철도공학 입문

머리말

제1장 철도 전반

1.1 개론
1.1.1 철도의 정의
1.1.2 철도의 종류
1.1.3 철도의 구성 요소와 기술체계
1.1.4 새로운 철도 시스템을 떠받치는 공학의 전개
1.1.5 철도사업과 기술의 두 성질
1.1.6 철도의 기원과 발달

1.2 국토에서의 교통과 철도의 역활
1.2.1 각종 교통기관의 특징과 종합 교통체제
1.2.2 철도에 적합한 분야
1.2.3 철도 주위의 환경 변화
1.2.4 철도에 대한 요구
1.2.5 철도의 경영개선

1.3 21세기 교통의 전망 및 철도 기술개발
1.3.1 21세기 교통의 전망 및 교통정책의 비전과 목표
1.3.2 철도의 향후과제
1.3.3 21세기 철도발전을 위한 기술개발
1.3.4 쾌적한 환경과 에너지 절약을 위한 철도기술


제2장 철도의 계획과 건설 및 정비

2.1 수송 계획
2.1.1 수송계획 전반
2.1.2 수송 수요(수송량)의 예측
2.1.3 수송 계획
2.1.4 선로 용량

2.2 철도 계획과 철도건설
2.2.1 철도계획
2.2.2 국가 철도망 구축 계획
2.2.3 철도건설의 절차
2.2.4 노선의 선정
2.3 철도의 정비와 수송력 증강
2.3.1 개요
2.3.2 철도의 정비
2.3.3 수송력 증강 대책

2.4 환경 대책 및 건설관리
2.4.1 환경 대책
2.4.2 경영시스템 및 PM. CM. VE. LCC. RAMS 등
2.4.3 갈등관리와 상생협력

2.5 노선의 규격과 구조기준
2.5.1 노선의 규격
2.5.2 철도구조의 기준
2.5.3 궤간과 궤도중심간격


제3장 철도 선로

3.1 궤도의 구조
3.1.1 궤도 도상구조의 종류
3.1.2 구조의 표준
3.1.3 궤도 역학
3.1.4 차륜-레일간의 인터페이스
3.1.5 미래의 궤도구조와 궤도기술

3.2 노반과 선로 부대시설
3.2.1 노반
3.2.2 선로의 부대설비

3.3 레일
3.3.1 레일의 단면형상과 길이
3.3.2 레일의 재질과 궤도
3.3.3 레일의 손상·마모와 수명
3.3.4 레일의 이음매
3.3.5 장대레일
3.3.6 가드레일

3.4 침목
3.4.1 침목의 역할
3.4.2 침목의 종류
3.4.3 침목의 배치 간격
3.4.4 레일 체결장치

3.5 분기기
3.5.1 분기기의 분류와 명칭
3.5.2 분기기의 각도 및 분기기의 속도 제한
3.5.3 포인트부
3.5.4 크로싱부
3.5.5 고속 분기기
3.5.6 전환장치와 정위·반위

3.6 선로의 보수·관리
3.6.1 궤도의 검사
3.6.2 궤도틀림의 정비 기준
3.6.3 보선 작업
3.6.4 기계화 보선 작업
3.6.5 궤도 관리
3.6.6 고속 선로의 궤도 관리
3.6.7 궤도 하부구조의 모니터링
3.6.8 보선의 향후 방향


제4장 선로 구조물

4.1 선로 구조물의 구조 계획 및 유지관리
4.1.1 구조 계획 시의 유의점
4.1.2 구조 계획의 진행 방법
4.1.3 선로 구조물의 유지관리
4.1.4 정보통신 기술 및 가상건설 기술의 활용

4.2 터널의 사명과 계획
4.2.1 터널의 사명
4.2.2 터널의 계획
4.2.3 터널 내 방재시설 및 지하구조물의 지진대책
4.2.4 터널에서의 저항력과 단면요건
4.2.5 계측

4.3 터널의 종류와 공법
4.3.1 개요 및 기계화 시공법
4.3.2 산악 터널 공법
4.3.3 개착 터널 공법
4.3.4 실드 터널 공법
4.3.5 침매 터널

4.4 철도교의 계획과 설계
4.4.1 철도교의 계획
4.4.2 철도교의 기본구조
4.4.3 철도교의 설계

4.5 철도교의 종류·시공 및 유지 관리
4.5.1 철도교의 종류와 구조
4.5.2 철도교의 시공
4.5.3 철도교의 유지 관리

4.6 기초 구조물, 흙 구조물 및 횡단 구조물
4.6.1 기초 구조물
4.6.2 흙 구조물(땅 깎기, 흙 쌓기)
4.6.3 선로 하 횡단 구조물

