• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.128-135
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• 2021

박판관은 충돌안전을 위한 에너지 흡수장치 중의 하나로써 가벼우면서도 에너지 흡수 효율이 좋아 널리 이용되어 왔다. 그러나 일반적인 박판관은 충돌 초기 피크하중(IPCF: Initial Peak Crushing Force)이 높게 유발될 뿐 아니라 반복적으로 나타나는 피크하중으로 인하여 충돌에너지 흡수장치로써의 안정성이 다소 떨어진다는 단점이 있다. 충돌 초기 피크하중을 감소시키고 충돌에너지 흡수장치의 안정성을 키우기 위하여 박판 파형관이 도입되었다. 파형관의 성능은 기하 형상에 큰 영향을 받기 때문에 최적설계 기법을 적용하여 파형관의 성능을 최적화할 수 있다. 본 논문에서는 충돌안전도 해석에 기반한 형상 최적설계를 수행하기 위하여 적응 근사모델(adaptive surrogate model)을 활용한 최적설계 기법을 활용하였다. 파형의 진폭 및 파장 뿐 아니라 형상의 곡률 변화를 설계 변수로써 고려하였다. 형상 설계 매개변수화를 수행하기 위하여 몰핑(morphing) 방법을 채택하였다. 수치 예제를 통해서 적응 근사모델에 기반한 최적설계 결과와 기존 근사모델에 기반한 최적설계 결과를 비교하고 적응 근사모델에 기반한 최적설계 방법이 좀 더 효율적인 결과를 도출함을 보였다.

• 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.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.537-542
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• 2012

철도차량은 자연 강풍 뿐만 아니라 두 열차의 교행으로 인한 교행 풍압도 동시에 받는 경우가 종종 발생하며, 이러한 풍압에 의하여 철도차량의 주행 안정성이 저해될 뿐만아니라 전복의 원인이 되기도 한다. 또한, 해외에서는 강력한 돌풍에 의하여 철도차량이 전복되는 실제 사고 사례가 종종 보고되기도 한다. 따라서, 대부분의 국가에서는 풍속에 대한 차량 운전 규제를 통하여 안전성을 확보하고 있다. 본 연구에서는 다물체 모델에 기초한 철도차량의 전복안전성 이론식을 개발하였으며, 이를 강체모델의 결과와 비교하였다. 후자에서는 대차 및 차체를 별도의 자유도를 가진 것으로 간주하였다. 다물체 모델은 윤중 감소율을 평가하는데 사용 되어온 상용 프로그램을 이용한 기존의 방법을 대체하여 해석할 수 있음을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.739-746
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• 2016

철도 안전사고 예방을 목표로 하는 실시간 철도 안전관제 시스템에서는 DDS (Data Distribution Service) 표준 기술 기반의 데이터 전송 방안을 적용함으로 기존 현장의 안전검지장치로부터 발생한 데이터를 통합 및 관리하고 있다. 본 논문에서는 수많은 현장 데이터 중 일반철도 현장에서 발생한 신호설비 데이터 규격 설계를 소개하고 있다. 신호설비 데이터의 DDS 전송을 위하여 기존 표준 규격인 KRS SG 0062를 모델링하고, DDS 데이터 전송 단위인 Topic 설계 및 데이터 변환 방안을 제시하고, 데이터 성격 별로 네트워크 제어 QoS 정책 설계를 제시하고 있다. 또한 실제 현장 데이터를 분석하여 설계된 규격이 현장에 적용 가능한지를 확인해 보았다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.577-587
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• 2017

철도차량이 고속화될수록 동적특성 설계에 있어 주행안정성 해석, 시험 및 평가 기법의 중요성이 커지고 있다. 특히 철도차량이 실제 선로에서 임계속도에 도달하면 헌팅에 의한 윤축의 과도한 진동으로 탈선 등의 중대 사고가 발생할 가능성이 높아 거의 대부분의 임계속도 시험 및 평가는 해석으로 대체하거나 주행시험대 같은 특수한 장비를 이용하여 수행되고 있다. 본 논문에서는 철도차량의 임계속도를 시험하고 평가하는 방법을 고찰하고 그 유용성을 실제 주행시험대 시험을 통해 확인하였다. 시험결과로부터 UIC 518에서 제시한 대차 가속도를 이용한 안전성 및 불안정 평가는 임계속도와 상관관계가 낮아 임계속도를 추정하는데 직접적으로 활용되기 어려우며, 등가감쇠비의 변화를 이용한 추정방법이 더 유효한 것으로 분석되었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.105-115
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• 2017

이 연구는 철도신호를 포함한 철도전기 분야 근무자를 대상으로 이들의 스트레스에 영향을 미치는 철도 관련 근무 특성을 알아보고자 하였다. 2017년 2월 13일부터 3월 10일까지 자기기입식 설문을 실시하여 최종 445건에 대해 분석을 실시하였다. 객관적 근무 특성에는 총 근무기간, 현 근무지, 근무형태, 열차 운행 횟수, 열차 노선유형, 담당하는 열차 종류, 장애/사고 투입 횟수, 휴일 출근 여부, 근무시간을 포함하였으며 주관적 근무 특성에는 직장생활만족도, 주관적 업무 강도를 포함하였다. 이변량 분석결과 모든 철도 관련 근무 특성별로 스트레스에 차이를 보였다. 다변량 분석 결과 총 근무기간, 열차 운행 횟수, 담당하는 열차 종류, 휴일 출근 여부, 직장생활만족도, 주관적 업무 강도가 스트레스의 영향요인으로 확인되었다. 객관적 근무 특성과 스트레스와의 관계에서 주관적 근무 특성들의 조절 효과는 확인되지는 않았다. 따라서 이들 스트레스 영향요인에 대한 회사 차원의 관심 및 스트레스 관리가 필요할 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제14권3호
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• pp.118-122
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• 2010

