< 붙임 2 >

400km/h급 고속철도 인프라 시범적용 기술개발 분리공모과제 공고 안내서

2011. 11.

한국철도시설공단

목 차

Ⅰ. 400km/h급 고속철도인프라 시범적용 기술개발 분리공모과제 시행공고

1. 공고과제 일반사항	2

Ⅱ. 신청방법 및 관련서류 작성

1. 신청자격 및 참여제한	5

2. 신청서 접수일정 및 장소	6

3. 신청서 접수 및 처리	6

4. 기타	9

Ⅲ. 선정평가

1. 선정평가 절차 및 기준	11

2. 가점 및 감점기준	13

Ⅳ. 연구개발비 계상기준

1. 정부출연금 지원비율	15

2. 연구개발비계상 공통기준	16

3. 비목별 계상기준 및 유의사항	17

V. 400km/h급 고속철도인프라 시범적용 기술개발 분리공모과제 제안요구서

1. 분리공모과제 제안요구서(RFP)	26

2. 1차년도 연구요약서	40

Ⅰ. 400km/h급 고속철도 인프라 시범적용 기술개발 분리공모과제 시행 공고

1. 공고과제 일반사항

가. 공고과제 및 정부출연금

◦ 공고과제

: 미래철도기술개발사업 “400km/h급 고속철도 인프라 시범적용 기술개발” 연구단내 분리공모과제 수행기관(공동연구기관) 공모

no.	연구단명	분리공모 과제명	2차년도 정부출연금 (백만원)	3차년도 정부출연금 (백만원)	4차년도 정부출연금 (백만원)
1	고속철도인프라연구단	선로구축물(노반) 모니터링 시스템 구축 및 성능평가	310	150	100

◦ 총 연구기간 : 협약일 ～ 2014.10 (36개월)

◦ 지원 정부출연금 : 560백만원

* 2차년도부터 지원되는 정부출연금임(1차년도 연구는 기완료 되었음)

* 총 정부출연금 및 연차 정부출연금은 향후 선정평가 결과, 정부예산 사정 등에 따라 조정될 수 있음

나. 공고과제 일반사항

◦ 분리공모과제 구성시 필요에 따라 공동연구기관으로 편성된 컨소시엄으로 신청가능(단, 공동연구기관은 위탁연구기관을 둘 수 없음)

◦ 과제별 연구내용, 연구기간 및 연구비는 과제제안요구서(이하 ‘RFP’) 및 목표사양서 등을 참조하여 작성

- 과제의 목적 달성을 위해 필요하다고 판단되는 경우에는 세부연구내용을 일부 가감할 수 있으나, 그 사유와 근거를 명확히 제시

◦ 연구개발 성과목표․지표체계, 실용화 추진계획 등을 필히 제시

- 신청자는 연구개발 성과목표․지표별 달성목표치 및 가중치 등을 연구개발계획서에 제시

- 제시한 성과지표는 선정평가를 통해 조정(추가) 가능

※ 과제선정 후 해당 연구책임자(기관)에 대한 진도점검․관리 및 성과평가 등의 근거자료로 활용

- 신청자는 연구성과의 실용화로 예상되는 기술, 경제, 사회․문화적 파급   효과 및 산출근거 제시

◦ 기업참여시 기업부담금은 「국토해양부소관 연구개발사업 운영규정」의   기준을 따르되, 추가 부담 가능

◦ 참여기업은 참여하고자 하는 과제와 관련된 연구 또는 사업 수행실적이 있고, 과제추진시 역할(자료․기술 조사 또는 제공, 시험시공 현장제공 등)이 명확하여야 함

◦ 제안 연구내용의 지식서비스 분야(디자인, 설계, 소프트웨어 개발 등) 해당여부를 사전검토, 선정평가 등을 통해 심층검토하고 해당되는 경우 협약시 반영예정

◦ 국제공동연구 또는 전문가 활용방안

- 필요시 관련 기술 해외 선도기관의 공동연구 등 추진방안 및 전문가 활용계획을 연구계획에 포함(국제협력 추진시 한국건설교통기술평가원(이하 ‘건교평’)에 해외 관련기관 문의 가능)

◦ 기 수행되었거나(종료과제, 중단과제 등) 현재 수행중인 과제 관련 연구개발결과의 구체적인 연계․통합 및 활용방안을 연구계획에 포함

◦ 기 수행하였거나 현재 수행중인 유사과제와 연구내용이 중복되지 않도록 연구개발계획서를 작성하여야 함

◦ 연구개발 수행 도중 과제의 중복성이 사후에 발견되거나 연구개발목표가 다른  연구개발에 의하여 성취되어 연구개발을 계속할 필요성이 없어진 때에는 협약을 해약할 수 있음

Ⅱ. 신청방법 및 관련서류 작성

1. 신청자격 및 참여제한

가. 신청자격

◦ 「기술개발촉진법」제5조 및 「국토해양부소관 연구개발사업 운영규정」(이하 ‘운영규정’) 제4조의 참여기관 자격요건 충족기관

나. 연구책임자 및 기관의 참여제한

◦ 건설교통기술연구개발사업의 사업단장 및 연구단장, 핵심주관연구책임자 또는 2개 이상의 과제를 수행하는 연구책임자(주관, 협동, 공동 연구책임자)

※ 다만, 수행중인 과제가 접수 마감일을 기준으로 3개월 이내에 종료될 경우는 과제 수에서 제외

◦ 연구개발계획서 신청 마감 전일까지 건설교통기술연구개발사업 참여제한 기간이 만료되지 않은 자 또는 기관

◦ 연구개발계획서 등 신청서류에 허위사실을 기재하거나 각종 증빙자료를 조작한 경우에도 선정 대상에서 제외하며, 선정된 후 이러한 사실이 발견되면 선정취소, 정부출연금 환수 등의 제재조치

다. 컨소시엄 구성 시 유의사항

◦ 컨소시엄 구성시 참여기관 수 과다편성으로 인한 추진체계의 비효율성을 최대한 지양하고, 반드시 필요한 기관으로만 구성하여 연구추진의 효율성을 도모하여야 함

◦ 선의의 경쟁을 유도하고, 선정평가의 공정성 확보를 위해 동일기관이 서로 경쟁관계에 있는 컨소시엄에 협동, 공동, 위탁연구기관으로 동시참여 불가

※ 경쟁기관에 소속된 연구자를 전문가로서 활용하는 것은 가능

◦ 연구성과 달성가능성 제고 및 연구수행 효율성 확보를 위하여 연구책임자의 참여율은 30% 이상을 확보하여야 함

◦ 운영규정 제4조 8호에 해당되는 기관(“중앙행정기관의 장의 지도․감독을 받는 공공기관”)의 연구책임자(협동, 공동, 위탁)는 해당기관의 부설연구소 또는 연구전담부서 소속직원이여야 함

2. 신청서 접수일정 및 장소

가. 접수일정

연구단명	분리과제명	신청서 및 제안서 접수
고속철도인프라연구단	선로구축물(노반) 모니터링 시스템 구축 및 성능평가	’11.11.17(목) 18:00까지

나. 신청서 및 제안서 접수 장소

◦ 한국철도시설공단 녹색철도연구원 기술연구소(042-607-4316)

3. 신청서 접수 및 처리

가. 신청서류

◦ 신청 공문(신청 기관장 직인 날인)            1부

◦ 연구개발계획서(A4용지, 좌철제본)            10부

※ 연구개발과제 참여의사 확인서, 연구책임자 수행 확약서 포함

◦ 중소기업 확인서	1부

※ 중소기업에 대한 사실확인으로 인정하는 공식적인 확인서류(다음 중 1개 제출)

1) 각 지방중소기업청에서 공개경쟁입찰용으로 발행하는 “중소기업 확인서”를 발급받아 기관장의 직인 날인 후 제출

2) 벤처기업육성에 관한 특별조치법 제25호에 의해 중소기업진흥공단에서 발행하는 “벤처기업확인서” 제출

3) 상기 1), 2) 서류 제출이 불가능한 경우, 세무사법 제2조 제7호에 의해   확인한 세무사의 사실증명이 첨부된 중소기업기준검토표 등 서류(공고시  첨부한 중소기업 관련 서식 참조)

◦ 한국산업기술진흥협회에서 발행하는 기업부설연구소 인증서

또는 연구개발전담부서 확인서                1부(해당되는 경우)

