철도산업을 이끌 철도전문인 양성의 요람

우송대학교 철도대학원은, 녹색교통수단으로 주목받고 있고 세계적으로도 르네상스를 구가하고 있는 고속전철을 위주로 한 철도산업에 필요한 전문가를 양성하기 위하여, 2007년 10월에 설립되었고, 2009년 9월에 우리나라 철도산업의 산증인인 송달호 교수가 취임하면서 본격적으로 발전을 위한 시동을 걸고 있다. 이러한 철도대학원의 목표를 충실히 수행하기 위해서는 새로운 기술을 교육에 접목하는 것이 필요하다. 이미 송달호 교수는 국책연구개발사업으로 추진 중에 있는 차세대 동력분산형(전차식) 고속철도기술개발 사업에서 기반기술의 개발을 총괄하기 위하여 철도기술연구소를 우송대 내에 설립하였고, 연구소를 통하여 국내 철도기술의 선진화에 앞장 서고 있다.


철도산업을 이끌 인재 양성 프로그램

첫째로 산학협력에 의한 대학원의 운영이다. 코레일과는 2004년 5월에, 한국철도시설공단과는 2004년 7월에 협력을 체결하여 산학협력 차원에서 대학원을 운영하고 있다. 재학생의 2/3가 이들 두 개 기관의 직원임을 고려하여 대전역에 위치한 철도시설공단 빌딩 7층에 대학원 강의실을 운영하고 있다.

두 번째로는 국제적인 프로그램의 운영이다. 해외대학과의 학점교류 과정으로는 영국의 철도 명문인 버밍엄 대학, 일본의 유통경제 대학, 중국의 소주대학, 러시아의 극동교통 대학과 협력을 통해 공동 프로그램을 운영하고 있다. 또한 매년 해외석학 초청 프로그램을 운영하고 있는데, 2008년에는 영국 버밍엄 대학의 크리스바커 교수, 2009년에는 일본의 스가가츠히코 교통문화진흥재단 이사장, 간사이 대학의 미카미 교수를 초청하여 특강과 집중강의를 실시하였다. 2010년 9월에는 간사이 대학의 아베 교수가 방한하여 1주일간 특강을 할 예정이다. 또한 여름방학을 이용해서는 해외필드 트립도 진행하고 있다. 2008년에는 동일본철도, 2009년에는 규슈철도, 2010년 여름에는 서일본철도를 각각 방문하여 현장견학을 겸한 세미나를 개최하였다.

세 번째로는 프로그램의 다양성이다. 전문분야 이외에도 영어회화 프로그램과 통계분석(SPSS)을 필수과목화하여 운영하여 학습능력을 높이고 있다. 또한 국내석좌 교수제를 도입하여, 매월 1회 이상의 특강으로 전문성을 높이고 있다. 현재 건설교통부장관이신 정종환장관, 전 건설교통부 김세호 차관 등이 석좌교수를 겸임했거나 현재 재직 중이다.

마지막으로는 미래 비전이다. 우리나라 최고의 철도전문가의 양성을 목표로 하는 우송대학교 철도대학원은 2011년에 현재 1개의 박사과정을 3개로 확대할 예정이며, 여름을 이용하여서는 해외철도견학은 물론 2011년 여름부터는 홍콩 폴리텍 대학에서의 어학연수와 사례연구수업을 병행하여 진행할 예정이며, 2011년부터는 일본과 중국의 자매대학과의 교류를 통하여 대학원 국제학술포럼을 정례화하여 진행할 예정이다.

철도기술 선진화의 초석이 될 연구성과들
추가적으로 설명하여야 할 것은 국책과제의 세부과제로 진행되고 이는 이들 기반기술의 연구성과를 실제의 차량개발에 연결하는 것이다. 이를 위하여 세부과제 들을 총괄하는 핵심과제에서는 기술개발을 주관하는 사업단과, 또한 차량을 개발하는 현대로템(주)과도 기술개발의 결과의 실제 적용을 위해서 꾸준히 협의하고 그들을 선도할 필요가 있다. 개발된 차량은 궁극적으로는 코레일에 의해서 채택되어야 실용화될 것이므로 코레일과도 사전협의를 진행하는 것도 매우 중요하다. 이를 위하여 철도기술연구소에서는 사업단과 현대로템(주) 및 코레일에 각 세부과제 별로 담당자를 지명하여 세부과제와의 협의와 자료 및 성과 제공 등에 대한 협조를 도모하고 있다. 각 세부과제가 매월 1회 이상 세부과제 담당자들과 협의회를 진행하고 있으며, 철도기술연구소에서는 이의 진행에 협조하고 진행 및 협의상황을 정리하고 있다.

지난 1년간 주요한 연구성과로는 실내소음을 저감하기 위하여 언더프레임의 구조체로 사용되는 알루미늄 압출재(壓出材)의 형상을 변경할 것을 제안하였다. 중량은 증가시키지 않으면서도 소음을 주파수 500 Hz 부근에서 소음차단성능을 획기적(5 db 정도)으로 저감할 수 있는 제안이었다. 이 제안은 철도기술연구소, 사업단과 현대로템(주)에서 면밀한 검토를 거쳐 채택되었으며, 동양강철(주)가 압출재를 재생산하게 함으로써 최종적으로 채택되었다(홍익대 김정태 교수 수행). 또한, 진동을 해석함에 있어서 그동안은 철도차량 구조체를 강체(剛體)로 취급하였으나, 고속영역에서는 강체의 가정이 적확한 해석결과를 주지 않는다는 사실을 발견하였으며, 구조체를 유연체(柔軟體)로 모델링하여 진동을 해석하는 기법을 개발하였다. 이를 활용하여 상(바닥)구조(床構造)를 그동안의 선접촉(線接觸)에서 점접촉(點接觸)으로 변경할 것을 제안하여 채택되었다. 현재 점접촉에 의한 상구조체의 시험편을 마련하여 실험 중에 있으며, 해석과 실험 결과를 통하여 상구조를 최종적으로 확정할 예정이다(성균관대 최연선 교수 수행). 작년 말과 금년 초를 통하여 미국과 브라질 등 전 세계적으로 고속철도의 채택이 광범위하게 예상되면서, 세계적으로 속도경쟁이 심화되었다. 특히 중국은 시험운전이지만, 허세2호)(CHR-2)를 이용하여 394km/m의 속도를 실현하였다. 이를 반영하여 우리나라도 속도향상을 결정하였으며, 차세대 분산형 고속철도의 최고운전속도를 370km/h, 최고속도(철도에서는 균형속도라 한다)를 430km/h로 사양을 제고시켰다. 이에 따라 대차의 설계가 대폭적으로 변경되었다. 변경된 대차 설계에 대한 주행동특성 해석을 수행하였으며, 대차의 주행임계속도가 450km/h 이상임을 확인하였다(아주대 박태원 교수 수행). 차세대 공속철도차량의 전두부 형상이 전면적으로 변경되었다. 공력해석 과제에서는 새로운 두부 형상을 갖는 열차편성의 주행저항식을 도출하였으며, 집전계의 공력특성을 제고하기 위한 팬터그래프 팬헤드(panhead)의 형상을 제안하고, 이에 대한 풍동실험을 수행하고 있다(서울대 이동호 교수 수행). KTX 열차 전두부의 충돌특성이 충분하지 않다는 점은 G7 차량을 개발하면서 이미 알려진 사항이다. 이는 유럽의 충돌특성에 대한 규제가 충분치 않던 시절에 KTX 차량이 설계되었고, 당시 우리나라도 충돌특성에 대한 규제가 없었기 때문이다.