본 연구는 도시철도 터널내 화재시 구조체의 내화성능을 평가하기 위한 기준을 제시하고자 실시하였다. 현재 국내 도심의 지하철 터널 구간은 135km로써 그 규모가 세계 4위이며 대도시들의 도시철도 터널건설의 증가와 그 연장이 길어짐에 따라 터널 내 화재사고가 갈수록 높아지고 있는 상황이다. 하지만 국내에는 도시철도 터널 화재에 대한 내화성능평가에 기본적으로 적용되는 시간-온도 곡선이 없다. 따라서 본 연구에서는 국내 도시철도 터널의 통행량, 차량 종류 등을 고려한 열방출율을 기초로 외국에서 제시된 시간-온도 곡선을 검토하였으며 국내 실정에 맞는 설계화재 모델을 제시하였다. 또한 제시된 설계화재모델에 대해 수치해석을 통하여 화재시 도시철도 터널 구조체의 온도분포를 산정하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.441-445
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• 2008

경전철은 중전철에 비하여 건설비가 50% 정도 소요되며 친환경적이어서 최근 국내의 많은 지자체에서 여러 가지 형식의 경전철을 계획하고 있으며 일부 건설이 진행중인 곳도 있다. "도시철도법제22조의 2(도시철도차량의안전기준)"에서는 "구조 및 장치가 안전운행에 필요한 기준(구조 및 장치)에 적합하지 아니하면 운행하지 못한다." 도시철도차량안전기준에관한규칙 제3조에는 도시철도의 건설자 또는 운영자가 안전기준에 맞게 차량을 발주하거나 운영하도록 되어있다. 도시철도차량안전기준에관한규칙은 2000년에 제정되어 대구지하철사고이후 화재안전기준등이 강화되어 2004년에 한번 개정이 되었다. 이는 전적으로 중 대형 전동차를 위주로 작성되었다. 완전무인운전을 기본으로 하여 신호장치 등에 대한 안전기준이 다르고 연절형 대차등을 적용 및 축중등에 대한 안전기준 내용등이 달라 국내 경전철과 관련된 많은 기관 등에서 전반적인 개정요구가 많은 실정이다. 본 논문에서는 현재 국내 경전철 차량의 특징 및 개정의 필요성등을 다루어 향후 경전철 관련 안전기준의 개정 방향을 설정하는데 그 목적이 있다.

• 대한교통학회지
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• 제24권4호
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• pp.93-101
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• 2006

현재 우리나라에는 철도건널목 인근 신호교차로체 Signal Preemption이 도입되지 인가 열차의 철도건널목 통과 시 철도건널목의 안전이나 인근신호교차로의 운영에 상당한 문제를 야기하고 있다. 철도와 교차하는 신호교차로의 접근로에서는 신호대기로 인한 대기행렬이 철도건널목까지 언제든지 늘어날 수 있고, 이때 열차가 건널목에 접근하게 되면 철도건널목 위에서 대기하고 있던 차량이 열차와 충돌하는 사고가 발생할 수 있다. 그러므로 열차의 철도건널목 도착 전에 철도건널목 위의 대기차량들은 반드시 소거되어야 한다. 또한. 열차의 철도건널목 통과 시에도 철도와 교차되는 접근로의 차단으로 인해 특별한 신호 운명이 필요하다. 따라서 철도건널목과 인근신호교차로의 안전 향상과 합리적인 신호운명을 위해서는 열차 진입 시 교차로 및 철도건널목에 접근하는 교통류를 고려한 Signal Preemption 전략이 구축되어야 한다. 본 연구에서는 Signal Preemption의 효과를 현장조사 및 시뮬레이션을 이용하여 가시적으로 제시하였다. 오전첨두시 교통량과 30대 열차의 철도건널목 도착시간 예측치를 이용하여 시뮬레이션이 실행되었고. Signal Preemption을 적용하였을 경우 차량 당 지체시간은 약 9초가량인 것으로 나타났다. 또한, Signal Preemption의 미적용시 30개 시나리오 모두에서 건널목위의 대기차량과 열차가 충돌하는 것으로 나타난 반면, Signal Preemption 적용 시 모든 시나리오에서 대기차량과 열차의 충돌은 발생하지 않았다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1300-1305
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• 2011

철도 관련 사업 및 연구개발시 수행하는 타당성조사에서 환경적 파급효과 산정의 중요성이 증대되고 있다. 그러나 현재의 투자평가시 고려되는 평가항목은 이동성에 기반한 효율성 위주의 항목으로 구성되어 있다. 현재 시행되는 예비타당성조사 및 타당성 평가의 주요 계량화 항목을 보면 차량운행 비용절감 편익, 통행시간 절감편익, 교통사고 감소편익, 환경비용 절감편익으로 분류된다. 현재의 환경비용 절감편익은 단순히 오염물질 별 원단위에 따른 산정에 그치고 있어 최근녹색성장 및 지속가능한 교통체계의 패러다임에 맞는 사회경제적 평가항목의 도입이 필요하다. 국내의 타당성 평가내용을 보면 계량화가 힘든 부분은 정책적 분석에서 고려되나 참고사항에 그치고 있어 계량화가 가능한 방법론의 개발이 필요하다. 대표적인 환경편익인 소음, 공간영향과 대기오염에 관한 평가체계의 정립이 필요한 시점이다. 따라서 본 연구는 기존 국내외 환경비용절감편익 연구 내용분석을 바탕으로 지속가능한 교통체계 및 녹색교통의 패러다임에 적절한 평가항목에 관한 연구방향을 제시하고자 한다.