• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.255-265
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• 2003

본 연구에서는 해마다 여름철 호우기에 집중적으로 발생되는 철도노반 유실 현장의 신속한 복구를 위하여 사용되는 지오백의 공학적 특성을 평가하기 위해, 일련의 실내시험을 수행하였다. 먼저 본 복구시스템에 사용되는 지오백의 최적 크기는 일반적인 철도노반 유실 현장 상황을 고려하여 44cm$\times$66cm로 제안하였으며, 최적 채움도는 일련의 정적하중재하시험 결과 80%가 적합한 것으로 나타났다. 한편 본 연구에서는 일련의 축소모형실험을 통해 정적 및 동적 하중 재하시 지오백축조노반의 공학적 거동 특성 및 토압 분포특성을 평가하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.623-630
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• 2012

궤도하부층의 지지강성을 확보하기 위하여 설치하는 강화노반은 통상 일정 입도분포의 쇄석재료로 구성된다. 이러한 강화노반은 통과톤수의 누증 즉, 과도한 열차하중이 반복적으로 가해질 경우 영구변형이 발생할 수 있으며 이러한 영구변형은 궤도틀림의 한 원인이 될 수 있다. 또한 강화노반 재료의 적정두께를 확정하기 위해서는 이러한 영구변형 특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 국내 강화노반 재료로 사용될 가능성이 높은 M-40 쇄석재료를 선정하여 대형반복삼축시험을 실시하여 재료의 회복탄성 특성과 영구변형 특성을 분석하였다. 시험으로부터 임의 전단응력비 및 반복재하횟수에 따른 회복탄성계수 특성과 영구변형 발생특성을 분석하였으며 M-40 쇄석강화노반 재료의 영구변형에 영향을 미치는 인자(반복재하횟수, 구속압, 전단응력비, 탄성계수 등)를 함께 고려할 수 있는 영구변형 예측모델을 제시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권10호
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• pp.57-66
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• 2013

보다 빠른 교통 수단에 대한 사회적 관심이 현재 운영 중인 KTX의 운행속도인 350km/h을 넘어서는 고속 열차의 운행을 요구하고 있다. 본 연구에서는 콘크리트 궤도 구조물에서 열차 속도 변화에 따른 노반 변위의 변화양상을 추적하고 비선형적인 노반 응력 변화를 살펴보기 위해 유한요소해석을 실시하였다. 궤도-차량 상호작용을 간단한 형태로 고려하기 위해 이동 하중의 질점 시스템을 개발하였다. 열차 하중의 이동 속도를 100km/h에서 700km/h까지 변화시켜 결과를 얻었다. 열차 속도 증가에 따라 레일과 노반 변위는 비선형적으로 증가하였으나 뚜렷한 임계 속도 효과는 나타나지 않았다. 낮은 열차 속도 대역에서는 열차 속도보다 노반에서 에너지를 전달하는 탄성파 속도가 빠르다. 하지만 400km/h 이상의 열차 속도 대역에서는 열차 속도와 에너지 전달 속도가 거의 일치하였다. 열차 속도 증가에 따라 노반 응력 이력이 크게 변하며 경로 의존적인 토질 재료에서 상당한 크기의 소성 변형률이 예상된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.103-110
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• 2003

고속 및 하중이 큰 열차의 운행으로 인한 동적하중과 진동으로 인해 발생하는 노반의 파괴를 억제하기 위해 기존의 노반을 대체할 보강 재료의 개발이 필수적이라 할 수 있다. 잠재수경성을 가지고 있는 수재슬래그는 이러한 특성을 대신 할 수 있는 재료중의 하나이다. 본 연구에서는 일반적으로 사용되는 포틀랜드시멘트와 CSA(calcium sulphoaluminate)를 자극재로 사용하는 수재슬래그 강화노반재에 대한 기초특성에 관한 연구를 수행하였다. 강도시험결과 이 재료는 강화노반에 대한 설계기준을 만족시켰다. 본 강화노반재료의 최적의 혼합비율은 수재슬래그양에 대하여 시멘트 첨가량 15 ~ 17.5%, 팽창재(CSA) 첨가량 2,5%로 나타났으며, 특히 투수계수가 $10^{-3}$cm/sec 이상이므로 본 재료는 강화노반의 성능과 동시에 배수층의 성능을 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.334-341
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• 2008

자갈궤도는 압축성 재료인 자갈과 흙을 기초로 하여 건설되므로 공용 기간 중 승차감을 확보하고 수명연장을 위해서는 유지보수작업이 필수적이다. 현재 수행되고 있는 자갈궤도에 대한 유지보수 작업은 EM120 검측차를 이용한 궤도틀림 측정 결과로부터 결정된다. 궤도틀림은 궤도에 변형이 발생된 결과를 측정하는 것으로, 궤도틀림을 유발시키는 근본적인 원인을 평가해 볼 필요가 있다. 본 연구에서는 궤도틀림의 원인이 궤도를 지지하는 도상과 노반에 있다고 판단하고, 도상 및 노반의 싱태를 평가할 수 있는 비파괴탐사법 (GPR4과 PFWD)을 개발하고 이를 경부선 500m구간에 적용하였다. 개발 작용된 방법은 층 두께 평가법과 궤도수직강성 평가법 및 도상 노반 시추법이다. 도상 및 노반 상태평가 결과를 기 수행된 궤도틀림 검측결과 및 유지보수작업과 비교함으로서 불필요한 유지보수작업 구간을 평가하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제6권4호통권23호
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• pp.7-14
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• 2006

