• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.326-333
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• 2008

본 논문은 누적통과톤수에 의한 레일교체기준 개정을 위한 기초 데이터를 제시하는데 목적이 있다. 본 연구에서는 국외의 누적통과톤수에 의한 레일교체기준의 산정근거를 조사하였으며, 일본에서 조사된 레일용접부 결합유형 및 원인과 국내 철도운영기관인 서울메트로의 궤도유지관리이력을 조사하여 실제 레일절손과 누적통과톤수의 상관관계를 분석하였다. 또한, 누적통과톤수 기준치에 도래한 노후레일 용접부를 현장에서 발췌하여 레일용접부 휨시험을 수행하였다. 그 결과, 누적통과톤수와 레일절손간의 상관관계는 뚜렷하지 않았으며 레일용접부의 시공불량에 의한 절손사례가 많은 것으로 분석되었다. 또한, 노후레일휨시험 결과 신규레일용접부에 비해 파괴강도가 $17{\sim}18%$만이 저하된 것으로 나타나 레안교체기준에 도래한 노후레일은 사용성 측면에서 충분한 내구성 및 내하력을 확보하고 있는 것으로 분석되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.317-325
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• 2008

최근 연구결과 레일연마 및 장대레일화로 누적통과톤수에 의한 레일교체기준의 연장이 가능한 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 현재 도시철도에서 사용 중인 대표 궤도구조에 대해 실운행 열차하중에 의한 궤도의 동적 응답을 분석하여 현 궤도의 상태평가를 하였으며 궤도의 상태 변화에 따른 레일의 부담력을 검토하였다. 또한, 측정된 응력파형을 Rainflow Count Method를 이용하여 응력히스토그램을 작성하고 등가응력을 상정하여 신규 레일 용접부의 S-N 선도에 적용함으로써 노후레일의 누적피로손상도 및 휨 피로수명을 산정하였다. 최종적으로 본 연구에서는 궤도구조 및 상태를 고려한 레일교체기준의 개정을 제안하고자 하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권3호
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• pp.845-849
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• 2024

현재 도시철도 레일의 노후화로 인한 레일표면결함이 증가하고 있으나 국가에서 제정된 궤도성능평가에 관한 세부지침에서 레일표면손상을 기술자의 육안, 간단한 측정 도구로 점검을 수행하는 실정이다. 주기적인 선로순회작업 및 육안점검을 통해 레일표면의 결함을 발견하는 것은 매우 중요하다. 그러나 점검자의 주관적 판단에 의해 레일표면의 결함의 경중을 평가하는 것은 레일 내부의 손상을 예측하기에 상당한 제약이 따른다. 본 연구에서는 레일표면손상에 따른 레일내부 균열특성에 관한 연구로서 현장측정에서는 레일표면 손상개소를 선정하여 가속구간 및 제동구간의 노후레일 시료를 채취하여 레일표면손상 상태를 평가하고자 전자주사현미경(SEM)을 이용하여 균열특성을 분석하였다. 분석결과, 주행 중인 열차로 인해 발생하는 균열 메커니즘과 레일표면방향으로 올라오는 각도로 균열이 발생하는 가속구간의 균열특성을 실험적으로 입증하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.352-364
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• 2007

It is essential to reduce track maintenance costs and to extend the periodic replacements of continuous welded rails based on accumulated passing tonnage. As recently train load decrease and rail joints wear down less, the periodic replacements of continuous welded rails can be extended. There are many kinds of rail damage like squat, head-check and corrugation. These can be taken nondestructive or naked eye test. So the periodic replacements of continuous welded rails based on accumulated passing tonnage were examine with focusing on a crack of rail bottom of continuous welded rail. Therefore, this study measure dynamic response of track by metro train load, it compute impact coefficient and track spring coefficient for estimating a condition of actual track system. Also, it is converted the measured stress waveform into stress frequency histogram by the rain-flow counting methods, and then the equivalence of stress is calculated. As apply s-n curve of a new welded rail, accumulated fatigue damage ratio of laid rail and remaining service lives is estimated. This study suggest a plan of the periodic replacements of continuous welded rails based on accumulated passing tonnage classified by the types of track system.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1058-1070
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• 2007