◦ 참여기업 주요실적 및 연구개발결과물 활용계획 1부(해당되는 경우)

◦ Letter of Internet 등	1부(해당되는 경우)

※ 자유형식으로 작성하되, 공동연구를 수행하는 해외연구자와 해당 소속기관장의 서명 포함

◦ 사업자등록증(기업)	1부(해당되는 경우)

※ 단순참여기업은 제외

◦ 연구개발계획서 데이터 CD(한글파일)          1매

◦ 신용평가 등급 증빙서류(원본)                 1매

◦ 신청기관의 3년간 회계감사보고서	각 1부

나. 신청서 작성요령

◦ 건설교통기술연구개발사업에 참여하고자 하는 각 연구기관은 연구개발계획서 양식의 작성요령에 준하여 연구개발계획서 및 첨부서류 작성

◦ 연구개발계획서는 작성시 제시된 지원분야와 부합하여야 하며, 구체적인 연구수행계획과 목표 제시

◦ 연구개발과제 목표달성 및 실용적인 연구성과를 도출할 수 있도록 연도별 연구계획, 연구성과 활용방안 등을 구체적으로 명시

◦ 당해 연구분야에 대한 국내외 관련 전문가 등을 통한 자문 수행내용 명시

◦ 기 수행하였거나 현재 수행중인 유사과제와 연구내용이 중복되지 않도록 연구개발계획서를 작성하여야 함(www.kictep.re.kr 정보마당, www.ntis.go.kr 참조)

- 제안된 연구내용이 타 유사과제와 연구방법이나 목표 등에서 차별화되는 경우에는 포함하여도 무방하되, 그 근거를 명확히 해야 함

※ 연구개발 수행 도중 과제의 중복성이 사후에 발견되거나 연구개발목표가 다른 연구개발에 의하여 성취되어 연구개발을 계속할 필요성이 없어진 때에는 협약을 해약할 수 있음

다. 신청서 접수

◦ 신청서는 서류접수를 원칙으로 함

◦ 서류접수

- 신청기관의 장은 지정된 접수기간 내에 신청서류를 한국철도시설공단에 방문하여 녹색철도연구원 기술연구소 담당자에게 제출

(담당자: 042-607-4316)

라. 신청서 검토 및 처리

◦ 신청서류 검토결과 다음에 해당되는 경우에는 일정기간을 정하여 서면으로 보완요청(연구개발계획서의 필요한 부수 포함)하고, 정당한 사유 없이 기간 내에 보완하지 않을 경우 신청서를 반려할 수 있음

- 연구개발계획서에 신청기관 장의 직인 또는 연구책임자의 날인이 누락된 경우

- 연구개발과제 참여의사 확인서가 없거나 참여의사 확인서에 기관장의 직인 날인이 누락된 경우

- 중소기업확인서 등 첨부서류가 누락된 경우

- 공동연구책임자가 참여제한에 해당되는 경우

- 기업부담금 비율 또는 현금부담금 비율이 정해진 비율보다 적은 경우

- 기타 기재사항 누락 등 보완이 필요한 사항이 있는 경우

4. 기타

가. 기타 정하지 않은 사항은「국토해양부소관 연구개발사업운영규정」, 「국토해양기술 연구개발사업 관리지침」등에 따름.

나. 상기 규정 및 지침에 명기되어 있지 않은 사항은 한국철도시설공단의 유권해석에 따름

다. 문의 안내

한국철도시설공단

- 녹색철도연구원 기술연구소	: 042-607-4316

한국철도기술연구원

- 고속철도인프라연구단	: 031-460-5317

Ⅲ. 선 정 평 가

1. 선정평가 절차 및 기준

가. 평가절차

신청서류 접수 및 사전검토․보완조치		∙신청기관 : 연구개발계획서 등 신청서류 제출 ∙시설공단 : 공모분야와의 부합성 및 신청서류 적합성 검토
⇩
평가위원회 평가 (발표평가)		∙정량평가: 평가위원회의 자료 확인 ∙연구개발계획 평가 : 발표평가를 통한 연구제안의 충실도, 추진전략의 구체성 등에 대한 평가
⇩
평가결과 통보 및 협약체결		∙신청기관 및 건교평에 선정평가결과 통보 ∙연구단과 공동기관간 협약체결

나. 평가항목

Ⅰ. 연구개발계획 평가

기준항목		배점	세부항목
연구개발 계획 평가 (75점)	연구개발 목표	10	최종목표 및 달성목표의 적절성, 타당성(5점)
			성과지표 설정의 명확성 및 적정성(5점)
	연구개발 내용	20	RFP와의 적합성(5점)
			과제목표달성을 위한 세부과제 구성 및 상호연계성(5점)
			연구개발내용의 완성도 및 실현가능성(5점)
			연구내용의 차별성 및 창의성(5점)
	추진전략 및 계획	20	연구수행체계 적정성 및 연구진 전문성(5점)
			연구추진 전략의 구체성 및 타당성(10점)
			연구인프라 및 연구지원 시스템의 적절성(5점)
	개발기술의 실용성 및 경제성	25	개발기술의 혁신성 및 차별성(5점)
			활용방안의 적절성 및 구체성(5점)
			개발기술의 실용성 및 사업성(10점)
			개발기술의 경제적 기대성과(5점)
연구기관 평가 (10점)	경영상태 건실도(신용평가등급)	10	절대평가(신용평가등급확인서)
연구책임자 평가 (15점)	연구책임자 전문성 및 관리능력	15	연구전문성 및 해당분야 실적(10점)
			연구과제 관리 및 운영 능력(5점)

※ 총점 및 연구개발계획․연구책임자 평가 점수 중 하나라도 만점의 60% 미만인 경우는 탈락

※ 신용평가등급에 의한 경영상태 평가기준

회사채에 대한 신용평가등급	기업어음에 대한 신용평가등급	기업신용평가 등급	평점
AAA	-	AAA (회사채에 대한 신용평가등급 AAA에 준하는 등급)	10.0
AA+, AA0, AA-	A1	AA+, AA0, AA- (회사채에 대한 신용평가등급 AA+,AA0,AA-에 준하는 등급)	9.5
A+	A2+	A+ (회사채에 대한 신용평가등급 A+에 준하는 등급)	9.0
A0	A20	A0 (회사채에 대한 신용평가등급 A0에 준하는 등급)	8.5
A-	A2-	A- (회사채에 대한 신용평가등급 A-에 준하는 등급)	8.0
BBB+	A3+	BBB+ (회사채에 대한 신용평가등급 BBB+에 준하는 등급)	7.5
BBB0	A30	BBB0 (회사채에 대한 신용평가등급 BBB0에 준하는 등급)	7.0
BBB-	A3-	BBB- (회사채에 대한 신용평가등급 BBB-에 준하는 등급)	6.5
BB+, BB0	B+	BB+, BB0 (회사채에 대한 신용평가등급 BB+, BB0에 준하는 등급)	6.0
BB-	B0	BB- (회사채에 대한 신용평가등급 BB-에 준하는 등급)	5.5
B+, B0, B-	B-	B+, B0, B- (회사채에 대한 신용평가등급 B+,B0,B-에 준하는 등급)	5.0
CCC+ 이하	C 이하	CCC+ 이하 (회사채에 대한 신용평가등급 CCC+에 준하는 등급)	4.0

2. 가점 및 감점 기준

가. 연구수행 형태에 따른 가점

◦ 대기업이 공동연구기관으로서

- 중소기업이 참여하지 않는 경우	: 1점

- 중소기업이 참여하는 경우	: 2점

◦ 기업 이외의 기관이 공동연구기관이고, 참여기업이 있는 경우 : 1점

◦ 중소기업이 공동연구기관인 경우	: 2점

나. 총 연구개발비에 대한 연구신청기관의 연구개발비 부담비율에 따른 가점

◦ 총 연구개발비에 대한 연구신청기관이 부담하는 연구개발비(현금)의   비율에 따라 신청기관 별로 가점 부여(단, 경쟁응모인 경우에 한함)

- 신청기관 중 연구개발비(현금) 부담비율이 가장 높은 기관 : 1.0점

- 그 외 기관은 최대 연구개발비(현금) 부담비율을 기준으로 연구개발비(현금) 부담비율에 따른 가점 부여

․부여가점 =	1.0 ×	해당 기관 연구개발비(현금) 부담비율
		신청기관 중 최대 연구개발비(현금) 부담비율

다. 기타

◦ 연구개발과제 선정 후 협약포기 경력이 있는 주관 또는 협동연구책임자나 기업의 경우(「국토해양기술 연구개발사업 관리지침」제정(’09. 6. 30) 이후 협약과제 대상) : 3점 감점