기존선에 투입되는 틸팅차량은 기존 차량과는 다른 운행 메커니즘을 가지고 있으므로 안정성을 확보하기 위해서는 궤도부담력 및 주행안정성 검토와 노반의 안정성 검토가 필요하다. 본 연구에서는 레일 이음매 궤도에 대하여 틸팅차량이 궤도부담력과 주행안정성 검토에서 산정된 허용속도로 운행될 경우 발생하는 노반의 침하량을 수치해석을 통해 검토하였다. 틸팅차량 하중에 의해 발생되는 노반의 침하량과 허용침하량을 비교하여 노반의 안정성을 검토하였으며, 허용침하량과 틸팅차량 하중에 의해 발생하는 침하량의 비를 안전율이라 정의하여 안전율을 검토하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.53-62
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• 2015

동평판재하시험기(LWDT)는 궤도노반 등의 다짐강성 측정을 위하여 개발된 시험기이며 낙하추를 자유낙하시킬 때 가속도계를 이용하여 다짐표면의 처짐량을 측정, 반무한 탄성체로 가정된 노반의 동탄성계수를 결정한다. 본 연구에서는 LWDT시험기의 구성과 구동 메커니즘 및 동탄성계수 추출공식의 유효성을 상세히 분석하였다. 특히, 2층구조 노반 위에서 LWDT 시험시 상부층의 강성평가 유효깊이를 유한요소해석으로부터 결정하였다. 또한, LWDT 시험시 노반의 강성 차이를 고려하여 사용할 수 있는 동탄성계수 추출공식 수정계수를 제시하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.11-20
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• 2014

짧은 보강재를 적용한 강성벽 일체형 보강노반의 시공 중 거동에 대하여 고찰하고 안정성을 평가하였다. 우선 시공하중 상태에서 안정성이 확보될 수 있는 최소보강재 길이에 대한 이론적 고찰을 수행하고, 기존 설계기준 적용 보강재 길이(70%, 0.70H)와 짧은 보강재(35%, 0.35H) 및 장 보강재를 혼용하는 보강재 설치 패턴에 대한 경제성을 비교하였다. 높이의 30%(0.30H), 35%(0.35H), 40%(0.40H) 적용 보강노반의 시공 중 안정성을 검증하기 위하여 실물 단선용 철도노반 높이*폭*길이(5m*6m*20m)에 대한 현장시공을 실시하였다. 총 51개의 센서를 노반 내부 및 보강재에 설치하여 침하, 배부름 및 응력 변화를 확인하였다. 이를 통하여 짧은(0.35H, 높이의 35%) 지오그리드를 적용한 보강노반의 변형 및 발생 응력수준이 시공 중 안정성을 확보할 수 있는 허용범위 이내인 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.115-126
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• 2007

틸팅차량은 기존의 하부구조를 최대한 활용하여 효과적으로 고속서비스를 제공할 수 있다는 점에서 세계 여러 철도 운영자들의 높은 호응을 받고 있지만 기존에 운행 중인 차량과는 차량의 성능뿐 아니라 곡선부의 주행속도와 통과 메커니즘 등이 다르기 때문에 운행 및 노반의 안정성 평가가 이루어져야 한다. 본 연구에서는 틸팅차량이 궤도부 담력과 주행안정성 검토에서 산정된 허용속도로 운행할 경우 수치해석을 통하여 침하량과 지지력 측면에서 노반의 거동을 분석하였고 기후변화 및 열차의 반복하중으로 인해 연약해진 노반의 안정성 검토를 수행하였다. 수치해석 결과, 상부노반 및 원지반의 탄성계수가 장대레일의 경우 $2,300t/m^2$ 및 $3,300t/m^2$ 이상, 레일이음매의 경우 $3,800t/m^2$ 및 $4,600t/m^2$ 이상일 때 노반의 침하량은 허용침하량 값을 만족한다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.45-57
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• 2008

현재 기존선의 고속화를 위하여 개발된 개량 분기기에 대한 성능 평가 연구가 활발히 진행되고 있으며, 동적윤중 현장계측을 통하여 기존 및 개량 분기기 충격계수가 산정되었다. 본 연구에서는 산정된 충격계수를 이용해 기존 및 개량 분기기 궤도 성능과 노반의 거동을 평가하였다. 궤도 성능 평가를 위해 동적윤중 및 레일압력을 검토하였고 노반거동 평가를 위해 수치해석을 이용하여 노반응력 및 침하를 검토하였으며, 기후변화 및 열차의 반복하중으로 인해 연약해진 노반의 안정성 검토를 수행하였다. 그 결과, 분기기 개선에 따른 동적윤중 및 레일압력 그리고 노반의 침하 및 응력의 현저한 저감 효과를 확인할 수 있었다.