• 제목/요약/키워드: 자기부상철도

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도시형자기부상열차 열차제어시스템 RAMS 분석에 관한 연구 (A Study on the RAMS Analysis of Urban Maglev Train Control System)

  • 윤학선;이기서;류승균;양동인
    • 한국철도학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.515-525
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    • 2011
  • 도시형 자기부상열차 실용화사업에 적용된 유도무선루프방식 열차제어시스템에 대하여 최상위 레벨에서 전체 시스템에 대한 시스템 분류, 기능 분석을 시행하고 차상신호설비, 지상신호설비로 나누어 신뢰도, 가용도, 유지보수도 및 안전도를 수식을 통하여 분석한 결과를 제시하였다. RAM 분석은 신뢰도 블록도(RBD)를 각 장치별로 적용하여 시스템 서비스 가용도를 산출하였고, 안전도 분석은 PHA(예비위험원 분석), FMEA (고장모드영향분석), HAZOP을 통한 각각의 정상사상(Top Event)의 FTA(고장트리분석)을 시행하고 그 결과를 제시하여 RAMS 목표 값에 도달함을 수식을 통하여 증명하였다.

능동제어를 고려한 자기부상열차와 가이드웨이 교량의 동적상호작용 해석 (The Dynamic Interaction Analysis of Actively Controlled Maglev and Guideway Bridge Systems)

  • 이준석;권순덕;여인호;김문영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권4D호
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    • pp.523-533
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    • 2009
  • 본 연구는 주행하는 자기부상열차와 교량간의 동적상호작용 특성을 파악하는 것이다. 이를 위해서 차량에 의한 교량의 정적처짐을 레일조도에 포함시켜 가진형태로 고려되는 2자유도 자기부상열차의 운동방정식과 동적상호작용에 의한 교량의 동적처짐을 레일조도와 함께 고려된 열차의 운동방정식을 각각 유도하였다. 이때 EMS위치에서의 부상공극 및 연직방향의 상태로부터 전상태를 추정하는 LQG기법을 고려하였다. 수치해석결과 레일조도가 없는 경우에는 자기부상열차의 주행성에 차량-교량간의 동적상호작용효과가 현저하게 커지지만, 레일조도가 고려될 경우에는 교량의 정적처짐을 가진으로 고려한 경우와 동적상호작용을 고려한 해석결과의 차이가 크지 않다는 것을 관찰할 수 있었다. 결론적으로 교량의 충격계수와 자기부상열차의 주행성능을 정확히 파악하기 위해서는 레일조도를 포함하는 교량-차량간의 동적상호작용해석이 필요한 것으로 판단된다.

도시형 자기부상열차 프리텐션 거더교의 설계변수 분석 (Parameter Analysis for Design of Pretension Girder Bridge for Urban Maglev Transit)

  • 이재호;김도학;김승현;김성일
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.515-525
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    • 2016
  • 도시형 자기부상열차 프리텐션 거더교의 최적설계를 위해서 설계변수 분석을 수행하였다. 자기부상철도용 거더 설계 시에는 중앙부 처짐을 고려해야 하므로 이와 연관있는 콘크리트 압축강도, 거더 형고, 거더 연장및 강연선비부착 길이를 설계변수로 선정하였다. 또한, 프리텐션 거더에서 지점부의 상연응력을 제어하기 위해서 강연선 개소수 및 배치방식을 설계변수로 선정하고, 강연선비부착률을 검토하였다. 설계변수 해석결과로부터 거더 처짐량에는 거더 형고와 거더 연장이 콘크리트 압축강도와 강연선 비부착 길이보다 더 큰 영향을 미치는 것을 확인하였고, 민감도 분석을 통해 설계 가중값을 제시하였다. 지점부 상연응력 제어를 위해서 비부착 강연선배치기준을 만족하는 경우에는 상연 긴장선 또는 철근배근이 필요한 것으로 확인되었다. 따라서 향후 경제성 및 시공성 향상을 위해 자기부상철도 가이드웨이의 하중특성을 고려한 비부착강연선 기준 향상에 대한 검토가 필요하다.

도시형 자기부상열차 제3궤조 전차선로의 안전성 및 신뢰성 확보를 위한 인터페이스 정립 (The Organization of Interface for safety and reliability of Urban Maglev Third rail System)

  • 민병찬;조상훈;허영태;홍두영;김창환;정남철
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1189-1194
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    • 2011
  • 도시형 자기부상열차는 전자기력으로 레일에서 낮은 높이로 부상하여 운행되는 열차이다. 자기부상열차는 궤도와의 직접적인 접촉 없이 움직이기 때문에 소음이 적고 기계적 마찰에 의한 진동이 거의 발생하지 않는다. 또한 급곡선 주행이 가능하고 경사도가 높은 언덕지역도 쉽게 주행 할 수 있기 때문에 도심에서의 새로운 교통수단으로 주목받고 있다. 따라서 도시형 자기부상열차의 성공적인 실용화를 위하여 제3궤조 전차선로 설비와 인터페이스를 통하여 안전성과 신뢰성 확보는 필수 고려 사항중 하나이다. 특히 파워레일, 신축확장장치, 절연 구분장치, 지지금구와 같은 제3궤조 전차선로 설비는 내 부식성, 시공의 편의성 및 유지보수성을 고려하여 설치되어야 한다. 본 논문에서는 자기부상열차 시스템 구축을 위한 제3궤조 설비의 구성요소에 대한 인터페이스 항목을 분석하고 전차선로의 안전성을 높일 수 있는 시스템 엔지니어링 인터페이스 체계를 제시하고자 한다. 또한 제안하는 자기부상용 제3궤조 전차선로 시스템은 한국기계연구원내 시험을 통하여 시스템의 안전성을 증명하였으며, 시스템 구성품의 수명분석을 통해 제3궤조 전차선로 운영의 신뢰성을 향상시키고자 한다.

