니 궤도의 이동 공간 확보, 두터운 결빙의 신속히 제거 등이 불가하여 산악철도에 적용하기 곤란하다. 이런 문제 해결을 위해 궤도 블록 이동 선로전환기와 고주파유도 히팅장치를 개발하였다. 개발 선로전환기는 콘크리트 톱니궤도 블록을 유압 액튜에이터를 이용하여 이동시킴으로 선로를 전환할 수 있고, 크로싱의 결선부가 없어져서 탈선의 위험이 감소되며, 쇄정도 간편해진다. 히팅장치는 고주파 유도가열을 이용하여 발열 효율을 높임으로 톱니궤도의 두터운 결빙을 신속히 제거할 수 있다. 선로전환기와 히팅장치의 시작품을 제작하여 동작시험을 실시함으로 성능을 입증하였다. 히팅장치는 기존 방식에 비해 10배 이상 발열 효율이 있음을 확인하였다. 개발된 선로전환기와 히팅장치는 동절기 산악트램의 운행을 위한 필수 핵심기술로서, 산악철도의 안전성 및 효율을 높임으로 국내외 산악관광지의 산악철도 도입 확산에 기여할 수 있다. 또한 산악철도는 동절기 교통이 두절되는 지역주민들에게 교통기본권을 제공하고, 관광 활성화와 지역경제 발전 효과를 가져올 수 있다.

Acknowledgement

Supported by : 한국철도기술연구원

References

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