• 한국철도학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.273-278
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• 2003

In this study, an aluminum bodyshell with a modular front end made of composite materials is numerically evaluated applying the standard specifications for the urban EMU (Electric Multiple Unit) train. Structural analyses under compressive load, torsional load and free vibration satisfy the standard specifications, but analysis under normal load doesn't. By the way, the aluminum bodyshell of the car except the modular front end is almost same to that of the Korean standard EMU, which satisfy the standard specifications. It is presumed that the stiffness of the modular front end made of composite materials has some influence on the strength of the aluminum bodyshell.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1604-1612
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• 2009

This study introduces comparison the testing results of the AL car body which is applied to FSW and GMAW welding method. The car body is made of aluminum structure materials like a sandwich panel. The static load test was performed to evaluate the structural characteristic and stability of the AL car body. Considering the vertical, compressive, twisting load and 3-point supporting, Bend natural frequency Measurement, Twist natural frequency Measurement type as a testing terms, the structural stability of a car body was evaluated.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.49-54
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• 2005

This paper describes the result of structure analysis and load test of body structure. The purpose of the analysis and test is to evaluate an safety which body structure shall be considered fully sufficient rigidity so as to satisfy proper system function under maximum load and operating condition. Material of body structure applied an aluminum alloy. Body structure consist of side frame, under frame, roof frame, end frame. Both FEM analysis and load test are based on 'Performance Test Standard for Electrical Multiple Unit, noticed by Ministry of Construction & Transportation, in 2000' and reference code is JIS E 7105. The test results have been very safety and stable fer design load conditions.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.709-716
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• 2016

고속열차의 공기저항 저감을 위해 KTX-산천의 구성요소별 공기저항을 상세하게 분석하였다. 전체 공기저항의 약 42.9%는 동력차(선두차, 후미차)에서 그리고 약 10.1%는 대차에서 유발되는 것으로 나타났다. 전두부의 공기저항 저감을 위해 Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno 기법을 이용한 전두부 최적설계를 수행하였다. 그리고 차체 공기저항 저감을 위해 동력차 형상 변화 및 대차커버를 적용하였다. 공기저항 저감을 위해 최적설계된 편성열차의 공기저항은 KTX-산천 대비 약 15.0% 저감되었으며, 주행저항은 속도 350km/h에서 약 12% 감소될 것으로 예상된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.565-575
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• 2016

철도차량 영업 운행 중 빈번히 발생하는 차륜 마모, 손상 등의 결함을 제거하기 위하여 실시되는 차륜 전삭 공정과 관련하여 전삭 전후의 차량 동적성능을 분석하였다. 전동차를 대상으로 차륜 전삭 전후의 차륜답면형상을 계측, 분석하였으며 진동 및 승차감 특성을 분석하고자 차량 주행시험을 실시하였다. 시험결과, 차륜 전삭 후 차량 진동 RMS값은 전삭 전에 비하여 저감되었으며 철도차량 기술기준에 의거 분석한 차체 진동성능은 전삭 전에 비하여 개선되었다. 승차감레벨은 전삭 전에 비하여 전삭 후 좌우, 상하방향 모두 최대 약 3dB의 개선 효과를 보였으며 주행안전성 또한 개선됨을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.109-121
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• 2004

This paper presents an optimal design method for structure-borne durability of a vehicle body structure. Structure-borne durability design requires a new design that can increase fatigue lives of critical areas in a structure and must prohibit transition phenomenon of critical areas that results from modification of the structure at the same time. Therefore, the optimization problem fur structure-borne durability design are consists of an objective function and design constraints of 2 types; type 1-constraint that increases fatigue lives of the critical areas to the required design limits and type 2-constraint that prohibits transition phenomenon of critical areas. The durability design problem is generally dynamic because a designer must consider the dynamic behavior such as fatigue analyses according to the structure modification during the optimal design process. This design scheme, however, requires such high computational cost that the design method cannot be applicable. For the purpose of efficiency of the durability design, we presents a method which carry out the equivalent static design problem instead of the dynamic one. In the proposed method, dynamic design constraints for fatigue life, are replaced to the equivalent static design constraints for stress/strain coefficients. The equivalent static design constraints are computed from static or eigen-value analyses. We carry out an optimal design for structure-borne durability of the newly developed bus and verify the effectiveness of the proposed method by examination of the result.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.797-803
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• 2019