◦ 연구개발과제의 연구수행 도중 연구를 포기한 경력이 있는 주관 또는 협동연구책임자나 기업의 경우(「국토해양기술 연구개발사업 관리지침」제정(’09. 6. 30) 이후 협약과제 대상) : 3점 감점

◦ 기타 가점 및 감점 기준 관련 사항은 「국토해양부소관 연구개발사업  운영규정」 및 「국토해양기술 연구개발사업 관리지침」을 적용

Ⅳ. 연구개발비 계상 기준

1. 정부출연금 지원비율

◦  기업이 참여하는 경우, 연구개발비 출연기준 준수시의 지원비율

1. 중앙행정기관의 연구 개발비 출연 기준	2. 참여기업이 부담하는 연구개발비 중 현금 부담 기준	3. 참여기업이 부담하는 연구 개발비 중 현물부담이 허용 되는 비목 및 범위
가. 참여기업이 대기업인 경우: 총연구개발비의 50 퍼센트 이내 나. 참여기업이 중소기업인 경우: 총연구개발비의 75퍼센트 이내 다. 참여기업이 2개 이상이고, 이 중 중소기업의 비율이 3분의 2 이상인 경우: 총 연구개발비의 75퍼센트 이내 라. 그 외의 경우: 총연구개발비의 50퍼센트 이내	가. 참여기업이 대기업인 경우: 부담금액 중 15퍼센트 이상 나. 참여기업이 중소기업인 경우: 부담금액의 10 퍼센트이상(다만, 참여기업이 연구결과물의 수요업체인 경우에는 전액을 현물로 부담할 수 있다)	가. 참여기업 소속 연구원의 인건비(대기업의 경우에는 현물투자액의 50퍼센트 이내) 나. 직접경비 중 보유하고 있는 연구기자재 및 시설비, 재료비, 시작품제작에 소요되는 부품비(대기업이 보유하고 있는 연구기자재 및 시설비는 기업의 현물부담액 중 인건비를 제외한 금액의 50퍼센트 이내)
<비고> 이 표에서 중소기업은 「중소기업기본법」 제2조제1항 및 같은 법 시행령 제3조에 따른 기업을 말하며, 대기업은 중소기업이 아닌 기업을 말한다.

2. 연구개발비 계상기준 공통사항

◦ 과제당 연구개발비 지원 한도액의 범위 내에서 해당 기관의 자체규정에 따라 연구수행에 반드시 필요한 실 소요액으로 연구개발비를 계상하여야 함

◦ 연구개발비 상세내역은 각 공동연구기관 및 해당 기관의 자체규정에 따라 실소요액으로 계상하고 해당 기관은 자체 계상기준을 마련하고 유지하여야 함

◦ 환율은 정부의 매년도 예산안편성지침 및 기준에 따름

3. 비목별 계상기준 및 유의사항

가. 인건비

※ 주의사항

◦ 인건비 계상시 다음 기준을 만족하여야 함

- (협동, 공동, 위탁) 연구책임자의 참여율은 30% 이상을 확보하여야 함

(1) 내부인건비

◦ 연구기관 소속 연구원이 해당 연구개발에 직접 참여하는 경우 지급되는 인건비

- 소속기관의 급여기준에 따른 연구기간 동안의 실지급액을 해당 과제참여율(100퍼센트를 초과하지 못한다)에 따라 계상

- 인건비 중 원 소속기관으로부터 지급받는 인건비에 해당하는 부분은 계상은 하되 지급하지 아니하나, 다음 각 목에 해당하는 경우에는 계상하여 지급 가능(상세내용은 공고시 첨부한 “내부인건비 지급 세부 기준” 참조)

․ 디자인, 설계, 콘텐츠, 소프트웨어 개발 등 지식서비스 분야

․ 연구개발서비스 분야

․ 그 밖에 중앙행정기관의 장이 필요하다고 인정하는 경우

※ 인건비가 기 확보되어 참여연구원에게 별도의 인건비를 지급하지   않는 경우 연동비목 계산(간접비, 연구수당 등)시는 과제당 참여율 30% 이내에서 계상 가능

- 연동비목 계상 :

․ 연구수당 : 인건비[지급(현금+현물)+미지급]

․ 위탁연구개발비, 간접비: 인건비[지급(현금+현물)]

(2) 외부인건비

◦ 연구기관에 소속되어 있지 아니하나 해당 연구개발사업에 참여하는 연구원에게 지급되는 인건비

- 연구기관의 급여기준에 따른 연구기간 동안의 실지급액을 해당과제 참여율에 따라 계상

◦ 「국가연구개발사업의 관리 등에 관한 규정」제11조의2제1항에 따라 연구비 관리 우수기관으로 인증된 대학 및 교육과학기술부장관이 별도로 정하는 대학에 대해서는 학생연구원 인건비를 연구개발과제에 직․간접적으로 기여하는 학생 연구원에게 지급할 수 있음

- 대학의 학생연구원에게 지급되는 인건비는 해당 과제별 투입되는 인원 총량 기준으로 계상

※ 인건비 중 학사․석사․박사과정 학생의 외부인건비는 참여율 100%를 기준으로 다음에서 정한 금액으로 하고, 학생의 참여율은 정규수업에 지장을 주지 아니하는 범위 안에서 계상하여야 한다

․ 학사과정 : 월 1,000,000원

․ 석사과정 : 월 1,800,000원

․ 박사과정 : 월 2,500,000원

※ 학생인건비(박사급 연구원 포함) : 월 급여 × man-month 투입 총량

구 분	세부 산정 기준
학생연구원	◦ 학사, 석사, 박사과정의 월급여는 상기금액을 적용 (인건비 풀링제 적용)
박사급 연구원	◦ 내부규정에 따라 자율결정(인건비 풀링제 적용)
임시직	◦ 내부규정에 따른 실지급액 × 참여율

나. 직접비

(1) 연구 장비․재료비

◦ 기기․장비 및 연구시설비

- 해당 연구개발사업에 1개월 이상 사용할 수 있는 기기․장비와 부수기자재 (해당 연구수행과 관련 없는 개인용 컴퓨터는 제외), 연구시설의 설치․구입․임차에 관한 경비 및 관련 부대경비를 실소요 경비로 계상

- 연구수행기관의 내부 기자재, 시설의 임차 비용 계상 불가

※ 다만, 참여기업이 현물로 부담하기로 한 연구시설․장비 및 재료비의 경우 기업예산회계법 제15조의 규정에 따라 산정한 감가상각액을 기준으로 당해 과제 사용률을 감안한 비용으로 계상 가능

- 과제와 무관한 사무기기, 가전제품 등 범용화 된 기자재는 계상 불가(프린터, 복사기, 스캐너, 개인용 컴퓨터 등)

- 취득가격이 3천만원 이상인 장비 또는 3천만원 미만이라도 공동활용이 가능한 장비는 건교평 연구관리시스템 또는 국가과학기술종합정보서비스(http://rndgate.ntis.go.kr)에 기등록된 장비의 재활용여부를 확인한 후 계상

◦ 시약 및 재료비, 시험분석료, 전산처리, 관리비 등은 실소요 경비로 계상

- 과제 이외 연구수행기관 전체의 전산처리 및 관리비 계상 불가

- 시험분석료는 시험분석기관의 기준단가를 적용하여 계상

◦ 시제품․시작품․시험설비 제작경비

- 실소요 경비로 계상하되 연구수행기관에서 자체 제작할 경우 제작에 필요한 재료비에 한하여 계상하며, 제작에 필요한 일용직 등에 대한 비용은 외부인건비에 계상

- 제작하고자 하는 시제품․시작품․시험설비 대한 내역 및 연구개발비 산정자료를 제출하여야 함

(2) 연구활동비

◦ 연구원의 국내․외 출장여비 및 시내교통비

- 당해 연구개발과제에 참여하는 연구원의 국내․외 출장여비 및 시내교통비는 당해 연구기관이 정한 기준에 따른 실 소요액으로 계상하되 다음에 해당되는 비용은 계상 불가

