• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.748-754
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• 2008

This paper studied on the application of Korean Railway Safety Law and Urban Transit Safety Law in Crashworthiness Regulations to the urban maglev vehicle of KIMM. The crashworthiness regulations for urban transit vehicle should be satisfied to the urban maglev vehicles according to crash analysis results using the explicit finite element method. However, according to its numerical results, the crashworthiness regulations of Korean Railway Safety Law were partially satisfied except the coupling and shunting condition. When a commercial urban maglev vehicle is developed in the near future, the crashworthiness regulations of Korean Railway Safety Law should be considered and satisfied during its structural design stage in some details

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2002년도 추계학술대회 논문집(I)
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• pp.459-464
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• 2002

Communication based train control system is applied regularly worldwide. And this system may be used in domestic soon. Communication based train control system does not depend on conventional track circuit. Therefore, position and distance control of train to prevent collision with leading train may become important safety factor. This paper developed collision avoidance algorithm to control trains of several units efficiently for this. In developing a collision avoidance algorithm, it is desirable to avoid the need for additional system. Additional system restricts the development of the algorithm by limiting the effectiveness of the algorithm to only those areas where the additional system can be afforded and has been installed.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 특별세미나,특별/일반세션
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• pp.233-237
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• 2009

In this study, we suggest that several approaches to evaluate the collision acceleration value of a car in the article 35 and the guideline 16 of Korean rolling stock safety regulation. There are various methods to evaluate collision acceleration such as; a displacement comparison method by the double integration of filtered acceleration data, a velocity comparison method by the integration of filtered acceleration data, an analysis method of time-velocity curve, or a differential method of time-velocity curve. We compared these methods one another using 1D dynamic simulation model composed of nonlinear dampers, springs and bars, and masses. Also, we applied these methods to a hybrid model, which is made of 3D shell element model and 2D collision dynamics model, in order to evaluate whether 1D force-displacement curve modeling for energy absorbing structures have an effect on the collision acceleration levels or not.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.358-363
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• 2008

Through this study, 2D multibody dynamics models for analysis of train collisions have been developed to evaluate the crashworthiness requirements of the TSI regulation. The crashworthiness regulation requires some performance requirements for two heavy collision accident scenarios; a train-to-train collision at the relative speed of 36 kph, and a collision against a standard deformable obstacle of 15 ton at 110 kph. The complete train set will be composed of hybrid model with 2D and 1D model. Using numerical analysis of the hybrid model, some crashworthy design were evaluated in terms of mean crush forces and energy absorptions for main crushable structures and devices. especially, 2D model can evaluate overriding effect in train collisions. It is shown from the simulation results that the suggested hybrid model can easily evaluate the crashworthiness requirements.

• Composites Research
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• 제24권1호
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• pp.1-9
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• 2011

본 논문에서는 복합재료 튜브를 이용한 고속 열차의 에너지 흡수장치에 대한 실험 및 수치 해석에 관한 연구를 수행하였다. 논문의 목적은 에너지 흡수장치에 대한 최적의 적층(lay-up) 형태를 알아내는 것으로, quasi static method를 이용한 네 가지 적층 형태에 대한 실험을 수행 하였다: $[0/45/90/-45]_4$, $[0]_{16}$, $[0/90]_8$, $[0/30/-30]_5$, 실험을 위해 초기 파괴 시작점을 생성하고, 일정 방향으로 진행되는 파괴를 만들기 위해 베벨 엣지(bevel edge)와 노치 엣지(notch edge)의 두 가지 트리거링 방법을 이용하였다. 저속 충돌실험 결과 $[0/45/90/-45]_4$의 적층 형태가 다른 방법과 비교해서 가장 좋은 에너지 흡수 결과를 보여주였다. 수치해석을 위해 LS-DYNA 프로그램의 변수 분석(parametric analysis)을 통해 가장 적합한 복합재료의 quasi static 실험 시뮬레이션 방법 연구를 수행하였다. 움직이는 벽이 복합재 튜브에 저속 충돌하는 모델을 가정하여 해석을 수행하였으며, 실험값과 수치해석 결과의 비교를 통해 비슷한 경향을 보임을 확인 하였다. 특히 TFAIL과 mass scaling factor를 조절하며 수행하는 변수 분석은 LS-DYNA에서 복합재 튜브의 quasi static 실험을 시뮬레이션 하는 능력과 한계를 보여준다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.526-538
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• 2016

정부는 대구 지하철 대형 화재 사건을 계기로 2004년 철도안전법 제정과 동시에 철도안전 종합계획 추진을 통해 철도안전관리를 도모해 왔다. 그러나 여전히 열차 충돌, 탈선 및 화재 등 대형 인명피해로 이어질 수 있는 열차사고가 지속적으로 발생하고 있음에도 불구하고, 사후 처리 중심의 안전관리시스템이 운영되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 기존의 분산되어 운영되고 있는 안전검지 장치 데이터를 통합하여 선제적 안전 관리를 위한 실시간 철도 안전 감시제어 시스템 개발에 대한 기본 프레임워크를 제안하고자 한다. 또한 철도 안전 감시제어 시스템의 효과적인 작동 여부를 모니터링하기 위한 안전성과모니터링지표에 대한 개발 방향을 제시하고자 한다. 제안된 프레임워크는 향후 추진될 실시간 철도 안전감시 제어시스템의 구현을 위한 기틀을 마련할 수 있을 것으로 전망된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.67-76
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• 2012

