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동적영향변수를 통한 자기부상열차용 철도교의 해석적 연구 (Analytical Study of Railroad Bridge for Maglev Propulsion Train with Dynamical Influence Variable)

  • 유이슬;박원찬;임성순
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.532-542
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    • 2018
  • 자기부상열차는 비접촉자기부상과 안내 및 추진 시스템을 이용하므로 안전한 고속주행이 가능할 뿐만 아니라 진동이 적으므로 주행안정성에도 탁월하다. 최근 우리나라도 자기부상열차개발을 국가성장산업으로 지정하면서 자기부상열차의 시범제작과 시범운행을 시도하였으며 이에 대한 연구와 투자가 진행되고 있다. 본 연구는 고속주행으로 발생하는 각 모듈의 동적 응답의 상호관계를 분석하는 것이 연구목적이므로 주행속도, 노면조도, 현가장치의 물성치, 교량거더의 강성비 등 동적효과에 영향을 주는 주요변수들의 변화에 따라 동적응답들의 상호관계를 연구범위로 선택하였다. 따라서 콘크리트 박스거더교를 교량모델로 선택하였고 국내 생산중인 부상열차와 레일형식을 각각 이동열차하중과 가이드웨이 해석모델로 선택하였다. 해석결과 처짐 제한을 2000분의 L로 제시한 단면을 가진 자기부상열차용 교량의 고유진동수는 일반교량에 비해 높다는 것을 알 수 있다. 일반교량구조에서와 같이 자기부상열차용 철도교도 이동속도에 따른 거더의 동적응답은 속도에 비례하여 크게 증가함을 알 수 있다. 설계기준은 이동속도와 관계없이 10%의 충격계수로 동적효과를 나타내므로 설계기준의 값과 적용범위는 검증이 요구된다. 거더의 동적응답은 시속 240km/h에서 극대 값을 가지며 이후 속도증가에 따라 비례하여 증가함을 알 수 있다. 본 연구의 해석결과들은 자기부상열차용 철도교 설계에 적용할 수 있으며 설계기준을 확인하거나 검증할 때 기본 자료를 제공해 줄 수 있다.

실제 선로조건에서의 레일 경좌 변화에 따른 철도차량의 주행안전성 해석 (Running Safety Analysis of Railway Vehicle Depending on Railway Inclination Change Under Actual Track Conditions)

  • 김문기;엄범규;이희성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권11호
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    • pp.1437-1443
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    • 2013
  • 현재 국내선로에서 운전규정에 따른 곡선반경별 속도제한을 실행하고 있으나 기존선 속도 향상과 관련하여 실제로 탈선 발생 없이 운행 가능한 곡선부 최대 통과속도에 대한 연구가 필요하다. 또한, 철도차량의 주행안전성에 영향을 미치는 요인으로서는 차량측면과 궤도측면으로 나눠질 수 있는데, 본 연구에서는 탈선 안전도 향상에 영향을 미치는 매개변수 중 레일 경좌 변화에 따른 주행안전성을 해석하고자 하였다. 탈선의 위험도가 높은 곡선부 통과하는 열차의 고속향상을 도모하기 위하여 실제 선로조건인 남성현${\leftrightarrow}$청도 상 하행 구간의 곡선부 구간별 통과시 레일 경좌와 주행속도 변화에 따른 주행안전성 해석을 수행하였다.

고속도로 정체 기준 속도의 적정성 검토 및 개선 연구 (Study on the Adequacy and Improvement of the Threshold Speed of Expressway Congestion)

  • 이수진;고은정;장기태;박성호;박재범;윤일수
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.40-51
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    • 2020
  • 2011년에 고속도로 정체 기준 속도가 개정된 후 많은 시간이 경과함에 따라 차량의 성능 개선, 경쟁 관계에 있는 고속열차 운행 확대, 고속도로 일부 구간의 제한속도 상향 등 다양한 고속도로 주행환경 변화가 발생하였고 고속도로 이용자의 이동 신속성에 대한 기대수준 또한 증가하는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 설문조사를 통해 고속도로 이용자의 정체에 대한 인식을 조사하고, 고속도로 교통류 분석을 통해 고속도로 정체 기준 속도의 재설정을 검토하고자 한다. 설문조사 결과, 고속도로 이용자들이 인식하는 정체 기준 속도가 다소 높아진 것을 확인하였다. K-means 알고리즘을 통해 교통량 및 속도 자료를 분석한 결과, 서행과 정체의 분류 기준은 60km/h 수준인 것으로 나타났다. 또한 정체 기준 속도를 50km/h와 60km/h로 상향하는 것을 가정하여 고속도로 정체잦은구간을 산정해본 결과, 50km/h가 고속도로 이동성 관리를 위한 정체 기준 속도로 적절한 것으로 판단된다.