본 연구는 동력분산형 고속열차의 횡방향 진동을 저감하기 위하여 진행되었다. 동역학 해석을 통한 연구에서 동력분산형 고속열차 시제차량(HEMU-430X)은 고속열차에서 주로 사용되는 차륜프로파일(XP55, GV40, S1002)에 관계없이 낮은 등가답면구배에서 횡방향 진동이 커지고, 차륜 마모가 진행되어 등가답면구배가 커지면 횡진동이 감소하는 경향을 보였다. 이는 HEMU-430X에 적용된 현가장치 특성치들의 조합된 결과로 인해 등가답면구배가 낮을 때 차체와 대차가 1.4Hz의 주파수로 공진하여 차체 헌팅이 발생되기 때문이다. 고속열차의 횡방향 진동저감에 대한 해외 사례에서 요댐퍼의 유압강성(Hydraulic stiffness)을 낮추어 진동을 개선한 사례를 고찰하였다. 요댐퍼의 시리즈 강성은 유압강성과 탄성조인트의 조합인데 본 연구에서는 유압강성 조정대신 비교적 간단하게 할 수 있는 탄성조인트의 강성을 낮추어 횡방향 진동을 개선하고자 하였다. 신규 제작된 탄성조인트를 적용한 요댐퍼의 시리즈 강성은 기존 요댐퍼 대비 60% 수준으로 낮았다. 60% 수준의 시리즈 강성이 적용된 요댐퍼를 HEMU-430X의 TC~M2 3량에 설치하여 시운전 시험을 수행하였다. 시운전 시험 결과 TC를 선두로 한 하행 주행 시 TC~M1의 횡방향 진동이 개선되고, MC를 선두로 한 상행 주행 시 후미 TC차량의 횡진동이 개선되는 결과를 보였다. 본 연구의 진동저감 방안은 향후 영업운전을 위해 도입되는 EMU-250 및 EMU-320의 횡방향 진동 문제 발생 시 해결책으로 적용할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.561-567
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• 2018

본 연구는 동력분산형 고속열차의 승차감을 개선하기 위하여 진행되었다. 동력분산형 고속열차 시제차량의 동역학 해석을 통해 300km/h이상의 임계속도를 갖는 등가 답면구배의 범위는 0.05에서 0.25사이임을 확인하였다. 초기에 적용된 차륜 프로파일 S1002는 4만km이상의 누적주행거리에도 불구하고 등가 답면구배는 0.033 정도였고, 안정적인 운행을 위해서는 등가 답면구배가 0.061이 넘는 XP55가 더 적합함을 확인하였다. 동력분산형 고속열차의 승차감을 개선하기 위한 방안으로 요댐퍼의 설치 각도를 $7.35^{\circ}$에서 $0^{\circ}$로 변경하고, 민감도 분석과 최적화를 통해 도출된 공기스프링 횡 및 상하방향 강성 30% 감소, 2차 수직댐퍼 및 횡댐퍼 댐핑계수를 50% 증가시키는 방안을 제안하였다. 이를 적용하면 차체 가속도를 평균 20%정도 개선시킬 수 있을 것으로 예상되었다. 도출된 승차감 개선 방법의 일부인 요댐퍼 설치각도를 $0^{\circ}$로 변경하고 횡댐퍼의 댐핑계수를 30% 증가시킨 후 경부고속선에서 300km/h 속도로 시운전을 진행하였을 때, 차체 횡가속도는 평균 34.3% 개선되었고, 본 연구에서 제안된 추가적인 개선 방안은 향후 시운전 시험 시에 적용될 예정이다. 본 연구에서 사용된 승차감 개선 프로세스는 향후 동력분산형 고속열차의 상업 운행 시에 발생할 수 있는 승차감 관련 문제 해결에 사용될 수 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권1호
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• pp.90-100
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• 2017

보행자와 승용차의 충돌위치에 따른 전도 거리 변화를 madymo-시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 충돌위치를 차량중심으로부터 바깥쪽으로 2.5cm간격마다 충돌하는 경우에 대하여 시뮬레이션하였다. 그 결과 보행자의 전도거리형태가 급격히 변화하는 임계점이 두 곳에서 나타났다. 첫 번째 임계점은 보행자의 어깨가 차량과 접촉되지 않는 위치였다. 두 번째 임계점의 위치는 보행자의 무게중심이 차체의 외곽선상을 벗어나기 직전의 위치였다. 첫째 임계점과 두 번째 임계점의 사이 구간에서는 충돌위치가 차량의 바깥쪽에 가까울수록 전도거리는 급격히 감소하였다. 두 임계점 사이를 벗어난 구간에서는 전도거리 변화가 크지 않은 것으로 나타났다. 충돌위치에 따른 전도거리 변화가 밝혀져서 보다 정확한 교통안전 분석과 보행자 사고해석이 가능해질 것으로 판단된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.291-301
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• 2009

열차 증수선 시설은 편성, 차량, 차체, 대차 등으로 구분하여 프로세스를 수행하게 되는데 각각의 수선 방법 및 프로세스가 상이하여 일반적인 수리적 기법으로 분석하는 것은 한계를 가지게 된다. 따라서 본 논문에서는 열차중수선 시설의 시뮬레이션 모델링 및 분석에 관한 체계적인 방법을 제시하였다. 시뮬레이션 분석은 종속 변수와 설계 변수를 구분하여 시뮬레이션 모델링에 반영 한 후 다 기준 의사결정 기법을 사용하여 설계 대안을 선정하게 된다. 그리고 선정 된 대안에 관한 최적화를 수행하여 실제 설계에 적용하게 된다. 이 분석 방법에 관한 예로 전기기관차 중수선 시설에 관한 시뮬레이션 설계 및 분석 방법을 제시하였다. 시뮬레이션에 기반 한 분석은 실제 시스템의 설계 전에 설계변수의 최적화를 위하여 꼭 수행하여야 하며, 최적의 설계를 구축하는 하나의 중요한 단계로 고려되어져야 하고, 본 논문에서 제시된 방법은 시뮬레이션의 체계적인 접근에 활용이 될 수 있다.