4.7 연약 지반 및 근접 시공
4.7.1 연약 지반
4.7.2 근접 시공


제5장 전기 및 신호보안 설비

5.1 전기운전의 전반
5.1.1 전기운전의 현황
5.1.2 전기운전의 특질과 기대효과

5.2 급전·변전 설비 및 전차선로
5.2.1 급전계통 설비
5.2.2 변전 설비
5.2.3 전차선로
5.2.4 고속철도 전차선로 설비
5.2.5 전차선로의 관리

5.3 신호보안 및 폐색방식
5.3.1 신호보안 설비의 기본과 발달 과정
5.3.2 열차운전의 폐색방식

5.4 신호장치와 연동장치
5.4.1 신호장치
5.4.2 전철 장치와 연동장치
5.4.3 신호 제어방식 및 신호안전설비
5.4.4 궤도회로

5.5 열차 제어
5.5.1 자동 제어와 열차 운전
5.5.2 열차 집중제어 장치
5.5.3 ATS·ATC·ATO 등
5.5.4 철도 제어시스템의 발전과 COMTRACK

5.6 건널목 보안장치 와 열차방호 장치 및 철도 통신설비
5.6.1 건널목 보안장치
5.6.2 열차방호 장치와 철도 통신설비


제6장 철도 차량

6.1 차량의 전반
6.1.1 차량의 종류와 동력 방식
6.1.2 차량의 구조 일반
6.1.3 차륜의 윤곽
6.1.4 열차의 저항
6.1.5 차량의 점착계수
6.1.6 동력차의 출력
6.1.7 탈선한계
6.1.8 차량의 현황

6.2 전기차량
6.2.1 특질과 종류
6.2.2 동력 집중과 분산 열차의 득실
6.2.3 주요 기기
6.2.4 구조와 작용

6.3 디젤차량
6.3.1 특질과 종류
6.3.2 주요 기기
6.3.3 구조와 작용

6.4 객차(여객차)와 화차
6.4.1 객차(여객차)
6.4.2 화차

6.5 해외 고속철도차량의 기술동향
6.5.1 기술동향의 개론
6.5.2 차량의 구성
6.5.3 차량 메커니즘
6.5.4 최근의 개발사례

6.6 틸팅 열차
6.61 필요성
6.6.2 틸팅 기술


제7장 정거장 및 차량기지·차량공장

7.1 정거장의 종류와 배선
7.1.1 정거장의 목적
7.1.2 정거장의 종류
7.1.3 정거장 계획 및 정거장 위치 선정
7.1.4 유효장 및 선로용량
7.1.5 정거장의 배선

7.2 정거장의 설비
7.2.1 여객 설비
7.2.2 역전 광장
7.2.3 화물 설비
7.2.4 운전 업무상의 설비
7.2.5 정거장의 개량

7.3 차량기지와 차량공장
7.3.1 차량기지의 사명과 업무
7.3.2 차량기지의 레이아웃
7.3.3 차량기지의 레이아웃


제8장 운전·안전 및 유지관리

8.1 운전관리
8.1.1 열차 운전관리의 안전지표
8.1.2 열차의 종별
8.1.3 열차 속도의 사정
8.1.4 열차 계획의 책정
8.1.5 열차 다이어그램 책정
8.1.6 차량과 승무원의 운용
8.1.7 열차의 지령 관리(관제)

8.2 안전확보와 운전사고 방지 대책
8.2.1 개요
8.2.2 중대 사고의 분석 예
8.2.3 건널목 대책 및 첨단 교통체계
8.2.4 방재 대책 및 선로의 안전시설
8.2.5 열차 방호
8.2.6 직원 실수의 대책
8.2.7 무사고 목표
8.2.8 철도안전 법

8.3 철도의 유지관리
8.3.1 기본적인 고려방법
8.3.2 보수의 생력화
8.3.3 철도시설과 차량의 유지관리


제9장 속도 향상·고속철도 및 자기부상 철도

9.1 열차의 속도 향상
9.1.1 속도 향상의 기본적인 고려방법
9.1.2 제약 요인과 대책
9.1.3 속도의 기술적 한계와 최고속도의 결정요인
9.1.4 기타의 요인 및 비석

9.2 고속철도
9.2.1 개요
9.2.2 시설과 차량
9.2.3 보안과 환경 대책
9.2.4 경부고속철도의 기술특성
9.2.5 경부고속철도의 안정성 확보

