• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.345-353
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• 2020

일반철도의 경우 운행속도가 다양한 여객열차와 화물열차가 혼용되기 때문에 차량이 곡선구간을 주행할 경우에는 승객의 승차감과 열차의 주행안전성을 확보하기 위하여 최소곡선반경을 설정하고 운행속도에 적합한 균형캔트, 부족캔트 및 초과캔트 설정범위를 만족하는 캔트를 설정하여야 한다. 본 논문에서는 선로의 곡선반경, 캔트, 열차속도의 상관관계를 분석하여 열차종별 운행속도, 부족캔트와 초과캔트에 대한 기준을 만족하는 캔트범위를 분석하고 곡선반경에 대한 현재 설계기준의 적정성을 검토하여 최적의 최소곡선반경을 제시하고자 한다. 또한, 회귀분석을 통한 열차혼용시 운행 빈도에 따른 열차운행속도를 산정하여 고속열차 횟수비에 따른 균형캔트와 곡선반경별 설정캔트 범위를 산정하였다. 위의 결과를 바탕으로 최소곡선반경과 설정캔트의 적정범위를 제시함으로써 노반과 궤도설계에 반영하여 운영노선의 속도향상, 부족캔트에 의한 승차감저하 및 탈선위험을 방지하고, 초과캔트에 의한 하중편중을 최소화하여 곡선선로를 주행하는 열차의 주행안전성 확보와 선로유지관리 효율성을 향상하고자 하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.589-594
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• 2010

철도에서 평면곡선과 종곡선의 경합은 승차감 및 열차의 주행안전성을 저해시키는 원인이 되며, 유지보수비용에도 큰 영향을 미친다. 그러나 철도노선 계획 시 지형조건 및 예기치 않은 환경적 요인에 의해 선형경합이 필요하게 될 경우가 발생된다. 본 연구에서는 종곡선과 평면곡선의 경합이 곡선부에서의 승차감 및 평면곡선의 최적선형조건에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 이를 위해 평면곡선과 종곡선이 경합하였을 경우와 경합하지 않고 평면선형만 있을 경우에 대한 최적캔트량 및 승차감을 비교분석 하였으며, 고속영역에서 선형 경합이 곡선선형조건과 승차감에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과 경합한 경우라도 보정캔트를 부설한다면 승차감 측면에서 평면선형만 부설한 경우와 유사한 조건이 될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.457-465
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• 2015

본 연구에서는 기존선 속도향상을 위한 곡선부 개량 시 승차감을 고려한 최적평면선형범위에 대한 평가방안을 제시하였다. 또한 다양한 선형설계 초기조건들이 허용개량범위와 승차감 측면에서 최적선형 범위에 미치는 영향을 파악하기 위한 매개변수 해석을 수행하였다. 이와 더불어 현재 경부고속선에 부설되어 있는 선형조건들 중 가장 작은 곡선반경을 가진 평면선형들에 대하여 최적 개량범위를 검토하였다. 해석결과, 주요 초기선형설계변수인 곡선반경과 캔트가 클수록 허용개량범위와 최적선형범위가 넓어짐을 알 수 있었으며, 경부고속선 자갈도상구간에 부설되어 있는 R7000/R8000의 경우에도 선형측면에서는 약간의 개량으로도 속도향상이 가능함을 알 수 있었다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권10호
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• pp.283-289
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• 2014

PRT(Personal Rapid Transit) 시스템은 자동차를 대체할 수 있는 지속 가능한 친환경 미래교통 수단으로 최근 국내외적으로 활발한 연구가 진행 중이다. 이러한 PRT 시스템의 중요한 특징 중 하나는 저비용으로 건설 운영될 수 있다는 것이다. 본 연구에서는 PRT 주행선로에 대해 차량의 주행안정성을 고려한 최적 평면 선형에 대한 기초 연구를 수행하였다. 설계 최고속도로 주행 시 곡선반경, 완화곡선 길이, 캔트(편경사)와 같은 주요 매개변수들에 대해 차량동역학 해석을 수행하였으며 최적선형 설계(안)을 제시하였다. 해석결과, 이론값을 만족함을 알 수 있었으며 기준 완화의 가능성도 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.579-584
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• 2017

고속 철도 차량 댐퍼의 오일 씰은 열차 운행동안 외부 환경으로부터 유해한 오염을 막고, 댐퍼 내부에서 오일 누출을 방지하고자 사용되는 니트릴 부타디엔 고무 재질 부품이다. 오일 씰의 주요 고장원인인 누유는 본 댐퍼의 피로 파손을 일으킨다. 뿐만 아니라 본 오일 씰의 누적 손상은 궤도 불규칙과 캔트 등으로 열차 주행동안 반복적인 댐퍼의 상하 운동으로부터 로드와 본 부품 사이에 접촉력으로 인하여 발생한다. 따라서 본 오일 씰의 설계는 취약점에서 최대 주변형률을 최소화하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 댐퍼의 내구성을 향상하기 위하여 다중 섬 유전자 알고리즘을 이용하여 오일 씰 단면형상에 대한 최적설계를 수행하였다. 오일 씰의 최적단면은 절차 자동화 / 최적설계 프로그램을 이용하여 본 연구의 최적설계와 비선형 유한요소해석의 통합절차에 따라 얻어진 것이다. 또한, 비선형 유한요소해석의 입력 자료로서, 본 고무의 비선형 물성 값은 말로우식으로 표현하였다. 취약지점인 오일 누유지점에서 최적단면의 오일 씰은 초기 형상과 비교할 때, 이 지점에서 최대 주변형률이 약 24% 감소함을 확인하였다.