연료전지 발전시스템을 이용한 철도급전계통 모델링 (Feed System Modeling of Railroad using Fuel Cell Power Generation System)

  • 윤용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.195-200
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    • 2020
  • 화석연료 고갈과 환경오염에 관한 관심이 고조되면서 국내에서 운행되고 있는 철도차량이 디젤 차량에서 전기 차량으로 전환이 확대되면서 진행되고 있다. 전기 차량의 전환의 한 예로 적용되고 있는 태양광발전 시스템은 무한정하고 무공해 하며 대기오염, 소음, 발열, 진동 등과 같은 위해요소들을 발생시키지 않고 에너지 생산이 가능하며, 연료 수송, 발전설비에 대한 유지보수가 거의 필요하지 않은 장점이 있다. 그러나 전력생산량이 지역별 일사량에 의존하고, 약 25㎡/kWp 발전량으로 에너지밀도가 낮아 큰 설치 면적이 필요하며, 설치장소가 제한적인 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 고려하여 철도 분야에서도 연료전지를 적용한 연구들이 많이 증가하고 있다. 특히 연료전지 발전시스템 철도 급전계통 연계방안은 태양광 및 풍력과는 다르게 철도차량에 전력을 공급해주는 급전계통에 연계해야 한다. 따라서 철도차량과 밀접한 관계를 가지는 시스템 토폴로지 (topology)에 따라 연계방식은 크게 달라질 수 있으므로 본 논문에서는 시스템 토폴로지에 따른 연계분석과 관련된 시뮬레이션 모델링을 통한 타당성을 연구하고자 한다.

여행자정보시스템의 인간공학적 평가 (An Ergonomic Evaluation of TravTek System)

  • 권영국
    • 대한인간공학회:학술대회논문집
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    • 대한인간공학회 1993년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.111-123
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    • 1993
  • TravTek이란 Travel Technology의 합성어이며, 미래의 여행자들이 차를 사용하여 여행할 때, 보다 편리하고 쾌적한 여행이 될 수 있도록 차에 컴퓨터단말기를 부착하여 현재 주행하고 있는 도로 를 차안에서 화면을 통하여 볼 수 있고, 컴퓨터가 최단경로를 운전자에게 제시하고, 도로의 상황과 여 행정보(즉 호텔, 관공명소, 행사안내등)를 컴퓨터화면으로 나타내고, 그 정보를 컴퓨터음성으로 들려 주는 것등이 TravTek 시스템의 주된 요소들이다. 현재 미국 플로리다주의 올란도시에서 GM회사가 TravTek 시스템을 설치한 차 100대를 가지고 10개의 기관이 합작으로 평가연구중에 있으며, 이 논문에서 다루고자 하는 것은 그중에서 이차의 인간공학적 평가로 제한하고자 한다. 이러한 시스템을 설치한 차 를 타고 여행할 때, 여행자가 과연 얼마나 안락하게 여행할 수 있으며, 도로의 체증현상을 줄이고, 사 고를 예방하며, 차의 설계와 목적이 인간공학적으로 합당한 가를 알아보고자 하는 연구이다. 인간공학적 평가 인자들은 (1) 운전자의 수행도, (2) 사용자 선호도, (3) 사용자 인식, (4) 운행정보등이다. 그리고 컴퓨터음성을 사용하였을 때와 사용하지 않았을 때의 두가지 경우와 (1) 움직이는 컴퓨터 지도를 사용하 였을 때, (2) 단순화 한 도로안내를 사용하였을 때, (3) 컴퓨터 지도를 사용하지 않았을 경우(종이지도 사용)에 관해 위의 4가지 인간공학적 인자들을 평가하고자 한다. 이 연구는 아직도 진행중이라 발표하 고자 하는 논문역시 현재까지의 연구결과를 토대로 발표하는 것이므로 완전한 결론을 내릴 수는 없고, 진행과정의 내용과 토의사항과 잠정적인 결론을 제시하고자 한다.기서 사용된 아이콘에 대해서만 타당한 것으로 이것을 모든 아이콘에 대해 일반화시키기는 어려우나 이후에 행해질 Icon-based User Interface 분야의 많은 연구들의 기초가 될 것이다. 더불어 아이콘과 관련된 많은 요인들(문화적 영향, 아이콘 색깔, 크기, 아이콘의 위치등이 인식에 미치는 영향)에 대해서도 연구가 행해져야 할 것이다. 확인하고 각각의 기능을 분명히 했다.가 수월하게 하였고 메모리를 동적으로 관리할 수 있게 하였다. 또한 기존의 smpl에 디버깅용 함수 및 설비(facility) 제어용 함수를 추가하여 시뮬레이션 프로그램 작성을 용이하게 하였다. 예를 들면 who_server(), who_queue(), pop_Q(), push_Q(), pop_server(), push_server(), we(), wf(), printfct() 같은 함수들이다. 또한 동시에 발생되는 사건들의 순서를 조종하기 위해, 동시에 발생할 수 있는 각각의 사건에 우선순위를 두어 이 우선 순위에 의하여 사건 리스트(event list)에서 자동적으로 사건들의 순서가 결정되도록 확장하였으며, 설비 제어방식에 있어서도 FIFO, LIFO, 우선 순위 방식등을 선택할 수 있도록 확장하였다. SIMPLE는 자료구조 및 프로그램이 공개되어 있으므로 프로그래머가 원하는 기능을 쉽게 추가할 수 있는 장점도 있다. 아울러 SMPLE에서 새로이 추가된 자료구조와 함수 및 설비제어 방식등을 활용하여 실제 중형급 시스템에 대한 시뮬레이션 구현과 시스템 분석의 예를 보인다._3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shal