․내부차량비, 차량임차비, 유류비 등 연구용도 외의 비용

․세미나․학회, 워크샵 참석시 개최기관에서 숙박․식사를 제공할 경우 숙박․식사비용 계상 불가

- 국외 여비의 경우 총연구개발비의 현금부문(정부출연금+기업부담금 중 현금)의 3～7% 이내 계상

연구개발비	계상기준	비 고
3억원 미만	7% 이내	최대 15백만원 초과 계상불가
3억원 이상～10억원 미만	5% 이내	최대 30백만원 초과 계상불가
10억원 이상	3% 이내	최대 100백만원 초과 계상불가

※ 연구단의 경우 과제별로 적용

․당해 연구기간내 동일국가에 동일 목적으로 중복출장 불가

․같은 목적으로 3인 이상 해외출장 불가

◦ 과제와 직접 관련 있는 인쇄·복사·인화·슬라이드 제작비, 공공요금·제세공과금 및 수수료, 사무용품비, 연구환경 유지를 위한 기기·  비품의 구입·유지 비용, 위탁정산비용

- 최종 및 연차과제별 보고서 인쇄, 배포 비용 반영

- 연구과제 수행과 직접적인 관련이 없는 전기료, 상․하수도료, 사무 및 난방용 연료비, 경상 피복비, 휴대폰 사용료 등 계상불가

- 연구환경 유지를 위한 기기․비품 구입․유지비용은 대학연구실만 계상 및 집행이 가능함

․냉난방기기(선풍기, 온풍기, 에어컨 등), 공기정화기, 차광기    (블라인드), 가습기, 스탠드, 정수기 등 건강하고 청결한 연구 환경 유지를 위한 기기․비품의 구입에 한함

- 위탁정산비용은 연구개발비의 현금부문(정부출연금+기업부담금 중 현금)의 규모별 계상

(기준: 세부과제별, 단위:천원, ’09.7.1)

연구개발사업비	수수료
0.5억원 미만	449
0.5억원 이상 1억원 미만	524
1억원 이상 2억원 미만	599
2억원 이상 3억원 미만	700
3억원 이상 5억원 미만	850
5억원 이상 10억원 미만	1,000
10억원 이상 20억원 미만	1,199
20억원 이상 50억원 미만	1,404
50억원 이상 100억원 미만	1,684
100억원 이상	1,852

※ 연구단, 사업단의 경우 세부과제별 계상

※ 상기 수수료는 추후 일부 조정될 수 있음

․협동 및 공동연구기관 수에 따른 가산금

협동 및 공동연구기관 수	가산금
1개	수수료의 10%
2개 이상	1개 기관 추가시 마다 수수료의 5%씩 가산

※ 단, 위탁정산기관 수에 따른 가산금은 없음

․교육과학기술부로부터 연구비관리인증을 받은 기관이 주관․ 협동연구기관으로 연구과제를 수행할 경우 인증기관의 연구  개발비를 제외한 금액에 대하여 위탁정산수수료를 계상

연구비관리인증제 적용범위	위탁정산수수료 계상
- 인증기관이 주관연구기관이 되어 수행하는 연구개발과제 (타기관에 발주한 위탁연구과제 포함) 단, 협동연구과제는 적용배제	- 주관연구기관은 인증기관인 주관연구기관의 연구비를 제외한 후 비인증기관인 협동연구과제의 연구비에 대한 위탁정산수수료를 산정하여 계상 하여야 함.
- 인증기관이 비인증기관으로부터 수탁하는 협동연구과제는 인증제 인센티브 부여. 단, 위탁연구과제는 적용 배제	- 비인증기관인 주관연구기관은 인증기관의 협동연구과제 연구비를 제외한 후 위탁정산수수료를 산정하여 계상하여야 함

◦ 전문가활용, 국내·외 교육훈련, 기술정보수집비, 도서 등 문헌구입비, 회의비, 세미나 개최비, 학회·세미나 참가비, 원고료, 통역료, 속기료, 기술도입비, 특허정보조사비, 해당과제 수행과 관련된 식대

- 회의․세미나 개최비 : 회의장 임차료, 음료, 다과비 등의 실 소요비용을 계상하며, 연구책임자는 회의일시, 장소, 참석인원, 목적, 회의내용, 참석자의 서명 날인 등이 명시된 회의록을 비치하여야 함

※ 기관내부연구자들의 업무협의 등의 회의는 회의비로 집행 불가능함

- 해당 연구과제 수행과 관련된 학회․세미나 참가비는 계상가능하나 종신학회비․연회비는 계상 불가

- 참여연구원에 대한 전문가 활용비, 원고료, 통역료, 속기료는 계상 불가

- 전문가활용비의 경우 전문가 현황정보(전문가, 활용기간, 활용내용, 소요경비 등)를 상세히 기재

- 기술도입비는 기술명, 도입국, 금액, 관련세부연구내용 등을 상세히 기재

- 식대는 참여연구원의 야근 및 특근 식대를 위한 항목으로 회식 및 유흥성 경비로 계상 불가

◦ 세부과제 조정․관리비

- 세부(단위)과제가 있는 경우 해당과제의 조정 및 관리에 필요한 경비를 실소요 경비로 계상

․당해 과제 연구결과에 대한 자체 평가비

․세부과제와의 세미나, 회의 등의 공통 경비로 사용시, 연구책임자는 회의일시, 장소, 참석인원, 목적, 회의내용, 참석자의 서명 날인 등이 명시된 회의록을 비치하여야 함

◦ 연구기관이 정한 기준이 있는 경우 이에 따라 계상하며, 별도로 정한 기준이 없는 경우 실소요 경비를 계상

(3) 연구수당

◦ 해당 과제 수행과 관련된 연구책임자 및 참여연구원의 보상금․ 장려금 지급을 위한 수당

- 인건비의 20% 범위에서 계상하여야 하며 초과집행 불가

- 현금, 상품권, 선물비 집행 불가

다. 위탁연구개발비  ※ 공동연구기관은 위탁연구기관을 수행할 수 없음

라. 간접비

◦ 인건비(미지급 인건비 제외)와 직접비(현물 제외)를 합산한 금액에 고시된 간접비율을 곱하여 계상(다만, 교육과학기술부장관이 별도로 정하는 사항에 대하여는 고시된 간접비율 이하로 계상 가능)

◦ 간접비율이 고시되지 아니한 기관은 인건비(미지급 인건비 제외)와 직접비를 합산한 금액의 17%범위에서 계상

단, 영리기관에 대하여는 간접비 중 연구실안전관리비, 연구보안관리비 및 성과활용지원비만 계상

◦ 인력지원비

- 지원인력 인건비 : 연구개발에 소요되는 지원인력의 인건비

- 행정지원 전담요원 인건비 : 연구책임자의 연구비 정산 등을 직접 지원하기 위한 인력의 인건비(한 개 또는 다수의 연구실을 묶어 총 연구개발비가 10억원 이상이고, 정산 등 행정업무 부담이 클 경우에만 해당함)

- 연구개발능률성과급 : 주관연구기관의 장이 우수한 연구성과를 낸 연구자 및 우수한 지원인력에게 지급하는 능률성과급

◦ 연구지원비

- 기관 공통지원경비: 연구개발에 소요되는 기관 공통지원경비

- 사업단 또는 연구단 운영비: 사업단 또는 연구단 형태로 운영되는 경우, 운영경비 및 비품 구입 경비

- 연구실 안전관리비: 연구개발과제 수행과 관련하여 연구실험실 안전을 위한 안전교육비 등 예방활동과 보험가입 등 연구실 안전환경 조성에 관한 경비 중 「연구실 안전환경 조성에 관한 법률」에 따라 정하는 경비(인건비의 2퍼센트 범위에서 집행)

- 연구보안관리비: 연구개발과제 수행과 관련하여 보안장비 구입, 보안교육 등 연구과제 보안을 위한 필요경비

- 연구개발준비금: 정부출연연구기관, 특정연구기관 및 교육과학기술부장관이 별도로 고시하는 비영리 민간 연구기관에 소속된 연구원의 일시적 연구중단(제20조제1항에 따라 참여제한을 받은 경우 또는 내부 징계로 인한 일시적 연구중단의 경우는 제외한다), 연구 연가, 박사 후 연수 또는 3개월 이상의 교육훈련(연수 또는 교육훈련기관에서 비용을 부담하지 않는 경우에 한정한다) 등으로 인하여 연구개발과제에 참여하지 아니하는 기간 동안의 급여 및 파견 관련 경비

