• 한국철도학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.214-221
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• 2010

철도 선로에서 대표적인 취약개소로 분류하고 있는 터널-토공 접속구간은 하부 지지강성의 차이로 인하여 강성이 작은 구간에서 더 큰 침하가 발생하여 선로의 부등침하를 발생시켜 지속적인 유지보수 작업을 실시하여야 한다. 본 논문에서는 실제 현장구간의 터널-토공 접속구간에 대하여 도상자갈부에 설치된 일반 침목을 약 20m 대형침목으로 교체 후 윤중과 침목 침하량을 측정하여 개선효과를 비교하였다. 또한 수치해석을 이용하여 침목 크기와 간격 등을 변화시켜 레일압력, 도상 침하량 그리고 도상압력을 비교하였다. 현장계측과 수치해석결과 대형침목으로 교체한 경우 일반침목에 비해 윤중변동율과 침하량 등에서 약 10%의 개선효과가 있는 것 을 확인할 수 있었다. 또한 수치해석결과 대형침목의 경우 일반침목에 비해 레일저부압력, 침목침하량, 도상압력이 각각 9.3%, 4%, 14.5% 감소되었으며, 이중에서 도상압력이 가장 많이 감소되는 것을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.983-988
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• 2009

기존선 속도향상 시에 주행안전성을 고려한 기존선 구간별 최대 운행가능속도에 대한 실용적인 기준 을 제시하여 기존선의 곡선부 및 완화곡선부 통과 시 속도를 향상시켜야 한다. 본 연구에서는 탈선의 위험도가 높은 곡선부 통과하는 열차의 고속향상을 도모하기 위하여 실제 선로조건인 남성현-청도 상 하행 구간에서의 곡선부 구간별 통과시 주행안전성에 미치는 영향을 살펴보았다. 곡선반경별 주행속도를 실제 선로 조건에서의 기존 속도 대비 5-20% 향상시켜 주행안전성 해석을 수행하였다. 주행안전성 해석 결과, 기존 주행속도 대비 약 15% 이하의 속도조건에서는 탈선 계수와 윤중감소율이 허용기준 이내로 나타나 남성현-청도 상 하행 전 구간 내에서 속도 향상의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권3호
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• pp.443-448
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• 2020

본 연구에서는 영종대교를 구성하고 있는 교량형식(트러스교, 현수교)별 열차종류(AREX, AREX Express, KTX, KTX-Sancheon) 및 열차속도가 강직결 궤도구조의 동적거동에 미치는 영향을 분석하고자 현장측정을 수행하였다. 현장측정결과를 바탕으로 궤도충격계수 및 열차주행안정성(탈선계수, 윤중감소율, 레일두부횡변위)을 국내, 외 관련기준 및 법규와의 비교하여 영종대교 교량상 강직결 궤도구조의 동적거동에 영향을 미치는 열차하중 및 속도의 효과를 분석하였다. 연구결과, 영종대교 교량형식별 궤도의 동적거동의 차이는 뚜렷하지 않으나 열차하중의 크기에 보다 직접적인 영향을 받는 것으로 분석되었다. 따라서 향후 열차속도 증가에 따른 궤도충격계수의 증가와 이에 따른 궤도부담력의 증가수준을 감안한 영종대교 강직결 궤도구조의 보강방안 수립이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.244-252
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• 2012

Recently, the speed of a train has been increased. So the trains are being exposed to wind more severely than before. Because of the operation of high speed trains and lightweight of the train, risks of train derailment have being increased. In this study, aerodynamic effects of a newly designed high speed train, HEMU-400x, are evaluated. For aerodynamic effect evaluation, analysis method is selected by examining the safety standards for high speed train. The condition of aerodynamic effects is selected by adverse effect conditions. In order to calculate $C_s$ coefficients, numerical analysis is conducted. Using $C_s$ coefficients, the side force is calculated. Through dynamics analysis, derailment and wheel unloading are obtained. Using these results, derailment evaluation is performed.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.477-480
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• 2011

장경간 케이블 교량은 과도한 변위 발생 등의 이유로 엄격한 안전성 및 사용성이 요구되는 철도교량에서는 제한적으로 적용되고 있다. 즉, 철도교량으로서 요구되는 주행안전성과 승차감을 만족하기 위해서는 면밀한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 교량/열차 상호작용 해석을 수행하여 열차에서의 응답을 통해 교량 상을 주행하는 열차의 주행안전성 및 승차감을 직접적으로 평가하고자 하였다. 즉, 중앙경간 300m의 현수교를 주행하는 KTX 열차에 대하여 열차 내부의 가속도와 윤중감소율을 구해 평가하는 방법을 취하였다. 또한, 이동 열차하중과 지진하중이 동시에 작용할 경우를 고려한 교량/열차/지진 상호작용해석을 수행하여 지진 시의 응답을 평가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.717-724
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• 2017