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공간 분석 기법을 적용한 부산 노인 주거지의 보행환경 분석에 대한 연구 (A Study on the Analysis of the Walking Environment in the Residential Area for the Elderly in Busan Using Spatial Analysis)

  • 이휘호;김지현
    • 한국지리정보학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.251-265
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    • 2023
  • 본 연구는 고령사회로 접어든 부산시의 노인 보행환경을 위한 주요 지표를 도출하고 정책적 개선방안을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, 선행연구와 설문 조사를 통하여 주요 지표를 선정하고, 부산의 노인 인구 비율이 높은 3곳을 대상으로 평가를 진행하여 그 효용성을 확인하였다. 분석 결과를 정리하면 첫째, 노인 비율이 가장 높은 대상지 3곳은 경사 주거지로, 대상지에서 거주하는 노인들은 경사로 인한 이동의 제약으로 매우 좁은 범위에서 활동하고 있다. 둘째, 대상지의 보차분리 및 보행자 안전 상황이 열악하여 보행 중 불법 주차 차량과 운행 중인 차량에 영향을 받고 있다. 셋째, 대상지의 가파른 경사가 있는 가로들이 노인에게 수직 이동을 강제하고 있으며 이 때문에 노인들은 외부활동에 어려움을 표출하고 있다. 넷째, 대상지는 외부활동 중 휴식을 취할 수 있는 공간이 부족한 것으로 파악되었다. 경사 주거지의 열악한 보행환경은 노인의 필수적 활동 및 사회적 활동을 제한하며 노인의 건강과 삶의 질에도 악영향을 미치므로, 노인의 건강 유지와 삶의 질 개선을 위해 노인의 이동과 외부활동에 영향을 미치는 사항들을 개선하는 조치가 이루어져야 할 것이다.

