• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.569-577
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• 2012

본 연구에서는, 철로(railway track)의 공명현상을 제어할 수 있는 침목(sleeper) 간격의 최적화에 대한 이론적 고찰을 소개한다. 이러한 현상을 제어하기 위해 목적함수가 파동 투과율(wave transmittance) 그리고 설계변수가 침목 분포인 최소화 문제를 제안한다. 해석에서 철제 궤도(rail)은 티모셴코(Timoshenko) 빔, 침목은 질량으로 표현하였다. 무한 철로는 유한한 최적설계 영역의 양 끝단에 투과경계조건(transmitting boundary)를 부여함으로써 구현하였다. 수치예제를 통하여 침목의 간격에 따른 투과율의 감소의 효과를 살펴보았다. 또한, 하모닉(harmonic) 하중 하에서 응답해석을 통한 진동의 제어 관점에서 제안된 방법의 적합성을 보였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권9호
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• pp.620-627
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• 2015

Long continuous bridge deck can become contracted considerably as temperature drops, which can lead to a large expansion of sleeper span at the end of it. Since this huge sleeper span then can cause problems both with safety of train operation and structural stability of tracks, it is necessary to take the issue into consideration systematically in the designing process of the bridge. In this paper, an evaluation process through the analysis of train-track interaction was presented which can basically review the effects of the expansion of sleeper span at the end of long continuous bridge deck on the safety of the train and the structural stability of the track. The analyses of the interaction between the light rail train and tracks were carried out targeting the sleeper span as a main parameter. The safety of train operation and structural stability of tracks in a light rail system due to the expansion of the sleeper span were evaluated by comparing the numerical results with the related criteria.

• 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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• 제13권6호
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• pp.565-569
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• 2010

레일 밑에 놓이는 침목은 레일을 지지해 주는 역할을 한다. 침목의 저항은 레일의 전류 및 전압과 밀접한 관계가 있다. 침목의 저항이 낮으면 레일 사이에 침목을 통해 폐회로가 형성되어 레일의 전류 및 전압이 감소한다. 이로 인해 궤도 계전기 동작에 문제가 발생하여 열차가 항상 궤도를 점유하게 된 상태로 유지된다. 현재 도시철도 및 광역철도에서 사용하고 있는 목침목은 산화작용을 방지하기 위해 방부제를 사용한다. 방부제 성분 중에 크레오소트가 있는데 이 물질은 탄소를 기저로 하는 화학물질로 변화된다. 도체적인 성질을 가지고 있는 탄소는 목침목의 저항에 영향을 미친다. 크레오소트의 화학작용에 의해 발생한 탄소로 인해 목침목이 도체로써 작용하면 침목 간격마다 레일 사이에 폐회로가 형성되어 열차의 단락 전류 및 궤도회로 종단의 전압이 감소하여 궤도 계전기가 오동작이 발생한다. 본 논문에서는 목침목의 저항을 포함하는 궤도회로 4단자망 모델을 제시하였다. 또한 직선구간에서 목침목의 기준 저항 값을 제시하였다.

• 한국철도학회지
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• 제5권3호
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• pp.10-14
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• 2002

2 열의 레일을 침목에 일정한 간격으로 고정한다고 하는 궤도의 구조는 철도의 발상 직후부터 현재에 이르기까지 기본적으로 변하지 않고 있다. 궤도는 옥외에 건설되는 장대한 선형 모양의 구조물이며 자연의 영향을 항상 받아 때로는 재해를 받아 파손되는 것도 피할 수 없는 점에서 취약하게 보이지만, 극히 유연성이 높은 궤도구조가 채용되어왔다고 하는 사정이 있다. 그러나, 대형화, 고속화, 고밀도화 등 차량의 운전 성능 향상에 따라 궤도는 그 기능을 점차 향상시켜 왔다. (중략)

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.725-732
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• 2011