콘크리트 매립형 궤도를 운행하는 트램의 주행 안전성을 향상시키기 위해 핵심 구성품인 대차를 개발하고 제작하여 시험 차체와 조립한 후, 단거리 급곡선 급경사 궤도를 건설하고 시험운행을 실시하였다. 대차의 급곡선 주행 중 차륜 플랜지와 매립형 궤도의 간섭을 검토할 수 있는 산식을 제시하였고, 산식 결과에 따라 궤도를 설계하였다. 간략화된 계산식을 도출하여 곡선에서 탈선계수와 윤중감소율을 추정하였다. 단거리 급경사 급곡선 매립형 궤도에서 대차와 차체가 주행할 때에 차체의 가속도를 계측하였고, 영상 시스템을 통해 차륜과 궤도의 인터페이스 상태를 점검하였다. 계산 추정 결과에 따르면 차륜의 탈선계수와 윤중감소율은 안전기준 이하였는데, 실제 주행 시험 중에도 탈선은 발생하지 않았고, 가속도 계측 결과도 주행 안전기준을 만족하였다. 또한, 차륜과 궤도의 간섭은 발생하지 않았고, 영상 모니터링 결과도 차륜의 올라타기 등 탈선조짐은 발견되지 않았으며, 중앙의 피니언과 랙이 원활히 접촉하면서 양호한 주행안전성을 보여주고 있었다. 외부 소음 계측을 통해서 소음 기준을 만족하고 있음을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.526-534
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• 2011

본 연구에서는 고속철도의 자갈궤도와 콘크리트궤도에서 열차 주행 안전 측면에서 관리해야 할 레일패드 강성의 상한값을 차량 및 궤도의 동특성과 운영환경을 고려하여 결정하는 방법을 제시하였다. 차량-궤도의 상호작용해석의 중요 입력 파라메타인 궤도틀림과 관련하여 프랑스 및 독일에서 제시한 고저틀림 PSD(파워 스펙트럼 밀도)와 경부고속철도 1단계 구간 자갈궤도 및 콘크리트궤도에서 계측한 고저틀림 자료를 통하여 얻은 PSD를 기초로 하여 넓은 범위의 주파수 영역에서 적용할 수 있는 자갈궤도와 콘크리트궤도의 고저틀림 PSD를 제시하였다. 제시된 PSD 기준 모델을 사용하여 시간 영역에서의 고저틀림 입력을 난수 생성(random number generation)을 통하여 구한 후 차량-궤도 상호작용 해석기법을 사용하여 레일패드 강성에 따른 윤중 감소율을 산정하였다. 산정된 윤중 감소율에 대하여 국내 철도차량 안전기준에 관한 규칙의 탈선계수 규정을 적용하여 주행 안전 측면에서 허용할 수 있는 레일패드 강성의 상한값을 제시하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제7권3호
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• pp.31-40
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• 2008

탄소성구성방정식을 적용한 유한요소법을 이용하여 흙막이벽의 변형형상에 따른 배면지반의 변형거동을 예측하였다. 굴착배면 지반의 변형형상은 흙막이벽 부근에서는 흙막이벽 변형형상과 유사하게 나타나지만 흙막이벽으로부터 멀어질수록 켄틸레버 형상으로 변한다. 그리고 흙막이벽의 상부변형을 억제시키면 배면지반의 변형(침하량, 측방이동량)을 감소시킬 수 있다. 또한, 굴착에 따른 흙막이벽의 변형형상은 굴착배면지반의 소성파괴영역 및 안전율 저하영역에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.435-442
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• 2004

Tilting train allow the train to pass curve at higher speed without affecting passenger comfort. As the tilting trains run curve track about 30$\%$ higher than non-tilting trains, the centrifugal force and dynamic force will be higher. Therefore it is very important for tilting train to ensure safety against derailment, and to reduce the lateral track forces by applying light-weight design, optimized suspension design and steering mechanism. The 180 km/h Korean Tilting Train(TTX) which is now developing as a part of the Korean National R & D project, was designed and analytically verified to meet these special requirements. This paper describes the analytic study to verify the safety against derailment, especially on the wheel unloading in case of tilting actuation. The severest curve geometry and curving speed was assumed, the tilting control pattern was also assumed as trapezoidal force function applied to tilting bolster and bogie frame. For the comparison, the operation with the speed of tilting train without tilting actuation was numerically simulated and the operation with the balanced speed without tilting actuation was also numerically simulated. Through the numerical simulation of various operating case, we found that derailment quotients, wheel unloading and Q/P was not affected by tilting actuation and that the bogie of TTX was nicely designed to satisfy the safety against the derailment.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.812-817
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• 2011

철도 차량은 자연 횡풍 뿐만 아니라 두 열차의 교행으로 인한 교행 풍압도 동시에 받는 경우가 종종 발생하며, 이러한 풍압에 의하여 철도 차량의 주행 안전성이 저해될 뿐만아니라 전복의 원인이 되기도 한다. 또한, 해외에서는 순간적인 돌풍에 의하여 철도 차량이 전복되는 사고 사례가 보고되기도 하여 이를 뒷받침하고 있다. 따라서, 대부분의 국가에서는 풍속에 대한 차량 운전 규제를 통하여 안전성을 확보하고 있다. 본 연구에서는 우리나라 국토해양부의 철도 차량 안전 기준에 관한 규정에서 정한 차량 전복 안전 기준에서의 전복 한계 기준과 차체-대차 다물체 모델로 가정하여 전복 한계에 대한 식을 유도하였으며, 두 해석 기준을 비교하였다. 후자에서는 대차 및 차체를 별도의 자유도를 가진 것으로 간주하여 각각의 중심, 중량 및 횡가속도를 변수로 추가 고려하였다. 향후에는 시험값과의 비교를 통하여 두 해석법간의 차이를 분석 검토할 필요가 있다. 다물체 해석법은 선로 중심 간격 설정시, 차량 중행 안전성 검토에 사용되어 온 전산 해석의 해석 기준인 탈선 계수, 횡압 및 윤중 감소율을 전복 안전율로 대체 평가할 수 있음을 보여준다.