Internal and external railway management corporations are using the periodic replacement criteria of rail by accumulated passing tonnage and wear to maintain rails for servicing. However, internal the periodic replacement criteria of continuous welded rail(CWR) by accumulated passing tonnage is the one(50kg/m-5 million gross tonnage, 60kg/m-6 million gross tonnage) presented in Japan before. It was estimated with the fatigue life about 50kg N rail joints applied diesel train load but it wasn't applied to current conditions of track; elimination of rail joint, using the concrete slab track and operation of light train load and effect of welding, manufacturing technique, grinding of rail. Therefore, in this study, it was investigated the types of damage and cause in welded rails and examined standards and information resources. Also, this study presents preliminary data to revise the periodic replacement criteria of CWR by current accumulated passing tonnage in bending test of laid welded rail and a survey of track maintenance history of Seoul metro.

• 한국측량학회지
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• 제24권3호
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• pp.251-259
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• 2006

기존 철도의 전철화 사업 수행을 위해서는 노후 터널의 역학적 안정성 조사와 함께 건축한계의 확보가 필수적으로 이루어져야 한다. 건축한계가 확보되지 않으면 터널의 선형 개선을 토대로 한 재시공이 발생하므로 측량 자료가 요구된다. 본 연구에서는 영동선 구간의 3개 터널에 대하여 동일좌표체계의 정밀 측량을 실시하고 종횡단면도, 종단레일고, 레일경사, 횡단터널높이, 건축한계높이 등의 자료를 취득하여 직선 및 곡선 터널구간의 건축한계를 효율적으로 분석하였다. 종횡단 측량성과를 이용한 도면과 기존 설계값과 비교하여 건축한계를 분석하고 시공성을 파악할 수 있도록 전철화 설계의 안정성에 대한 평가자료로 제시할 수 있었으며, 향후에는 터널구조물의 실시간 모니터링 시스템 개발에 이의 운용성을 증대시키고자 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권1호
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• pp.94-101
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• 2019

기존 선로구조물의 대부분은 준공된 지 상당한 시일이 경과되어 노후화가 많이 진행된 상태이다. 특히 기존 철도교량 중 판형교는 상당수가 준공으로부터 40~60년 이상 경과된 노후교량이며 도상 없이 거더에 침목이 직결되어 있어서 차량의 주행하중이 교량에 직접 전달되므로 유도상 교량과 비교하여 교량에 가해지는 충격 및 소음이 클 뿐만 아니라 동적인 충격과 진동도 상대적으로 크다. 따라서 기존선 판형교에 대한 적절한 유지관리 및 보수, 보강기술의 개발이 매우 시급하다. 본 연구에서는 기존선 판형교의 성능개선과 소음, 진동 문제 해결을 위해 기개발된 레일매립궤도 시스템의 특징을 소개하고, 레일매립궤도의 진동 및 소음 저감 성능을 평가하기 위해 길이 5m 침목이 설치되어 있는 무도상 판형교와 레일매립궤도를 적용한 판형교를 제작하여 동일한 가진 조건에 따라 발생되는 진동응답을 측정하고 분석하였다. 또한 실험에서 얻은 진동응답 데이터를 음향해석 모델의 입력데이터로 사용하여 방사소음해석을 수행하였다. 실험 및 해석 결과 레일매립궤도를 적용한 판형교가 무도상 판형교 보다 진동에서는 15.0~18.8dB정도 감소하고 소음의 경우 평균 7.7dB(A)정도 감소하는 것으로 확인되었다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권4호
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• pp.387-394
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• 2019

본 연구에서는 도시철도 침목플로팅궤도(STEDEF) 궤도구성품의 손상영향을 분석하기 위하여 20년 이상 공용중인 현장에서 시료를 채취하여 궤도재료에 대한 육안검사와 실내시험 및 유한요소해석을 통해 궤도구성품의 손상취약부를 분석하였다. 육안검사결과 레일패드와 체결구는 특이사항이 없었으나 침목방진상자는 모서리부분의 마모 및 찢어지는 현상이 발생하였다. 침목방진패드는 두께감소 및 피로경화층이 뚜렷하게 조사되었다. 레일패드와 침목방진패드에 대한 스프링강성 시험결과, 레일패드의 노후는 뚜렷하지 않았으나 침목방진패드는 설계기준치를 크게 상회하는 것으로 나타나 침목방진패드는 통과톤수에 직접적인 영향을 받는 것으로 분석되었다. 현장시료의 열화상태와 수치해석 결과와의 비교결과, 수치해석모델의 응력 및 변위 집중위치와 현장시료의 손상위치가 일치하는 것으로 나타나 공용중인 침목플로팅궤도 궤도구성품의 손상취약부를 실험 및 해석적으로 입증하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1998년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.4-4
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• 1998