- 대학 연구활동 지원금 : 연구관련 기반시설 및 장비 운영비, 학술정보용 도서 및 해외전자정보(Web-DB) 구입비, 실험실 운영 지원비, 학술대회 지원비, 논문 게재료 등 대학의 연구활동을 지원하는 경비(직접비에 계상되지 아니하는 경우에만 해당함)

◦ 성과활용지원비

- 과학문화활동비 : 연구과제의 홍보를 위한 과학홍보물 및 행사 프로그램 등의 제작, 강연, 체험활동, 연구실 개방 및 홍보전문가 양성 등 과학기술 문화확산에 관련된 경비

- 지식재산권 출원·등록비 : 프로그램(「과학기술기본법」 제12조에 따른 국가연구개발사업의 조사·분석상 대분류사업을 말한다) 수행과제와 직접 관련된 지식재산권의 출원·등록에 필요한 모든 비용 또는 기술가치평가 등 기술이전에 필요한 비용(특허유지비는 해당 지식재산권의 기술이전 가능성이 높을 경우에 한하여 최초 특허 등록기간 종료 후 2년간 집행 가능)

- 연구개발 종료 후 추적평가 등을 위하여 소요되는 경비

4. 기타

◦ 기타 연구개발비 계상기준은 「국토해양부소관 연구개발사업 운영규정」 및 「국토해양기술 연구개발사업 관리지침」을 참조

V. 400km/h급 고속철도 인프라 시범적용 기술개발 분리공모과제  제안요구서(RFP)

1. 분리공모과제 제안서(RFP)

연구과제명

(분리공모과제)

선로구축물(노반) 모니터링 시스템 구축 및 성능평가

1. 연구개발 목표

◦ 선로구축물(노반)에 대한 국내외 설계기준 현황등을 파악하고 첨단 모니터링을 통한 대상 지역의 침하, 거동특성을 분석하여 400km/h 고속선의 성능평가 요구사항 정립 및 거동평가를 수행하며 최적설계(안)을 제시함.

2. 연구개발 필요성 및 기술동향

□연구개발의    필요성

□ 기술동향

◦ 현재 호남 고속철도 선로구축물(궤도,노반,교량)은 시속 350km/h로 설계, 시공이 되지만 그 이상의 속도에 대해서는 전 세계적으로도 관련지침 및 설계기준이 명확히 제시되지 않고 있는 실정임. 호남고속철도의 구간은 구조물의 안전 계수 등이 고려되어 설계, 시공되지만 속도증속에 따른 여러 변수요인들에 대한 실험적으로 규명되지는 않았음.

◦ 철도에서 접속구간은 교량과 토공, 터널과 토공 사이의 노반상태가 변화하는 구간, 유도상궤도와 무도상궤도 사이와 같이 궤도구조형식이 변화하는 구간, 또는 궤도의 하부구조강성이 변화하는 구간을 말한다. 이들 구간에서는 궤도지지강성이 갑작스럽게 변화함으로써 레일변위가 급하게 변화하여 차량의 이상 진동이 발생하고 이러한 진동으로 인한 충격윤중은 노반의 침하 및 궤도재료의 열화 및 손상을 가속시키는 결과를 초래한다.

◦ 접속구간 설계 시 상기의 부정적 현상의 발생을 방지하기 위하여 구간별 노반 및 궤도강성차를 줄여 전체적으로 궤도지지강성 변화를 완화시키고, 토공구간의 소성침하 방지와 접속부에 부정적 영향을 주는 교량구조물의 비이상적 거동발생을 방지할 수 있는 제반 규정을 제정하고 있다.

◦ 흙 구조물의 요구성능은 그 사용목적이나 설계내용기간에 따라 자갈궤도와 콘크리트궤도의 요구 수준은 다르며, 속도에 따라서도 요구수준이 달라질 수 있다. 흙 구조물은 파괴 징후 등 사전에 충분히 인지할 수 있으며, 설계정수의 편차도 큰 것이 일반적이다. 쌓기의 경우에는 양질의 재료를 사용하여 순차적으로 다짐을 하기 때문에 구조적 안정성에 큰 문제가 발생하지 않는다. 또한 기능상으로 볼 때 시간이 경과됨에 따라 안정화되는 공학적 특징을 가지고 있기 때문에 시공 직후의 안정성을 검토하고 있다. 이와 반대로 깍기 구조물의 경우 설계 초기보다 점진적으로 불안정화 되는 특징을 가지고 있고, 사면절취 등으로 인한 토압의 변동, 원지반의 강도변화, 지하수 변화 등으로 안정성에 저하되는 특징을 가지고 있다.

◦ 일본 흙구조물 설계등 동해설(2007)년에는 자갈궤도와 생력화궤도를 분리하여 기준을 정립하였으며, 흙 구조물에서도 성능기반의 설계개념을 도입하였다. 그러나 아직까지는 모든 설계를 성능기반으로 설계하기에는 엔지니어링의 기술한계, 전체주기에서의 비용등을 고려할 때 오히려 사양설계 개념이 과다설계지만 유리할 수 있다고 보고되고 있다. 따라서 흙 구조물에 대하여 적합간주사양 방법으로 보다 합리적이며 경제적인 설계를 하고 있는 실정이다.

◦ 일반적으로 볼 때 흙 구조물은 요구되는 수준은 안전성, 사용성, 복구성 측면에서 각각의 요구 수준과 성능을 정의하여야 한다. 안전성은 흙 구조물이나 주변의 사람에게 피해를 주지 않아야 하며, 사용성은 흙 구조물의 사용자나 주변사람의 사람이 쾌적하게 사용 또는 생활하기 성능이다. 복구성은 흙 구조물이 손상을 받지 않기 위한 성능 또는 손상을 받는 경우 성능 회복이 용이하게 시행되기 위한 성능이다.

◦ 일반적으로 열차속도가 증가되면 궤도의 동적하중의 증가와 진동의 영향이 크게 되어 주행안전성에 불리하게 작용하게 된다. 또한, 궤도의 평탄성은 고속선에서 매우 중요한 요소라고 볼 수 있다. 따라서 노반구조의 요구수준은 적절한 탄성을 유지하고 강도를 가지며, 변형이 적고 강성이 큰 재료를 사용하여 침하 등 장기적으로 내구성을 확보하여 유지관리 측면에서도 유리한 구조이여야 한다. 또한 시공기술에서도 종 방향으로 노반의 강성 차이를 완만하게 변화시킬 수 있도록 시공되어야 한다.

○ 선로구축물(노반)에 대한 국내설계지침 현황은 경부고속철도와 호남고속철도의 설계지침에서 제시하고 있다. 이는 설계속도 350km/h에 대한 기준이고 실제 운행속도는 이보다 더 낮으며 현재 세계 고속철도의 운행속도 경향은 350km/h를 상회하고 있다.

◦ 본 과업에서는 선로구축물(노반)에 대하여 외국 설계 기준 및 기술동향을 분석하고 호남고속철도 Test-Bed구간의 정확한 모니터링을 통한 측정DB를 구축 및 평가, 분석함으로써  현행 기준과 면밀히 비교하여 향후 400km/h급 증속을 위한 선로구축물(노반)의 요구조건(Requirement)과 설계지침(안)의 도출을 하고자 함이다. 연구결과는 향후 고속철도의 증속을 위한 기반데이터 및 가이드라인과 궤도노반단면의 최적설계(안)로 활용될 수 있고 지속적인 측정데이터 구축 및 분석과 현상규명에 대한 연구결과가 축적되면 이를 토대로 국내 독자적인 설계가 가능해 질 수 있을 것으로 판단되며 확대되는 해외고속철도시장에서도 보다 앞선 국제 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

◦ 현재 고속철도의 세계적인 추세는 운영속도 300km/h에서 350km/h이상으로 속도를 향상하고 있음.

- 중국은 현재 최고운영속도 350km/h로 고속철도를 운영하고 있으며, 향후 운영최고속도를 380km/h로 향상시킬 계획에 있음. 프랑스와 일본은 현재 320km/h 최고 운영속도로 운영하고 있으나, 향후 운영최고속도를 360km/h로 향상시킬 계획을 갖고 있음.

- 이에 따라 일본, 독일, 프랑스 등에서는 350km/h이상의 고속철도차량을 이미 개발하였거나 개발 중에 있음.

- 국내에서도 차세대 고속철도기술개발사업으로 최고운영속도가 370 km/h인 고속차량을 개발 중에 있음.

