• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.489-492
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• 2011

장대레일 궤도의 부동구간에서 발생되는 과도한 축력은 혹서기 궤도의 좌굴을 유발시켜 주행하는 열차의 안정성을 위협할 수 있다. 궤도 제원을 제외한 압축응력과 관련된 레일온도 인자, 궤도 강성과 관련된 도상저항력, 궤도의 초기결함인 궤도틀림과 같은 인자들은 기후조건, 궤도 운영조건, 유지관리조건 등에 의해 임의적으로 변동되는 불확실성이 높은 궤도 매개변수이다. 그러므로 장대레일 궤도의 좌굴은 불확실성이 높은 현상임을 알 수 있다. 따라서 궤도 매개변수들의 불확실성 및 임의성을 합리적으로 고려하기 위해서는 확률론적 접근방법의 적용이 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 기존 본 연구진에 의해 개발된 장대레일 궤도의 좌굴확률 평가시스템을 이용하여 장대레일 축력을 산정하기 위한 필수요소인 중립온도의 확률분포 특성에 따른 좌굴 안정성을 분석하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.78.1-78.1
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• 2010

장대레일 궤도는 재료적인 불확실성 및 구조계의 기하학적 불확실성이 매우 높은 시스템으로 궤도 좌굴의 위험이 상존한다. 그러므로 궤도 환경이 열악한 혹서기 장대레일 궤도의 안정성을 합리적으로 평가하는 연구는 매우 중요하다. 궤도 좌굴에 직접적 영향을 미치는 레일온도는 현재 지역의 대표 대기온도에 따른 추정된 레일온도로 사용하고 있는 실정이지만 기후조건에 따라 레일온도가 변동되기 때문에 이를 고려하여 확률분포로써 반영하는 것이 합리적이다. 본 연구는 현장 기후요소 및 레일온도 측정 실험을 수행한 자료들을 DB화하여 혹서기 장대레일 궤도의 안정성 향상 및 신뢰성 확보에 기여하고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.7 no.1 s.24
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• pp.29-38
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• 2007

The research on the track performance and stability of the tilting-train was performed and the settlement of the roadbed was estimated as the tilting train was being operated on the rail joint under the allowable velocity subjected to the track performance and the stability of the tilting-train. Since the impact on the continuous welded rail (CWR) induced by the tilting-train loading is different from the impact on the rail joint, it needs to investigate the settlement of the roadbed beneath the CWR. In this study, when the tilting-train is being operated on the CWR under the allowable velocity subjected to the track performance and the stability of the tilting-train, the settlement and bearing capacity of the roadbed beneath the CWR have been evaluated using numerical analysis and compared with those beneath the rail joint. The numerical results show that the settlements of the roadbed beneath CWR and rail joint are amount to 71.2% and 88.8% of the allowable settlement, respectively. And the stresses are amount to 10.4% and 12.1% of the allowable bearing capacity, respectively.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.12 no.4
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• pp.472-480
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• 2009

The stability analysis for CWR is difficult in the theory itself because both geometric and material nonlinearity should be considered. Also the analysis results are varied according to the loading history. In contrast to the complexity in the theory, the analysis results for CWR on the railway bridges are quite simple and can be predicted because of a small buckling effect and its negligible nonlinearity. In this study, refined nonlinear analysis methods for the stability analysis of CWR on the railway bridges were developed which consider only material nonlinearity beeause the effects of geometric nonlinearity are nominal. In this study, the analysis results can be found within limited number of iterations with idealized linear force-displacement relationship. From the analysis result comparisons, it was found that the stability analysis for CWR on the railway bridges can be performed effectively by this method.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.185-185
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• 2011