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프리캐스트 바닥판의 자기부상열차 가이드웨이 시스템 적용성 평가 : 정적 성능 실험 (Applicability Evaluation of Precast Deck to the Maglev Guideway System : Static Performance Test)

  • 진병무;김인규;김영진;이윤석;마향욱;오현철
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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    • pp.985-988
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    • 2008
  • 자기부상열차는 궤도 위에 부상하여 운행하는 시스템이다. 자기부상열차의 특성상 주행 중 부상공극을 일정하게 유지하는 것이 사용성 및 승객의 승차감 면에서 매우 중요하다. 이 연구는 2006년 출범한 도시형 자기부상열차 실용화 사업단의 3-1 세부과제 선로구축물 성능개선 과제의 협동연구과제로 자 기부상열차교량 상부구조의 급속시공법 개발을 목표로 연구를 수행하였다. 현재 도로교에서 프리캐스트 바닥판은 품질, 공기 면에서 현장타설 바닥판에 비해 우수하며, 널리 사용되고 있다. 따라서, 연구진은 3-1세부과제의 주관기관인 한국철도기술연구원과 협업을 통하여 1차년도에 PSC-U형 거더 및 개구제형 강재 거더에 프리캐스트 바닥판을 적용하여 자기부상열차 가이드웨이의 기본 시스템을 제안한 바 있다. 이 연구에서는 프리캐스트 바닥판과 체일 체결구조의 구조안전성 검토를 목적으로 실대형 요소실험체를 제작, 이들 실험체의 사용하중 상태 및 극한하중 상태의 정적성능평가 실험을 수행하였다.

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자기부상열차/가이드웨이 연성 모델링 연구 (Coupling Model of the Maglev Vehicle/Guideway)

  • 한형석;성호경;김영중;김병현
    • 한국철도학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.243-250
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    • 2007
  • In general the Maglev vehicle is run over the elevated track called guideway. Since the guideway is elevated, the flexibility of the guideway has an effect on the dynamic responses of a vehicle such as its stability and ride quality. To improve the running performance of the Maglev vehicle and design a cost effective guideway using the dynamic analysis, the dynamic analysis of the system requires the coupling model of the Maglev vehicle and guideway. A coupling model based on multibody dynamics is proposed and programmed. With the program, the UTM01, a low speed Maglev vehicle, is analyzed and discussed.

유연궤도를 고려한 자기부상열차 주행 시뮬레이션 (Simulation of a Maglev Vehicle Running on the Flexible Guideway)

  • 한형석;김영중;신병천;권정일
    • 한국철도학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.499-503
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    • 2006
  • Maglev vehicles, which are levitated and propelled by electromagnets, often run on elevated flexible guideways comprised of steel, aluminum and concrete. Therefore, an analysis of the dynamic interaction between the Maglev vehicle and the flexible guideway is needed in the design of the critical speed, ride, controller design and weight reduction of the vehicle. This study introduces a dynamic interaction simulation technique that applies structural dynamics. Because the proposed method uses detailed 3D FE models, it is useful to analyze the deformation of the elevated flexible guideway, the dynamic stress, and the motion of the vehicle. By applying the proposed method to an urban transit Maglev vehicle, UTM01, the dynamic response is simulated and validated. From the result of the study, we concluded that the simulation of dynamic interaction between the Maglev vehicle and the flexible guideway is possible and a potential of using computational mechanics.

독일자기부상열차 Transrapid의 콘크리트 교각선로구조물에 관한 연구 (A Study on the RC and PSC structure System of the Transrapid in Germany)

  • 강보순;김수삼
    • 한국철도학회논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.20-29
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    • 1998
  • State of the art and current issues related with the RC and PSC structure system for the German magnetic levitation train "Transrapid" were investigated. The German magnetic levitation train adopted a new kind of a structure to enable high-speed transportation, which allows the use of the space over a ground. The loading from Transrapid is light-weight compared with a regular train due to load distribution to a supporting structure. Therefore, Transrapid is considered an economical and efficient transportation system, and is also an environmentally-sustainable structure. In this paper, the structural design and construction technology specific to a magnetic levitation train were discussed, and structural considerations related with an actual operation of the train were pointed out. In addition, the future research area of a magnetic levitation train was proposed.

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유연다물체 동역학을 이용한 자기부상열차 동역학 모델링 연구 (Modeling of the Maglev Vehicle Running over the Elevated Guideway Using Flexible Multibody Dynamics)

  • 이종민;김영중;김국진;김동성;김숙희;한형석
    • 한국철도학회논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.792-797
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    • 2006
  • In general, the Maglev vehicle is ran over the elevated guideway consisted of steel or concrete structure. Since the running behaviour of the vehicle is affected by the flexibility of the guideway, the consideration of the flexibility of guideway is needed for evaluation of dynamics of both the vehicle and guideway. A new technique based on flexible multibody dynamics is proposed to model the Maglev vehicle, levitation controller, and guideway into a coupled model. To verify the technique, an urban Maglev vehicle is analyzed using the technique and discussions are carried out.