◦ 현재보다 높은 운영속도로 고속철도를 운행하기 위해서는 고속차량 뿐만 아니라 인프라 기술의 개발도 함께 이루어져야 하며, 인프라 기술의 동향은 다음과 같음.

- 국내 철도건설규칙은 궤도, 노반, 교량 등의 인프라에 대한 설계최고 속도를 350km/h로 규정하고 있음. 따라서, 고속철도의 운영최고속도를 350km/h에서 400km/h로 증속하기 위해서는 철도건설규칙의 개정이 필요함. 350km/h 이상의 속도대역에서의 인프라 성능검증 및 설계기준 도출은 현재까지 국내외 규격에도 포함되어있지 않는 미지의 연구 분야임.

3. 연구개발내용

1차년도

(연구 완료)

◦ 접속부 포함 노반 침하허용기준 등

- 교량 -토공 접속구간 단차원인 거동특성 및 설계현황 분석

2차년도

(진행중)

◦ 모니터링을 통한 노반 성능 분석(기본설계)

- 계측 기반 유한요소 역해석을 통한 단면 노반 물성치 산정

- 지반 물성치 변경에 따른 침하주요 영향 파라미터 도출 및 민감도 분석

- 고속선 열차 속도 및 년간 통과 하중량등의 철도 특성을 고려한 잔류 침하량 예상기법(기본설계) 개발

◦ 노반 성능평가용 모니터링 시스템 구축

- 표준단면노반, 연약지반상노반, 접속부노반 센서 설치, 원격 모니터링 시스템 및 DB 구축

- 시공사 계측 데이터 및 Test-Bed 구간 계측 DB구축

3차년도

◦ 모니터링을 통한 노반 성능 분석(검증단계)

- 잔류 및 즉시 침하량 예상기법을 계측데이터와 비교검토

- 노반 침하 분석 프로그램 제작 및 계측데이터 연계

◦ 접속부 구간의 허용노반침하량을 고려한 노반 성능 분석

- 역해석을 이용한 접속부 구간의 물성치 산정

- 구조물과 노반과의 상관관계를 고려한 접속부 침하 거동 분석

- 접속부 구간의 계측 관리 기준치 산정기법 개발

4차년도

◦ 모니터링을 이용한 노반 성능 평가기준 정립

- 모니터링 결과에 따른 노반 성능 정량화

- 지반 역해석 물성치 및 철도 특성을 고려한 예상 잔류침하량 분석

- 노반 단면별(표준, 연약지반, 접속부) 성능 주요 인자 도출 및 인자별 침하량 상관관계 도출

4. 연구개발 추진방법

□추진전략

□추진체계

□최종성과물

◦ 400km/h급 선로구축물(호남고속철도) 설계기준 연구

- 호남고속철도의 선로구축물을 대상으로 하며, 열차 주행 시 궤도, 노반, 교량, 터널 등의 모니터링 시스템 설치 및 검증을 통해 선로구축물의 설계기준을 도출하고 철도유관기관의 자문 및 검증을 통하여 이 설계기준(안) 관련 실제 업무에 적용될 수 있도록 함.

◦ 연구단

◦ 주관연구기관 : 기업/대학/연구원

◦ 공동연구기관 : 기업/대학/연구원

◦ 본 분리공모과제의 수행기관으로 선정된 연구기관은 향후 연구단 내 해당 협동연구과제의 공동연구기관으로 편입 예정

◦ 본 과제는 연구단 전체 연구내용, 성과, 연구진 등과의 유기적인 연계성을 확보하여야 하며, 이와 관련하여 본 과제 연구책임자는 연구단장 및 해당 협동연구책임자에 적극 협조하여야 함

◦ 첨단 모니터링을 통한 인프라 성능검증 및 핵심 설계 기준 연구

- 고속선 속도 증속 시 속도에 민감한 설계기준(안)

- 궤도/교량/노반 주행안전성 및 승차감 확보를 위한 설계 기준(안)

- 모니터링 시스템 및 장비

- 열차하중의 확률분포특성 및 동적증가계수 변화 분석 보고서

◦ 열차 속도증가에 따른 궤도 및 노반 핵심요소의 특성변화 및 최적설계안 도출

- 궤도/노반 핵심요소의 특성변화 관련 최적설계안

- 열차속도와 궤도 및 노반 층 두께 상관성 분석보고서

5. 사업기간 및 소요예산

◦ 총 사업기간 : 협약일 ∼ 2014.10.28

- 당해연도 사업기간: 협약일 ～ 2012.10.28

◦ 사업예산(정부출연금) :

- 총연구비 : 560백만원

- 당해연도 연구비 : 310백만원

(단위 : 백만원)

	1차년도 (2010년)	2차년도 (2011년)	3차년도 (2012년)	4차년도 (2013년)	총계
정부출연금	-	310	150	100	560

6. 기타

◦ 연구내용, 연구기간 및 연구비는 본 과제제안요구서(RFP)를 참조하여 작성

- 과제의 목적 달성을 위해 필요하다고 판단되는 경우에는 세부연구내용을 일부 가감할 수 있으나, 그 사유와 근거를 명확히 제시하여야 함.

※ 총 지원예산 및 연차별 지원예산은 향후 선정평가 결과 또는 정부예산 사정에 따라 조정될 수 있음

◦ 기업 참여시 기업부담금은 연차별로 “국토해양부소관 연구개발사업 운영규정 ”의 기준을 따르되, 추가 부담 가능

◦ 연구단장, 해당 협동연구책임자는 필요시 선정된 동 과제 연구책임자와 협의를 거쳐 연구개발계획서를 수정․보완(연구목표, 내용 및 범위 등을 구체화․명확화)할 수 있음

◦ 연구책임자(기관)는 성과목표․지표별 달성목표치 및 가중치 등을 연구개발계획서에 제안하여야 함. 과제선정 후 해당 연구책임자(기관)에 대한 진도점검․관리 및 성과평가 등의 근거자료로 활용할 계획이므로 신중히 작성요망

◦ 연구성과의 정량적․정성적 파급효과 제시

- 연구성과의 실용화․사업화로 예상되는 기술, 경제, 사회․문화적 파급효과 및 산출근거

◦ 국제공동연구 또는 전문가 활용방안

- 필요시 관련 기술 해외 선도기관과의 공동연구 추진방안 및 전문가 활용계획을 연구계획에 포함(국제협력 추진시 우리원 대외협력팀에 해외 MOU 체결기관 문의)

2. 연구개발 활용방안 및 기대성과

1. 연구결과의 활용방안

○ 400km/h급 속도향상 주행 시 접속구간의 거동특성, 취약개소의 동적거동 데이터를 확보

○ 선로구축물의 위험도 분석을 위한 예비 자료로 활용이 가능

○ 첨단 모니터링 기술을 철도분야에 적용하여 효율적이고 신뢰성이 높은 결과를 확보하고 그동안 거동분석이 어려웠던 분야에 대해 새로운 평가기법을 적용이 가능함.

○ 콘크리트 슬래브궤도, 궤도노반, 교량의 최적단면검토를 통하여 설계체계의 개선과 향후 궤도구성품, 노반, 교량의 주요 요구사항 결정에 적용이 가능

○ 향후 차세대 고속철도 궤도시스템의 과학적・경제적 유지관리(안) 도출

○ 고속선, TSR 및 TCR , BTL구간 , 광역철도 뿐만이 아니라 해외 고속신선 수출에 유리한 경험확보

2. 기대성과 및 파급효과

2.1 기술적 측면

○ 호남 고속선의 Test Bed 적용이후의 인프라 관련 기술은 확보함으로 인하여 전세계 철도시장의 경쟁력 확보가 가능함.

- SBI Energy 프로젝트 통계자료에 의하면 2010-2014년 사이의 고속철도 관련 시장규모는 5년간 167조로서 매년 12%전후의 성장률을 보여줌. 이와 같은 추세라면 2015-2020년까지 Market Value는 351조로 증가할 것임.

○ ’10. 9. 1 개최된 이명박 대통령 주재의 ‘미래 녹색구토 구현을 위한 KTX 고속철도망 구축전략 보고회의’의 국토해양부의 정책방향에 대응을 통해 다음과 같은 효과가 기대됨.