자동차 긴급 피난 차선의 계획 설계 (Design of Truck Escape Ramps)

  • 구본충
    • 기술사
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    • 제28권4호
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    • pp.54-75
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    • 1995
  • 본 보고서는 자동차 긴급 피난 차선에 관한 기술 자료, 문헌의 검토와 각 주별 운송 당국에 대한 설문 조사 결과를 기본으로 하여 작성되었다. 자동차 긴급 피난 차선(Truck Escape Ram-ps)이 미국의 고속도로에 채택된 것은 35년의 역사가 있으며 지금은 서부의 산악 지대로부터 에팔라치아까지, LA 교외는 물론 동북부의 조그마한 마을까지 약 27개 주에서 채택하고 있다 과거에는 자동차의 긴급 피난 차선의 위치는 통상 사고 발생 경위와 기술적인 판단에 따라 선정하였지만 지금은 대형 사고가 발생되기전에 자동차 긴급 피난 차선의 필요성과 위치를 선정할 수 있는 새로운 방범이 도입되고 있다. 방법중에는 경사 평가제(Grade Severity Ra-ting System : GSRS)가 유력한 방법으로 평가된다. 자동차 긴급 피난 차선의 설계법은 지금도 계속적으로 발전 단계에 있으며 현재는 (자갈 제동 노반식 피난 차선)의 선호도가 높은 것으로 되어 있다. 입자가 둥글고 균일한 입도 분포로서 입경이 13~18mm인 자갈이 회전 저항이 커서 피난 차선의 노반 재료로 많이 사용되고 있다. 긴급 피난 차선의 길이 결정을 위한 새로운 계산 방법은 공사비 절감에 초점을 두고 있으며 긴급 피난 차선의 목과 종점부의 처리에 관한 설계법에 대한 연구가 진행중에 있다. 각 주별 조사에 의하면 1주일에 I~2회 이상 이용되는 곳이 있으며 자동차의 이용이 적어 4륜 구동 차량의 운전자들이 차를 시험하는 등국도 운전 연습장으로 사용되는 곳도 있었다. 따라서 긴급 피난 차선의 목적 외 사용을 제한하는 안내 표지판의 설치와 규정 강화를 위한 노력이 요구되고 있다. 내리막길의 정상부에는 미리 안내판을 설치하고 브레이크 점검 구역을 설치해 두면 안전 운행에 도움을 줄 수 있을 것이며 공공 정펄 매체를 이용한 안내 광고를 함으로써 운전자가 한계 상태에 위치한 자동차의 긴급 피난 차선을 적극적으로 이용할 수 있도록 유도하는 방법이 사용되고 있다. 적절한 유지 관리는 긴급 피난 차선의 효율적인 운영에 필수적인 요소로서 사용 후 입도 조정 및 표면 처리(fluffing :부풀림)가 필요하며 설계시나 유지 관리시에 노반의 세립토 제거 작업은 긴급 피난 차선의 수명 연장은 물론 만족할 만한 기능 유지에 결정적인 요인이 될 것이다. 현행 시공법을 개선하기 위하여는 몇 개 분야의 추가 연구가 필요하단. 예를 들면 비용 편익 분석, 위치 선정 기법 확립, 진입 속도 및 피난 차선 연장의 결정 조건, 골재 기능 평가, 다수 진입로의 필요성, 효과적인 운전자 교육 정책 등이 그것이다. 자동차 긴급 피난 차선은 유용한 시설로 여러곳에서 그 기능이 발휘되고 있으므로 많은 고속도로 관계자들은 설계, 시공 및 유지 관리 측면에서 유의해야 할 것이다.

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보행자 통행안전성을 고려한 회전교차로의 고원식횡단보도 설치기준 연구 (A Study of the Roundabout Hump type Crosswalks Installation Criteria That Takes Into Account the Safety of Pedestrian Traffic)

  • 임창식;최양원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.1075-1082
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    • 2016
  • 본 연구에서는 과속방지턱과 연속으로 설치된 고원식횡단보도의 적정 설치간격을 산정하기 위하여 최고속도제한이 30km/h로 운영되는 회전교차로의 접근부에서 과속방지턱과 고원식횡단보도 간 서로 다른 간격을 통과하는 차량의 속도를 조사하여 연속으로 설치된 과속방지턱과 고원식횡단보도가 차량의 주행속도에 미치는 영향을 분석하였고, 고원식횡단보도의 적정 설치높이에 대한 시뮬레이션에 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 과속방지턱과 고원식횡단보도는 차량의 속도를 저감시키는 대표적인 교통정온화 기법으로 차량의 속도를 30km/h 이하로 제어하기 위한 과속방지턱과 고원식횡단보도의 적정 간격은 30m로 나타났다. 둘째, 고원식횡단보도를 통과하는 차량의 감속도를 비교한 결과 설치 간격이 65m 이상인 경우 과속방지턱과 고원식횡단보도의 효과가 없는 것으로 나타났다. 따라서 일정 구간의 차량 속도를 제어하기 위한 과속방지턱과 고원식횡단보도의 최대설치 간격은 65m 이내로 설치하는 것이 바람직하다. 셋째, 고원식횡단보도의 설치높이는 차량의 접근부 속도가 20km/h 이하일 때 6~8cm, 30km/h일 때 8~10cm, 30km/h 이상일 때 10cm의 설치가 가장 적정한 것으로 분석되었다. 넷째, 과속방지턱과 고원식횡단보도가 설치된 구간이어도 운전자의 학습효과, 교통상황 등에 의하여 속도감소 효과가 미미한 경우가 있으므로 과속방지턱, 시케인, 초커 등 여러 가지 교통정온화 기법을 동시에 적용할 경우 속도감소 효과가 더 클 것이라 판단된다. 따라서 보행자의 안전을 도모하기 위하여 차량의 속도를 저감시킬 목적으로 교통정온화 기법을 적용하는 경우 여러 가지 기법의 복합 적용을 고려하여야 할 것이다.

