• 기계와재료
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• 제21권4호
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• pp.16-22
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• 2010

고온에서의 내열, 내산화, 내부식 등의 한계성을 극복하기 위하여 새로운 고온재료의 개발과 함께 표면특성 향상을 위한 코팅기술에 대한 연구가 계속 되어 왔다. 현재 선진국에서는 C/C복합재료를 비롯하여 $Si_3N_4$, SiC 및 SiC/SiC계 CFCC등의 규소계 비산화물 세라믹재료 등에도 표면에 내식, 내마모, 열차폐 및 내산화성에 견딜 수 있는 코팅층을 형성시켜, 표면에서의 산화, 열응력, 및 내산화성 등에 대한 특성평가 및 최적의 코팅층에 대한 연구가 진행중에 있으며 향후 국내에서도 육성해야할 중요한 기술분야이다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1254-1268
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• 2009

정부고속철도 건설계획이 1998년 IMF로 인하여 서울 시흥구간 및 대구$\sim$부산간은 기존 경부선을 이용하여 우선 개통하고, 2단계로 대구$\sim$부산구간을 신설 개통하는 것으로 변경됨에 따라 서울도심 입출구부인 서울$\sim$시흥구간은 고속열차, 일반열차 및 화물열차의 운용운행으로 일반열차 운행횟수 축소로 인한 서비스 저하, 고속철도 서비스 추가 어려움 등으로 동 구간의 신설확장에 대한 지속적인 필요성이 제기 되어 왔으며, 호남고속철도 또한 수서 출발을 위한 강남권 고속철도 건설계획이 경제성 등의 이유로 오송에서 분기하는 것으로 변경됨에 따라 강남권 및 경기남부지역 주민들의 고속철도 서비스혜택의 기회가 박탈되는 결과률 초래하였다. 경부고속철도 개통이후 국가교통체계가 고속철도 중심으로 변화하고 있고, 경부고속철도 2단계 개통, 경전선 및 전라선 복선전칠 완공, 2014년 호남고속철도 개통시 고속열차 추가수요가 발생하나, 서울$\sim$시흥구간의 선로용량 부족으로 고속열차 광명역 출발, 일반열차 운행횟수 축소 등의 파행적인 열차운영이 불가피하므로 이와 같은 문제점을 근본적으로 해소하기 위한 강북구간 (광명$\sim$화전) 의 선로확장과 더불어 강남구간 (수서$\sim$평택)의 고속철도 신설을 추진하여야 한다. 이에 따라 본 고찰에서는 수도권 고속철도 선로확충을 위한 효율적인 열차운영방안, 시설계획 등 고려 하여야 할 사항에 대하여 검토하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.632-638
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• 2019

본 논문은 도로와 철도를 포함하는 인터모달 자동화물운송시스템을 위한 화물열차 대차 구조를 소개하고, 레일에 대한 반력 해석 결과를 논한다. 새로운 운송시스템은 시간과 비용을 획기적으로 절약할 수 있는 회전 정렬형 철도차량 방식을 기반으로 한다. 개념 설계 단계에서 고려해야하는 중요한 문제 중의 하나는 궤도 및 대차의 특징적인 형태에서 발생하는 레일에 가해지는 횡력이다. 특히 주행 궤도에서 플랫폼 구간으로 바뀌는 천이구간에서 큰 횡력이 발생하는데, 해석 결과를 바탕으로 향후 시스템 설계 시 참조할 수 있는 설계 가이드를 제공하고자 한다. 해석 결과, 제안하는 구조가 궤도 안정성 및 주행 안정성 면에서 문제가 없어 실제 시스템에 적용할 수 있는 구조이며, 주행 구간에서 플랫폼 구간으로 궤도가 변하는 곳에서 궤도의 선형을 설계할 시, 곡률 반경과 플랫폼 궤도 사이 거리가 중요한 변수임을 밝혀졌다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.778-784
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• 2017

