한국형 저상버스 복합소재 차체에 대한 비틀림 강성 평가

Abstract

한국형 저상 버스는 교통약자에 대한 대중교통 시스템의 이용 증진 방침으로 제작 되어 출입구에 계단이 없고, 차체 바닥이 낮으며, 경사판(슬로프)이 장착되어 있어 장애인이 휠체어를 타거나, 아기를 유모차에 태운 채 오르내릴 수 있을 뿐 아니라 노약자들도 쉽게 이용할 수 있는 버스이다. 강철스프링이 아닌 공기를 이용한 에어 서스펜션이 차체를 떠받치기 때문에 승차감이 좋으며 원료도 기존의 디젤이 아닌 친환경적인 천연가스를 사용한다. 일반 버스와는 달리 저상버스는 에어 서스펜션을 이용하여 차체 높이를 낮출 수 있다. 그러나 저상버스는 일반 버스(Two steps)와 비교하여 비틀림 하중에 약하다. 차체를 하나의 박스형으로 보았을 때 일반 버스는 실내바닥(Floor)이 높아(지상으로부터 850mm) 차체 중간 위치에 설치되어 있어 발생될 수 있는 비틀림 하중에 대하여 보강재(Reinforcement armatures)역할을 한다. 그러나 저상버스는 실내바닥이 차체 밑 부분에(지상으로부터 340mm) 설치되어 있기 때문에 비틀림 하중에 대한 보강재 역할을 하는 부분이 없다. 단순히 2차 부재로서의 골조(Inner frame)가 차체 내부에 설치되어 있다. 운행 중인 일반 저상버스도 이런 비틀림 하중을 보완하기 위해 기존에 운행되고 있던 저상버스에 보강재 프레임(Reinforcement armatures)을 설치하여 비틀림 강성을 높였다. 그러나 개발한 한국형 저상버스는 실내 보강재가(Reinforcement armatures)없고, 단순히 2차 부재로서 골조(Inner frame)가 차체 내부에 설치되어 있다. 본 논문은 차체 시험을 참고하여 모델러에 대해 검증하고 설계한 실내 보강재(Reinforcement armatures)를 차체에 설치하였을 때 그에 따른 비틀림 해석을 수행하며 실내 보강재(Reinforcement armatures)설치에 대한 효과 및 복합재 차체 특성을 파악 하고자한다.