칸트에서 '가능한 세계의 최고선' (Kant on 'the Highest Good of a Possible World')

  • 백종현
    • 철학연구
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    • 제96호
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    • pp.39-70
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    • 2012
  • 칸트의 '최고선'을 윤리론과 도덕종교론 내에 위치시키려면, 칸트의 '최고선'을 두 가지 한정된 의미로 이해할 수밖에 없다. 첫째는, 이성적 존재자의 덕행과 그의 윤리성에 정비례하는 만큼의 행복을 요소로 갖는 최고선이다. 이러한 의미의 최고선에서 행복은 그 행복을 누릴 품격인 각자의 윤리성의 정도에 따라 다소와 증감이 있을 것이고, 그러니까 완벽한 것이라 할 수는 없으되, 감성세계에서도 가능한 것이라 하겠다. 만약 자연운행과 윤리질서를 조화시키는 신의 현존을 전제할 수 있다면 말이다. 둘째는, (문자 그대로) 이성적 존재자의 내적 도덕법칙과의 온전한 부합과 그에 상응하는 완벽한 복, 즉 지복(至福) 내지 정복(淨福)을 요소로 갖는 최고선이다. 이러한 최고선은 신의 현존과 함께 영혼의 불사성을 전제하고서 예지세계에서나 기대할 수 있는 것으로, 앞서의 물리적 행복을 성분으로 갖는, 그러니까 제한된 의미에서의 최고선의 '이상(理想)'이라 하겠다. 이제 '가능한'을 '실현 가능한'으로 새기면 '가능한 세계의 최고선'은 첫째 의미로서일 것이다. 이 최고선은 한낱 "예지 세계에서의 최고선"이 아니라 "이 세계에서의 최고선"이다. 물론 이 세계에서의 최고선, 곧 행복과 덕의 부합 가능성을 위해서 우리는 "하나의 보다 높고 도덕적이고, 최고로 신성하며 전능한 존재자를 상정하지 않을 수 없다." 윤리적 행실과 행복은 모두 자연 세계에서 일어나는 일인 만큼, 이 양자가 합치하기 위해서는 "자연의 원인(따라서 창시자)인 존재자, 다시 말해 신"이 전제되지 않을 수 없으니 말이다. 그래서 칸트는 사람들은 예지계인 하늘나라와 같은 '최선의 세계'가 땅에서도 이루어질 것을 발원한다고 ${\ll}$성서${\gg}$를 이끌어 해석한다. 모든 선량한 마음씨를 가진 이들의 소망은, "신의 나라가 오고, 그의 뜻이 지상에서 이루어지는 것"이다. 다만 우리는 "그의 나라를 현실에서 현시하기 위해서 신이 무엇을 직접적으로 행하는가를 알지 못한다. 그러나 우리는 우리를 그 나라의 성원으로 적합하게 만들기 위해서 우리가 무엇을 해야만 하는가는 충분히 아는 바이다." 그것은 각자가 윤리적 의무를 다 해야 하고, 그리고 더불어 윤리적 공동체를 세우는 일이다. 그러니까 윤리적 공동체는 '목적들의 나라'와 같은 한낱 이상적인 것이 아니라, "지상에 실존"하는 것으로서, 인간들의 기구이고 제도이다.