본 논문에서는 철도화물 물류 효율화를 위한 유선 분산제어시스템과 무선 분산제어시스템 구성방안을 제안하고, 유선 분산제어시스템에 대한 검증을 수행하였다. 검증조건은 화물차량 50량을 연결하여 부산신항에서 진례역까지 21km를 평균속도 약 100km/h로 왕복 운행하였다. 검증결과는 분산중련에 의하여, 제어차와 피제어차의 견인출력과 제동출력이 분산됨을 확인하였다. 이와 같은 분산제어 적용시 기존 화물수송의 2배이상의 물류효율성향상을 기대할 수 있다. 다만, 유선 분산제어시스템의 경우 케이블 포설 및 유지보수가 어려우며, 화물차량의 편성 변경조성이 불가능한 단점이 있다. 유선 분산제어시스템의 검증을 통하여 국내 화물차량에 분산제어시스템 적용가능성을 확인하고, 이를 발전시켜 무선분산제어시스템 적용하기 위함이다. 무선 분산제어시스템 적용을 위하여, 검증구간에 ISM 대역에 대한 전파환경분석을 수행하였고, 그 결과, 해당 구간에 ISM 대역에 Wifi 기술 적용이 가능함을 확인하였다. 또한 대상 차량에 신규 설치되는 WDP(Wireless Distributed Power) 장치 적용을 위하여 추진/제동/종합제어장치와의 송수신 제어신호에 대하여 정의하였다. 무선 분산제어시스템의 경우, 적용과 운용의 편의성이 보장되지만, 차량의 제어를 무선에 의존함에 따라 신뢰도와 비상시 안전대책 수립이 선행되어야 한다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제17권5호
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• pp.54-59
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• 2014

The new high speed combi train prototype project was developed which named HSB. It runs over the speed of 330km/h. As the speed of the train exceeds over 300km/h, due to pressure change in tunnel, aerodynamic problems such as sudden drag increase, severe acoustic noise, passenger discomfort and tunnel pressure sonic boom were occurred. This aerodynamic characteristics in tunnel should be reviewed in early design state to enhance the performance and driving quality of new high speed train. In this paper, the aerodynamic characteristics in tunnel for HSB such as pressure waves in tunnel, a rate of pressure change in cabin and micro pressure wave that cause sonic boom outside tunnel are analyzed by 2D axisymmetric CFD simulations. The results are also compared with the value for ordinary high speed train like the KTX-Sancheon. It is helpful how to design the configuration of HSB train. Finally it shows that the HSB train was well designed in tunnel condition because all values fulfill the criterions on UIC code and Korean national regulations.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제23권5호
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• pp.435-443
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• 2020

Thermal barrier coating(TBC) applied to fighter and turbine engines is a technology that improves the durability of core parts by lowering the surface temperature of base material. The thermal stress caused by mis-match of the coefficient of thermal expansion between the top coating and the TGO interface is the main cause of TBC breakage. Since the thermal stress is dependent on the microstructure of the TBC, designing microstructure of TBC can improve the durability as well as lower the thermal stress. In this study, the effect of coating thickness, volume of porosity and vertical cracking on the thermal stress was analyzed through finite element analysis. Through the analysis results, a design range of a microstructure that can improve the durability of thermal barrier coating by lowering thermal stress is proposed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권7호
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• pp.569-575
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• 2008

In this study, disk type of thermal barrier coating system for gas turbine blade was isothermally aged in the furnace changing exposure time and temperature. For each aging condition, bond tests for three samples were conducted for evaluating degradation of adhesive or cohesive strength of thermal barrier coating system. For as-sprayed condition, the location of fracture in the bond test was in the middle of epoxy which have bond strength of 57 MPa. As specimens are degraded by thermal aging, bond strength gradually decreased and the location of failure was also changed from within top coat at the earlier stage of thermal aging to the interface between top coat and TGO at the later stage due to the delamination in the coating.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.692-700
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• 2007