In this paper, collision analysis of the full rake for the Next Generation High-speed EMU is conducted using a 3D/1D hybrid model, which combines 3-dimensional (3D) front-end structure of finite element model and 1-dimensional (1D) multi-body dynamics model in order to analyze train collision with a standard 3D deformable obstacle. The crush forces, passengers' accelerations and energy absorptions of a full rake train can be easily obtained through a simulation of a 1D dynamics model composed of nonlinear springs, dampers and masses. Also the obtained simulation results are very similar to those of a 3D model if an overriding behavior does not occur during collision. The standard obstacle in TSI regulation has been changed from a rigid body to a deformable body, and therefore 3D collision simulations should be conducted because their simulation results depends on the front-end structure of a train. According to the obstacle collision analysis of this study, the obstacle collides with the driver's upper structure after overriding over the front-end module. The 3D/1D hybrid model is effective to evaluate a main energy-absorbing module that is frequently changed during design process and reduce the need time of the modeling and analysis when compared to a 3D full car body.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.774-779
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• 2007

The crash energy absorbers used in the trains normally are classified into two types. The first is the structure type, which mainly used in not only the primary structure of train but also the crash energy absorbers at the critical accidents. The second is the module type, which just absorbs the crash energy independently and attached onto the structures of the trains. The expansion tube is widely used as the module type of the crash energy absorbers, especially in the trains that have a heavy mass. Since the crash energy is absorbed by means of expanding the tube in the radial direction, the features of the expansion tube have the uniform load during the compression. As the uniform load remains in sudden impact, the expansion tube is effective to decrease acceleration of passengers when the train accident occur. The buckling instability of the expansion tubes is affected by the boundary conditions, thickness and length of tube. In this study, the effects of the length and thickness of the expansion tubes under the arbitrary load on the buckling are studied using the ABAQUS/standard and ABAQUS/explicit, a commercial finite element analysis program, and then presents the guideline to design the expansion tubes. The analysis processes to compute the buckling load consist of the linear buckling analysis and the nonlinear post-buckling analysis. To analysis the nonlinear post-buckling analysis, the geometry imperfections are introduced by applying the linear buckling modes to nonlinear post-buckling analysis.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권10호
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• pp.1093-1100
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• 2014

본 논문의 목적은 알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재를 사용한 초고속 자기부상 열차의 하이브리드 차체 경량화 설계를 제안하는 것이다. 샌드위치 복합재는 무게 감소를 위해 2차 부재인 루프에 적용되었다. 용접에 의한 샌드위치 복합재 루프와 알루미늄 압출재 사이드 프레임과 접합시키기 위해 샌드위치 복합재 네 옆면에 가이드 알루미늄 프레임을 갖도록 고안하였다. 가이드 알루미늄 프레임의 체결력은 3점 굽힘 시험을 통해 검증하였으며, 차체의 구조 안전성 및 충돌 안전도는 상용 유한요소해석프로그램을 이용하여 철도안전법에 따라 평가하고 검증하였다. 연구결과, 알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재로 이루어진 하이브리드 차체는 알루미늄 압출재로만 이루어진 차체에 비해 무게 절감 효과와 향상된 구조 성능을 얻을 수 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.458-465
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• 2017

철도신호장치는 열차의 진로 및 간격제어를 수행하여 위험측 오동작이 발생하는 경우 열차충돌 또는 탈선 등 심각한 사고의 원인이 되므로 철도시스템의 안전핵심장치이다. 철도적용 신뢰성, 가용성, 유지보수성, 안전성에 대한 국제표준에서는 철도신호장치와 같은 안전필수장치에 대해서는 기능안전을 보증토록 하고 있으며, 기능안전은 장치의 고장률을 통해 정량적으로 신뢰성과 안전성을 예측 및 입증토록 권고한다. 기술발전과 함께 철도신호장치의 첨단화가 가속화되고 있으며, 과거 실용사례가 있는 장치에 대해서도 운영시나리오를 반영한 특화된 사용자 요구사항이 요구되어 사실상 철도신호장치의 신뢰성과 안전성은 적용사례별로 차이가 발생한다. 따라서 철도신호장치의 신뢰도는 국제표준에 따라 사용시점의 초기고장률을 표준에 의해 예측하고 일정기간 영업운전 동안 발생된 고장정보를 통해 예측치를 입증해야 한다. 본 논문은 신뢰도 예측에 의한 초기고장률 입증을 효과적으로 수행하기 위한 방안을 제시하며 운행 중 발생된 고장정보의 수집과 통계처리 방법을 제시한다.