기존 장대레일 궤도의 안정성 평가는 궤도 매개변수에 대하여 고정된 안전측의 값을 사용하는 결정론적인 해석에 의존해서 평가되어져 왔다. 그러나 실제현장의 궤도조건은 많은 영향인자들에 의해 그 특성이 불확실하게 변하고 있다. 따라서 온도하중에 의한 궤도 좌굴에 영향을 미치는 궤도 구성인자들의 불확실성 및 임의성을 보다 합리적으로 고려하기 위해서 확률론적 기법을 적용하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 기존 본 연구진에 의해 개발된 장대레일 궤도의 좌굴확률 평가시스템을 이용하여 좌굴 취약도 곡선을 나타내었으며, 궤도 좌굴에 영향을 미치는 주요변수 중 하나인 도상횡저항력에 대한 영향을 분석하였다. 좌굴확률 평가시스템에서는 장대레일 궤도의 좌굴확률을 산정하기 위하여 구조물의 안정과 파괴를 판단할 수 있는 기준을 한계상태방정식으로 표현하고, 이 한계상태방정식으로부터 확률론적 기법 중 하나인 AFOSM(Advanced First Order Second Moment) 방법을 이용하여 파괴확률의 간접적인 지표인 신뢰도지수(${\beta}$)를 통해 좌굴확률을 계산한다. 한계상태방정식에서 구조물의 강도(보유성능)에 해당하는 부분은 궤도의 허용좌굴온도이고, 하중(요구성능)에 해당하는 부분은 레일온도하중으로써 현재 레일온도와 중립온도의 차로 반영된다. 허용좌굴온도 산정에 고려되는 주요변수는 곡선반경(Radius), 도상횡저항력(Lateral Ballast Resista nce), 연직도상강성(Vertical Ballast Stiffness), 궤도 틀림량(Misalignment), 틀림길이(Half Wave Length), 열차운행속도(Velocity)이다. 각 확률변수들이 갖는 확률분포는 모두 정규분포로 가정하였다. 궤도의 기하학적 특성은 곡선반경 5,000m에 대해 고려하였으며, 열차는 KTX의 제원을 사용하여 정지된 상태에서 고려하였다. 틀림량과 틀림길이는 이에 대한 통계적 특성자료가 부족하여 확률변수로 고려하지 않고 결정론적 값으로 취급하였다. 레일온도의 통계적 특성치는 본 연구진에 의해 구축된 기후요소 및 레일온도 DB를 근거로 결정하였으며, 중립온도는 선로관리지침에 따라 $25{\pm}3^{\circ}C$를 기준으로 결정하였다. 또한 도상횡저항력은 실측 데이터를 참고로 하여 평균값에서 10%의 변동량을 갖는 것으로 보고 통계적 특성치를 결정하였다. 도상횡저항력이 좌굴확률에 미치는 영향을 매우 큰 것을 알 수 있었으며, 레일온도 $60^{\circ}C$일 때 도상횡저항력이 증가하면서 감소되는 좌굴확률이 도상저항력이 커질수록 그 감소량이 작아지는 것을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.2 no.4
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• pp.5-16
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• 1999

1830년에는 영국의 Clarence가 16.4 kg/m의 압연레일을 제작하였다. 이것은 그후 영국에서 널리 사용되었던 우두(牛頭)레일(bull-head rail)이라 부르는 형의 원조라고도 한다. 1837년에는 영국의 J. Locke가 그림 9와 같은 쌍두(雙頭)레일(double head rail)을 고안하였다. 쌍두레일은 두부와 저부가 같은 단면으로 하여 레일 교환시에 상하를 전도하여 다시 사용할 목적이 있었다. 그러나, 목적에 반하여 경년(經年)과 함께 레일 하부의 레일을 지지하는 체어(chair)부에 접하는 개소가 손상하기 때문에 저부를 주행면으로 사용하기에는 지장이 생기기 쉽고, 이때문에 영국에서는 1844년에 고안된 우두레일로 바뀌었다. 이것은 두부와 저부의 단면이 대칭적이지 않고 두부가 약간 크다. 이 레일은 제조상 비교적 압연이 용이하고 냉각이 보다 빠르기 때문에 똑바른 레일을 얻기가 쉽지만, 레일의 횡방향 안정성 등에 문제가 있다. (중략)

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2010.06a
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• pp.1416-1422
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• 2010

Monorail has been classified as straddled type and suspended type. However, Inchon Wolmi Eunha rail, a center guide type first ever introduced in the world, uses a new concept Y-Beam as guide rail. Since Y-Beam takes horizontal loads of monorail through guide wheels, it is an essential structure for the safe operation along with concrete surface and steel beam which take vertical loads through main tires. This study presents the characteristic and reliability of Y-Beam and Y-Beam fixture, clamp, which are not only taking horizontal loads but also guarantying both guiding and stability of monorail and holding power supply line.

• Railway Journal
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• v.19 no.6
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• pp.12-24
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• 2016

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2017.03a
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• pp.346-350
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• 2017

고속도로에서 자주 사용되고 있는 2way 가드레일 형상의 효율성을 탐구해보기 위하여 가드레일 형상과 이와 단면적이 같은 여러 종류의 단면을 가진 보들과 응력 값을 비교하였다. vonMises stress값의 비교를 통해 기존 가드레일의 W모양 단면과 경제적으로는 동일하고 형태는 상이하며 구조적으로 더 안정적인 단면 형상을 찾아보고자 한다. 그 결과 2way 단면의 가드레일 보다는 반원 단면의 가드레일이, 두께가 4T인 2way 모델 보다는 3T인 모델의 안전계수가 더 높음을 확인하였다. 이를 통해 향후 가정이 없는 실제 상황에서는 어떠한 이유 때문에 2way 가드레일 형상을 사용하고 3T보단 4T, 5T를 보편적으로 사용하는지 연구해보면 좋을 듯 하다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.4A
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• pp.719-726
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• 2006

The use of CWR track not only reduces the track maintenance cost, but increase the life cycle of track components. Therefore, the use of the CWR track has increased consistently in the worldwide. As the use of CWR increases in track structures, derailing disasters associating with track buckling also increase in great numbers due to high compressive thermal stress in the summer. Among many CWR parameters, the influence of the sectional properties of the rail was investigated on the stability of CWR track in this study. Also, the sensitivity of the broken fastener and the stiffness of the fastener system such as the translational and rotational stiffness was investigated.