국내에서 개발된 한국형 틸팅열차는 현재 시제차량 제작을 마치고, 충북선을 시작으로 시운전 시험이 단계적으로 진행되고 있다. 시운전 시험에서는 한국형 틸팅열차의 시스템 안정화를 위해 차량 외에 궤도, 구조물, 전차선, 신호 등 각 시스템 상호간의 인터페이스 검증이 필요하며, 선로구축물 분야에서는 개발차량의 증속이 궤도구조에 미치는 영향을 비롯한 궤도부담력 검토를 통해 궤도구조의 안정성과 주행안정성 평가가 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 틸팅차량이 기존선 선로중 취약개소인 곡선부를 증속할 때 궤도에 미치는 영향을 검토하고자, 현재 시운전 시험이 진행되고 있는 충북선 및 호남선 구간 중 일부 선호를 대상으로 틸팅차량 주행이 기존선 궤도성능에 미치는 영향을 분석하였다. 틸팅열차, 고속열차 및 일반열차(무궁화, 화물)가 기존선 주행시 궤도각부의 거동특성을 파악하기 위해 윤중, 횡압, 레일 휨응력, 레일 수직 횡변위, 침목 수직변위 등을 측정하여 비교 분석함으로써 향후 기존선 속도향상을 위해 투입될 틸팅차량이 궤도에 미치는 영향을 평가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.125-135
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• 2015

철도교량의 경제성 확보를 전제로 PSC I형 거더의 장경간화 추세는 근간에 가장 활발히 진행되고 있는 연구이며, 이에 따른 교량의 강성확보를 위한 거더의 효율적인 기하형상 선정은 우선시 되어야할 과제이다. 본 연구에서는 회전반경과 휨효율을 기반으로 확장된 상부플랜지의 거더 단면을 선정하였으며, 본 거더가 적용된 경간장 25m, 30m, 35m, 40m PSC I형 거더교를 대상으로 수치해석을 수행하여 국내 및 국외의 동적성능 기준과의 부합여부를 검증하였다. 또한 경간장 40m PSC I형 거더의 동적성능을 상대적으로 비교하기 위해서 현재 호남고속철도에서 적용된 40m PSC Box 거더교를 대상으로 동적 해석을 수행하였고 KTX열차와 화물열차 주행 시의 동적안정성을 수치해석적으로 검토하여 국내 및 국외의 동적 안정성 기준과 부합여부를 검토하였다. 추가로 표준열차하중과 충격계수를 고려하여 정적해석을 수행하고 한계치와의 부합여부를 분석하였다. 그 결과, 검토대상 PSC I형 거더 철도교는 모든 항목에서 국내 철도교량 관련 정적, 동적안정성 기준치를 만족하는 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권2C호
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• pp.71-79
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• 2009

본 연구에서는 국내 철도 토공노반 재료로 가장 흔히 사용되는 입도조정쇄석, 화강풍화토, 암버럭-토사 혼합 재료에 대해 평균유효주응력과 축변형률의 함수로 표현되는 회복탄성계수 예측모델을 결정하였다. 회복탄성계수 예측모델은 대표적인 동적물성치인 변형률에 따른 전단탄성계수 감소곡선의 표현과 같이 최대영탄성계수와 정규화 영탄성계수 감소곡선으로 구성된다. 평균유효주응력의 함수로 표현되는 최대영탄성계수의 모델인자는 $A_E$와 $n_E$이고, 비선형 영역의 정규화 영탄성계수 감소곡선은 기준변형률(${\varepsilon}_r$)과 곡률계수(a)를 모델인자로 하는 수정 쌍곡선 모델로 표현된다. 제안된 회복탄성계수 예측모델을 검증하기 위해 3차원 다층탄성해석 프로그램(GEOTRACK)을 이용하여 평택 시험 철도노반의 탄성거동을 평가하였고, 화물열차 및 여객열차가 시험구간을 통과할 때 계측한 노반의 수직 탄성변위와 비교하였다. 현장계측은 자갈도상 아래의 재료가 각각 입도조정쇄석과 양질의 화강풍화토인 두 개소에서 수행되었다. 자갈도상 아래에서 계산된 수직 탄성변위는 대략 0.6mm 이내였고 계측 결과와 잘 일치하였다. 본 연구를 통해 제안된 회복탄성계수 예측모델이 열차하중에 의한 노반의 탄성거동을 적절히 표현하고 있음을 확인하였다.