The vibration resulting from railway operation is transmitted through the tunnel to adjacent buildings and the transmitted vibration radiates structure-borne noise which is causing a lot of public complaints by its negative effects to the buildings near tunnel. This study performed the parametric study about sleeper space and track support stiffness in order to reduce vibration on the concrete track and near structures. In this study, it was compared and performed vibration analysis and field test about these. In addition, as changing the sleeper space and track support stiffness, vibration of the structures was evaluated. Via this study, in terms of reducing the figure of the sleeper space and track support stiffness to the half, as vibrating acceleration transmitted through concrete round is getting reduced, it transmitted through the tunnel was analysed to the same phenomena. In conclusion, suggested track structure into this study, it can be applied to the track structure of existing line, and it is expected to be a new effective anti-vibration method to prevent public complaints.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1248-1253
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• 2011

It is increasing construction of long span railway bridge with concrete track system for speed up of railway and efficient maintenance of track. As the sleeper of the concrete track system layed on a bridge is fixed on deck of the bridge, the displacement of the sleeper and deck is same. Therefore, the spacing between two sleeper installed at the end of the adjacent deck near the expansion joint of bridge becomes vary according to the longitudinal expansion of a deck by temperature change. By the way, if the spacing of sleepers become increase excessively, it causes large bending stress of in a rail, and it can leads failure or reduction of fatigue life of the rail. Further more, the excessive displacement of the rail may induce decrease ride comfort as well as corrugation of rail surface. Therefore, it is required to determine the allowable maximum sleeper spacing to prevent such problems. For the purpose, investigation on the influence factor on sleeper spacing for straight track was carried out. Variation of bending moment in a rail, wheel force, and the ratio of primary and secondary deflection of the rail according to sleeper spacing was investigated, and, as a result, the maximum allowable sleeper spacing at the bridge expansion joint was suggested.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.40-45
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• 2015

The load of a maglev train, which is being considered a future transportation, is uniformly loaded on a levitated surface of a rail unlike a typical train because the maglev train is magnetically levitated and propelled. In addition, the driving performance is superior since the maglev train doesn't directly contact the railway. A integrated track system, to which a sleeper is installed toward a longitudinal direction instead of a perpendicular direction, is suggested, considering this loading characteristic. The longitudinal sleeper of this system is expected to contribute to stiffness increase of a bridge and weight-reduction of a girder. In this study, the structural characteristics of proposed and typical systems have been numerically compared and analyzed. In addition, the improvement of the integrated system has been proposed.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.396-404
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• 2009

고속열차의 개발과 함께 구름접촉피로에 의한 레일의 피로균열 및 피로파괴에 대한 연구를 통해 주행안정성을 확보할 수 있는 방안 마련이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 Eisenmann의 근사계산식(실용식)을 이용하여 속도, 차륜반경, 궤도지지강성, 침목간격, 축중, 궤도품질에 따른 레일내부 발생응력을 검토하였다. 또한, 유한요소해석을 통해 초기균열의 길이 및 각도, 온도에 따라 레일두부에서 발생하는 전단응력을 검토하여 모드별 응력확대계수를 도출하였다. 이로써 고속철도 레일의 피로수명에 영향을 미치는 주요인자들을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.125-130
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• 2006

고속철도 교량구간에 차량(KTS)이 주행할 경우 교량 바닥판에서는 큰 가속도 응답이 계측된다. 이러한 가속도의 원인으로는 큰 단면의 국부 진동, 일정한 간격의 침목의 충격 그리고 차량 자체의 진동 등 여러 가지 원인이 있다. BRDM(Bridge Design manual)에서는 이러한 동적 특성치들에 대한 제한치를 규정하고 있는데, 가속도인 경우는 0.35G이하고 규정하고 있다. 실교량 실험에 의해 계측된 가속도 응답은 규정한 제한치인 0.35G 보다는 작지만, 이러한 가속도 응답치들은 차량이 고속으로 주행할 경우 안전성에 문제를 일으킬 수 있다. 본 논문에서는 큰 단면에서 과도한 국부 진동을 지배하는 가속도 응답을 줄이기 위해서 진동저감 방법을 연구하였다. 비록 휨이나 비틀림 같은 전체 진동모드에는 효과가 작지만 일반적으로 매우 큰 단면을 가진 고속철도 프리스트레스트 상자형 교량의 국부진동인 날개짓 모드를 감소시키는데 진동저감 장치는 효과적이라고 판단된다. 실교량에서 진동저감장치의 실험은 추후 연구를 수행할 예정이다.