서울 및 서울 인근 주민들의 식수 공급을 위하여 1978년에 건설된 매설 상수배관은 전기방식 조처없이 콜탈에나벨만으로 피복된채 지하철 및 각종 전기설비가 복잡하게 산재된 서울지역에서 근 20년 유지되고 있다. 따라서 이 배관에 대한 부식 상태를 파악하는 것이 배관의 안전성 확보 및 대책수립, 배관수명의 연장, 중단없는 상수공급 동의 차원에서 매우 중요하다. 이 조사의 목적은 건설후 20년이 경과하여 노후된 매설 상수배관에 대한 기본적인 부식환경 및 피복 상태를 조사하여, 부식상태를 진단하고 향후 대책을 세우기 위한 기초 자료를 확보하는 것이다. 조사의 대상은 1978년에 건설된 서울지역 매설 상수배관 103 Km이었으며, 주요 조사 내용은 토양의 pH, 토양비저항과 같은 기초적인 부식환경조사, 전 배관에 대한 부식전위측정, 부식환경 조사로부터 판정된 부식 우려구간을 대상으로 피복손상부 탐측 및 시험굴착, 그리고 상기 조사의 결과를 검토하는 것이다. 조사 결과, 기본적인 부식환경 변수로 예상되던 토양의 전기비저항, 습도, pH는 부 식전위 및 토양종류와 상관관계를 보이지 않았으며, 상수배관 주변의 토양비저항은 대부분 8,000 ~ 10,000 ${\Omega}{\cdot}cm$, 토양 pH는 대부분 5와 6사이에 집중되었다. 전체적으로 볼 때 매설 상수배관은 예상보다 양호한 배관 상태를 유지하고 있다고 판단되나, 일부 간섭구간은 방식보완이 필요한 것으로 조사되었다. 즉 일부 간섭에 의한 미방식 지역은 배류기나 희생양극 설치와 같은 조속한 방식보완 조치가 필요하며, 과방식이 우려되는 곳은 강제배류기의 출력을 크게 낮추는 것이 필요하다. 이때 부식전위가 크게 올라가는 지점이 있으면 부근 가까운 지하철 레일과 선택배류기로 연결하는 것이 바람직하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3D호
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• pp.499-509
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• 2006

프리캐스트 콘크리트 바닥판은 일반적인 현장타설 바닥판과 비교할 때 많은 장점을 가지고 있으며, 최근 국내에서도 도로교의 노후 바닥판 교체 공사 및 신설 도로교에 성공적으로 적용되고 있다. 하지만, 철도교에 프리캐스트 바닥판을 적용하기 위해서는 활하중, 장대레일 종하중, 시제동하중, 온도변화, 건조수축 등 도로교와 철도교의 하중 특성의 차이를 적절히 반영한 설계가 요구되며, 특히 횡방향 이음부의 연속성을 확보하여 일체화시키기 위해 바닥판 내부에 배치한 종방향 텐던의 적정한 프리스트레스 수준을 평가하는 연구가 요망된다. 따라서 본 연구에서는 철도교에 빈번히 적용되는 PSC 합성거더 철도교에 대하여 정밀한 3차원 유한요소해석을 통해 주요 설계하중이 유발하는 바닥판의 종방향 응력을 산정하였다. 그 결과 종방향 인장응력을 유발하는 지배적인 요인은 활하중보다는 바닥판의 온도 저하나 시동하중으로 나타났으며, 특히 온도의 영향은 설계기준상의 제안식 또는 이론식과도 비교해 가며 중점적으로 분석하였다. 종방향 인장응력을 상쇄하여 올바른 구조거동을 유도하기 위한 프리스트레스의 범위를 고찰한 결과, 대상 철도교에 대해 2.4 MPa 이상의 프리스트레스를 도입하는 것이 적정한 것으로 나타났으며 이는 도로교의 경우와 유사한 수준으로 평가되었다.