9.3 자기부상 철도
9.3.1 레일과 차륜을 이용하지 않는 부상 철도의 의의
9.3.2 방식과 원리 및 장래
9.3.3 초전도 방식의 각종 설비


제10장 도시철도·경량 전철 및 특수 철도

10.1 도시철도
10.1.1 개요 및 역사
10.1.2 도시철도 일반
10.1.3 도시철도(중량전철)의 건설 계획
10.1.4 보통 지하철
10.1.5 지하 역의 방재
10.1.6 심층(대심도) 지하철
10.1.7 고무 타이어 지하철
10.1.8 리니어 모터 지하철
10.1.9 고가철도

10.2 노면철도
10.2.1 노면철도 일반
10.2.2 노면철도의 특성
10.2.3 시설의 양식
10.2.4 전차의 양식
10.2.5 라이트 레일

10.3 모노레일
10.3.1 모노레일의 정의
10.3.2 모노레일의 종류와 궤도의 양식
10.3.3 전자동 모노레일 시스템

10.4 신교통 시스템
10.4.1 신교통 시스템의 정의와 중량 수송 시스템(경량전철)
10.4.2 AGT의 특징
10.4.3 AGT의 시설
10.4.4 AGT의 차량

10.5 경량전철 일반 및 특수철도
10.5.1 경량전철 일반
10.5.2 특수 철도


참고 문헌
찾아보기
기관명 약호
남북한 철도 전문용어 비교

1.1.3 철도의 구성 요소와 기술체계

(1) 철도의 구성 요소
철도를 운영하기 위한 주된 구성 요소로서 다음과 같은 것이 열거된다. 철도 시스템의 운영은 이들 구성 요소의 유기적 연계를 기초로 행하는 것이며, 그러한 점에서 종합기술의 성과로서의 철도시스템의 모습을 볼 수 있다. 아래의 1)～3)은 각각 링크(link), 캐리어(carrier), 노드(node)라고 하는 철도의 3요소를 구성하는 것이며, 4)～6)은 이들 3요소를 효과적으로 운용하기 위한 지원시설이다.
1) 선로(permanent way) : 철도차량의 주행통로로 되는 시설이며, 궤도와 이것을 지지하는 구조물(노반·교량·터널 등)로 구성된다. 차량의 주행이 궤도에 의하여 제어·유도되는 점이 철도의 기본적 특징이며, 이에 따라 장대열차를 이용한 대량·고속 수송이 가능하다.
2) 차량(rolling stock) : 사람이나 화물을 수송하기 위한 이동 공간을 제공하는 것이며, 용도에 따라 각종의 차량이 사용된다. 승객설비(객실, 조명, 공조 설비, 서비스 설비 등)·주행장치(윤축, 대차 등)·동력장치(전동기, 구동장치, 동력제어 장치) 등으로 구성된다.
3) 정거장(station) : 열차(train)를 정거하여 여객을 승하차시키고, 화물을 적재·하화하거나 열차의 운전상 필요한 취급을 하며, 이곳에서 승객을 집산함에 따라 철도와 지역 사회나 다른 교통기관과의 연락 점으로도 된다.
4) 전기운전설비(electric traction equipment)·동력 설비 : 전기운전에서는 차량에 전력(electric power)을 공급하기 위하여 선로를 따라 전차선(trolley wire)을 가설하고, 일정 간격으로 변전소(transforming station)를 설치한다. 또한, 디젤 방식의 철도에서는 주요 역이나 차량기지에 연료의 급유설비를 설치한다.
5) 신호보안(signal protection device)·통신(telecommunication) 설비 : 열차의 안전한 운행을 위하여 열차 상호간에 일정 이상의 거리를 유지할 필요가 있기 때문에 신호보안 설비를 설치한다. 또한, 열차의 원활한 운전을 위해서는 통신연락 설비도 필요하다. 이들의 신호보안 설비를 시스템 공학적으로 재편하여 종합적인 통신 제어 시스템으로 한 것이 새로운 철도 시스템의 특징이다.
6) 차량기지(depot)·철도공장(railway workshop) : 차량을 유치하기 위하여 차량기지를 설치한다. 또한, 차량은 일반 기계와 마찬가지로 주행 사용으로 인하여 각부가 마모·열화(deterioration)·피로되기 때문에 차량의 효율적인 운용을 위하여 예방보전 방식(pre-ventive maintenance)에 의한 차량기지에서의 점검 정비와 철도공장에서의 보전 업무가 행하여진다.

- 본문 17-18P ‘제1장 철도 전반’중에서