- 전국 주요 거점을 일상 통근시간대인 1시간 30분대로 연결하여 고속철도 서비스 수혜범위가 인구의 84%, 국토의 82%로 확대됨(2시간대 서비스 범위는 인구의 98%,국토의 95% 수준)

- 1일 이용객이 ‘07년 31만명에서 ’25년 77만명으로 증가

○ 향후 400km/h급 속도확보를 계기로 초고속철도의 설계,시공 및 성능평가기술 등 철도시스템의 기술력을 확보하여 향후 차량-건설인프라의 패키지 사업화시 유리한 국외진출환경을 조성함.

○ 고속선의 설계 및 유지보수의 고도화가 가능함. 400km/h급 열차주행까지의 주요 선로구축물 설계 및 유지보수에 대한 독자적인 기준정립이 가능함.

○ 철도건설규칙 중 속도증가에 민감한 항목들을 도출하고 이에 대한 철도건설규칙을 수정 보완 하고 미지의 영역인 400km/h급 인프라 성능검증을 및 설계기준 도출근거 마련

○ 개발기술을 통한 선로구축물 안정성 및 차량주행안정성 확보

○ 개발된 선로구축물 핵심기술을 통하여 동력 분산식 개발차량과 선로구축물 인터페이스 기술 확보.

○ 궤도, 교량, 노반 고속분야에서의 기준정립과 설계요건을 통해 안전하면서도 최적화된 기술확보가 가능함.

2.2 사회․경제적 측면

○ 철도의 선도국가로 발전 설계에 대한 정량적 설계시 고려요건을 제시로 철도 건설과 유지관리 주체의 합리적인 정책수립이 가능

○ 선도국가의 기술이전을 기피하고 있는 400km/h이상의 초고속철도 주행데이터 확보로 설계 및 원천기술을 확보

○ 초고속철도  인한 접속구간 분기기구간등의 관련기술을 확보함으로서 대국민 신뢰도 향상 및 수송수요 증대

○ 초고속철도의 시험경험을 통해 국제적인 철도의 위상제고

○ 전세계적인 고속철도의 신뢰도 향상으로 관련 철도 산업체의 기술발전 유도로 인한 국가경쟁력 강화와 국가이미지 제고

○ 관련 데이터 확보로 인한 400km/h급 고속열차의 상용화 시기 및 해외수출 기간을 단축

○ 해외 시장 진출 기대 및 국산화로 인 해외기술료 절감가능

4. 1차년도 연구요약서

1. 궤도노반 접속구간 취약개소 성능평가 및 분석

호남고속철도는 총연장이 230.9km로 이 중 주요구조물 구간이 차지하는 비중이 전체의 79%이며, 경부고속철도가 71%인 것에 비해 다소 높다 할 수 있다. 경부고속철도는 지형상 터널이, 호남고속철도는 교량의 비율이 높게 나타나며, 각 구조물 구간은 토공구간과 접속하게 된다. 현재 호남고속철도는 350km/h의 차량의 운행에 최적화 되어 있으며 콘크리트 도상으로 설계되어있다. 본 연구는 호남고속철도 선로구축물 모니터링 구간의 교량과 토공 접속부 궤도, 노반에서 400km/h 로 차량이 운행할 시 차량 하중 충격력의 효과에 대하여 계측을 수행하고 그 결과를 분석하여, 강성변화구간에 대한 하중분산효과와 점진적인 강성변화 여부에 대해 알아보고, 최종적으로 400km/h급 차량이 호남고속철도 운행 할 때 접속부의 성능을 평가 하고자 한다.

<그림 3.1.6-1> 접속부 성능평가 로드맵

1.1 접속구간의 거동특성 분석

(1) 선로구축물 모니터링 구간 위치선정

선로구축물 모니터링 구간 선정은 TPS분석을 통하여 선정하였으며 다음 표와 같다.

<표 3.1.6-1> TPS분석을 통한 선로구축물 모니터링 구간 선정

주요 추진사항	호남고속철도 공구
1) 1안 오송기점 100k∼128k(28km, 상, 하행선) 운행노선: 상행선	3-4공구 : 현대산업개발 4-1공구 : 삼성물산 4-2공구 : 쌍용건설
2) 2안 오송기점 43k∼63k구간(20km, 상,하행선) 운행노선: 하행선	2-2공구 : Sk건설 2-3공구 : 쌍용건설

이 중 접속부 측정은 두 지점에서 이루어 질 예정이다. 첫 번째 구간은 취약부인 Cable교량이 속해 있는 2-3공구의 정지고가 종점부로 오송기점으로 부터 66.248km지점이며, 두 번째 구간은 4-1공구의 연정교 종점부이며 오송기점으로부터 120.64km지점이다. 2-3공구는 궤도, 4-1공구는 궤도/노반에 대해 측정을 수행 할 것이다.

접속부 선로구축물 모니터링 구간의 결정함에 있어 IPS공정을 확인해 본 결과 노반이 시공되어야 궤도가 시공될 수 있는 특성상 궤도는 계측기 설치를 위한 일정이 확보 되었으나 노반의 경우는 연정교 시점에서는 이미 시공 중이기 때문에 계측기를 매설 할 수 없으며, 시공 일정이 2012년 2월인 종점부를 선로구축물 모니터링 구간으로 선택하였다. 그러나 최근 연정교 종점 접속부 뒷채움 및 토공부분 시공일정을 확인해 본 결과 이 2012년 2월에서 2011년 11월로 앞당겨졌다. 따라서 2차년도 계획인 노반 모니터링 시스템 사양 및 일부 센서구입역시 1차년도에 앞당겨 수행되었다.

(2) 접속부 3차원 수치해석

(가) 수치해석 개요

본 연구에서는 접속부구간 중 교량에서 토공으로 열차 운행시에 거동을 분석하였다. 호남고속철도 4-1공구 과업구간내에 위치한 연정교 종점부에 성토모델에 대한 거동특성을 분석하기 위하여 유한요소 수치해석을 통해 철도 이동하중(동적) 해석을 실시하였다. 수치해석은 3차원으로 모델링을 실시한 후 고유치 해석을 통해 동적해석에 필요한 구조물의 1차 및 2차 고유주기(또는 고유진동수)를 계산하고, 시간에 따른 300, 350, 400, 450km/h속도의 열차이동하중 데이터를 해당 절점들에 입력하여 열차 이동하중에 대한 동적 해석을 수행하였다.

(사) 수치해석 분석 방법

- 해석 모델링

교대와 토공구간을 포함한 해석모델의 총 길이는 교대 구조물 15m, 토공부 35m로 총 50m에 대해 선형탄성 평면변형률해석을 수행하였다. 설계하중은 300. 350, 400, 450km/h의 이동하중으로 교량을 통과하여 토공으로 진행하는 짧은 접속구간 내에서의 변형특성을 레일위에서 각각의 속도로 이동시켰다. 지반요소는 3절점 Solide요소를 적용하였고, 해석단면의 양쪽 측면과 하부 경계는 구속힌지조건을 적용하고, 상부는 원지반 조건을 고려하였다. 해석용 유한요소해석 프로그램인 Midas GTS를 사용하여 노반 및 구조물의 지반정수를 이용하여 거동 특성을 분석하였다.

<그림 3.1.6-14> 수치해석 모델링

(아) 수치해석 결과

각 속도별 철도이동하중 해석을 통해 양방향으로 동시에 운행 할 때에 각 구조물별 변위를 검토하여 접속부 거동특성 및 성능평가를 위한 계측센서 매설 예상위치를 파악하였다.

- 변위 검토

각 속도별 교대 상부 이격거리에 따른 수직변위를 검토한 결과 교대 시점부에 변위가 적게 발생하였으며, 이격거리가 증가할수록 변위가 증가하는 경향을 보인다. 특히 어프로치 슬래브 끝단을 기점으로 하여 변위가 증가하기 시작하여 해석모델의 끝단인 토공부에서 최대변위가 발생하는 것으로 나타났다.

요소길이가 총 50m 인 레일, TCL, HSB의 거리별 수직변위 검토결과 교량슬래브 끝단을 시작으로 하여 토공 끝단으로 갈수록 변위가 증가하는 것으로 나타났으며, 토공 끝단에서는 호남고속철도 탄성침하량 기준인 5mm를 넘는 것으로 나타났다. 또한 속도별 검토결과는 300km/h에서 속도가 증가할수록 변위는 대체적으로 감소하는 것으로 나타났으나 450km/h에서는 어프로치 슬래브 끝단 부분을 기점으로 400km/h로 운행시의 변위보다 더욱 크게 발생하였다.

<그림 3.1.6-21> 레일 거리별 수직변위      <그림 3.1.6-22> TCL 거리별 수직변위

<그림 3.1.6-23> HSB 거리별 수직변위   <그림 3.1.6-24> 강화노반 거리별 수직변위

강화노반은 어프로치 슬래브 끝단을 기준으로 거리별 검토를 실시하였고 300km/h에서 400km/h까지 증속시에는 변위가 점차 감소하였으며, 450km/h 시에는 변위가 400km/h시보다 증가하였다. 강화노반 역시 토공부 끝단에서는 호남고속철도 탄성침하량 설계기준 5mm를 초과하였다.

<그림 25> 어프로치슬래브 거리별 수직변위  <그림 31> 풍화토(연약)층 거리별 수직변위

어프로치 슬래브는 교대 끝단부에서 멀어질수록 변위가 증가하였으며 각 속도별 변위는 속도가 증가 할수록 변위는 감소되는 경향이었다. 여기에서는 변위가 5mm 이내로 기준을 만족하는 수준이었으며 어프로치 슬래브부터 강화노반까지의 변위양상을 보면 레일, TCL, HSB층과 같이 거리가 멀어질수록 변위는 점점 커지는 것을 불 수 있다.

풍화토(연약)층에서의 변위는 교대하부와 맞닿아 있는 부분에서는 급격히 증가하다 교대 하부 끝단에서부터는 변위가 점점 감소하는 경향을 보인다.

1.2 시험평가항목 도출

국내∙외 설계기준 및 관리기준에 따른 성능평가 항목분석 및 접속부 3차원 해석을 토대로 호남고속철도 선로구축물 모니터링 구간에서 열차가 400km/h로 운행 시 문제가 발생될 가능성이 있는 성능평가항목들을 도출하였다. 기존 접속부에서의 계측은 궤도부에서만 이루어 졌다. 그러나 이번 연구에서는 접속부에서 발생될 수 있는 원인을 찾기 위해 노반에서의 계측도 이루어 질 것이며 노반 계측의 위치는 3차원 해석을 통하여 선정하였다.

<표 3.1.6-10> 선로구축물 모니터링 구간 계측 항목

구분	계측항목
궤 도	윤중
	례일 휨 응력
	횡 변위
	상∙하 변위
	레일 진동 가속도
	침목 진동 가속도
	레일 압력
	온도
노 반	토압
	어프로치 슬래브 하부 응력
	지표침하
	궤도침하
	원지반침하
	함수계
	지반진동 가속도
	온도

1.3 시험시스템 요구사항

(1) 교량 - 토공 접속부 계측 시스템

(가) 계측항목

교량과 토공접속부는 강성차이로 인해 충격하중(열차속도 : 400km/h)이 발생하여 거동특성을 정량적‧지속적으로 판단할 필요가 있다. 이에 적합한 주요 거동별 계측항목은 아래의 표와 같다.

<표 3.1.6-11> 거동별 계측항목

구분	주요거동	계측항목	계측센서	수량(EA)	계측방법
					장기	동적
접속부 노반계측	접속부 열차하중으로 인한 지반압력 분포	토공 접속부 열차하중전이에 의한 압력측정	토압계	6		⦾
	교량-토공 접속부 강성차이로 인한 변위	수직 지표침하량 측량실시	지표침하측량	26	⦾
	충격하중에 의한 지반 진동발생	열차하중에 의한 접속부 진동가속도 측정	가속도계	8		⦾
	강우시 토공부 깊이별 함수량 분포 여부	지표수 침투 및 수위에 의한 함수량 측정	함수량계	18	⦾
	열차하중에 의한 어프로치 슬래브 응력분포	어프로치 슬래브 응력분포 측정	변형률계	5		⦾
	대기온도에 의한 거동 및 타 계측항목 상관관계분석	대기 및 깊이별 온도분포 측정	온도계	6	⦾
	고속주행에 따른 토공노반 깊이별 침하	깊이별 성토층 침하측정	원지반 침하계	8	⦾
소 계(ea)				77	-
접속부 궤도계측	열차 하중 증속에 의한 레일 부 하중변화	윤중 및 횡압 측정	변형률계	24 (6Point)		⦾
	열차 하중 증속에 의한 레일 저부 응력변화	레일하부 휨응력 측정	변형률계	6		⦾
	접속부 및 어프로치 슬래브 끝단지점 하부 Con'c 슬래브 반력변화	열차하중에 의한 침목하부 하중측정	하중계	6		⦾
	충격하중에 의한 레일 및 침목진동변화	침목 및 레일 진동가속도측정	침목 가속도계	6		⦾
			레일 가속도계	6		⦾
	열차 및 온도하중에 의한 궤도 변위	침목 수직변위측정	궤도침하계	10	⦾
	열차 및 온도하중에 의한 레일좌굴현상	레일 수평 및 수직변위측정	변위계	12		⦾
	대기온도 및 열차주행시 레일 거동과의 상관관계 분석	레일 및 대기온도측정	온도계	2	⦾
소 계(ea)				72	-

(2) 계측센서 사양

(가) 계측센서 선정방법

계측센서 및 기기 선정은 장기계측에 있어 중요한 사항 중의 하나 이다. 계측기는 정밀한 전기특성을 갖는 기기로서 망실 가능성을 항상 내포하고 있다. 노반부의 모든 계측센서는 매설 되며 계측기간 중에 망실이 될 경우 동일한 위치 재설치는 불가능하다. 따라서 계측기 선정에는 여러 가지 고려가 필요하다. 계측기기 선정 시 중요한 고려사항을 정리하면 다음과 같다.

<표 3.1.6-12> 계측기 선정 시 고려사항

선정조건	내용	계측센서
현장 적용성	• 정밀도 향상을 위한 설치시 효율성, 편의성, 휴대성 고려 • 연구목적의 정밀 분석을 위한 자료 축적 확보	전센서
내구성	• 시공 및 공용기간 고려하여 장기적 안정성 확보 • 계측환경 고려 - 야외에 노출되며 지속적으로 외부하중이 가해짐을 고려하여 방수형과 일정 강성을 가진 센서 선정
설치실적	• 국내․국외 설치 실적을 고려하여 설치실적이 많은 센서 선정 • 계측사례 조사 등을 통하여 장기적 데이터 신뢰성 확보
정밀도	• 예상되는 설계변위를 고려하여 최적의 정밀도와 용량(허용변위)을 가진 센서 선정 • 기후조건에 대한 기기의 민감성 파악
거동 변위의 특성	• 본 시공에 따른 거동 변위는 국부적이 변위가 아닌 넓은 범위의 거동 파악 필요 • 다수의 계측 포인트 측정이 가능한 센서 선정 필요
하자 시 조치 및 기타	• 계측기기의 설치, 점검, 하자보수 기술진의 신속한 투입이 가능한 국내 업체 선정 • 정밀도와 신뢰성이 검증된 외산 제품으로 선정 검토 - 계측센서는 신뢰성이 검증된 국내제품 일부 적용	전센서 및 계측기기

(5) 계측시스템 구성도

<그림 3.1.6-53> 계측시스템 구성도

<표 3.1.6-19> 계측시스템 각 구성별 역할

계측센서부	현장제어함체	중앙통제실	계측관리자
․ 접속부 거동 감지 ․ 거동 감지하여 필요한 물리량으로 변환 ․ 데이터로거와 통신을 위한 신호케이블 결선 ․ 센서, 센서부착용 지그, 센서보호용 커버 구성	․ 계측센서로 전원 인가 ․ 신호처리 및 데이터 저장 -데이터 저장용량 한계있음 ․ 통신 인터페이스 내장	․ 계측관리서버 구축 ․ 계측관리 프로그램 내장 ․ 계측관리 위해 코레일 네트워크 망 사용	․ 계측관리 수행 ․ 계측시스템 관리 ․ 인터넷 이용 외부접속 가능

(6) 계측센서 설치 위치 계획(접속부)

본 내용은 1차년도 계획에 따라 접속부 구간에 대한 계측센서 설치 계획이며 2차년도에는 접속부 구간을 포함한 노반분야 및 연약지반에 대한 계획을 수립하여 현장 계측 매설을 실시하여야 한다.

<그림 3.1.6-54> 노반 계측센서 설치 위치

<그림 3.1.6-55> 궤도 계측센서 설치 위치