• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.513-518
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• 2019

마찰교반용접(Friction Stir Welding) 기술은 금속 소재를 대상으로 하는 용접기술 중의 하나로 용접대상이 되는 소재와 고속으로 회전하는 용접툴 사이의 마찰로 인한 열을 활용하여 소재의 융점 이하 온도에서 접합하는 기술이다. 이번 연구에서는 마찰교반용접을 진행할 때, 용접 대상물의 내부 온도 변화를 분석하기 위한 방법으로 수치해석기법을 사용하였다. 용접소재로는 마그네슘 합금인 AZ31을 고려하였으며, 용접현상을 멜팅풀(melting-pool)이 생성되는 유동특성으로 간주하고 유동해석을 수행하기 위해 유동특성 수치해석 툴인 FLUENT를 이용하였다. 용접과정의 유동해석을 진행하기 위해 용접소재는 고점도 뉴턴 유체로 가정하였고, 용접툴과 용접대상 소재의 경계면은 마찰 및 미끄러짐이 동시에 발생하는 조건으로 경계조건을 선정하였다. 그리고 용접툴의 회전속도 및 용접속도를 변수로 하여 다양한 해석을 진행하였다. 해석 결과로부터 용접툴의 회전속도가 높을수록, 용접속도가 느릴수록 소재 내 최고온도가 증가함을 확인할 수 있었으며, 그 중 용접툴의 회전속도 차이가 온도 변화에 더 큰 영향을 보임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.61-69
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• 2020

본 논문은 국내 고속형 화물열차에 적용되는 P4a 분배밸브를 갖는 화물열차의 장대 편성시 제동특성에 관한 것이다. 제동신호가 열차의 끝단까지 연결된 제동관을 통해 공기압력으로 전달되는 화차의 제동은 열차 길이와 사용된 밸브 등에 따라 영향을 받기 때문에 실험적 방법으로 확인한다. 장대화물 열차의 제동 특성은 평상시 운영의 약 2배인 50량으로 구성한 화물열차의 비상제동과 상용제동의 시험을 이용하였다. 1, 10, 20, 30, 50번째 차량에서 제동 실린더 압력이 측정되었다. 열차의 길이가 길어질수록 후방의 차량은 제동이 늦게 체결되는 제동지연 현상을 확인하였으며 특히 비상제동시 차량간 충격이 클 것을 예상할 수 있었다. 제한된 시험의 결과를 보완하고 향후 제동거리 계산을 위해 열차를 구성하는 모든 차량에서의 제동 압력을 예측할 필요가 있다. 제동시 각 차량에서의 압력은 계산시간의 단축과 신뢰성 있는 정보를 제공하는 것으로 알려진 선형보간, 단계형, 지수함수형의 경험적 모델들을 이용하여 예측하였다. 경험적 모델들의 예측결과는 실측한 결과들과 비교하였으며 지수함수형 모델이 비교적 정확하게 예측하고 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 장대화물열차의 안전한 운용에 기여하고 화물열차의 제동거리 예측과 제동시 차량간 충격량 계산 등에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.4460-4467
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• 2010

최근 컴퓨터시스템으로 전환되고 있는 철도시스템에서 소프트웨어에의 의존성이 급격히 증가함에 따라 임베디드화된 철도시스템 소프트웨어 신뢰성과 안전성의 검증이 중요한 문제로 대두되기 시작했다. 이에 따라 철도 소프트웨어 관련 국제표준에서도 각종 소프트웨어 테스트 및 검증활동을 요구하고 있으며, 이에 대응하여 본 논문에서는 철도시스템 소프트웨어 테스트 커버리지 자동화 도구 및 기준 분석과 개발 결과에 대해 제시하고 있다. 본 논문에서는 철도시스템 소프트웨어 안전성 검증을 위한 정량적인 항목으로 매우 중요한 테스트 커버리지를 자동으로 측정할 수 있는 제어흐름 분석도구를 개발하였으며, 본 도구의 결과를 실제 철도 산업 현장에서 활용하기 위해 타분야 제시기준 등을 분석하여 철도 소프트웨어 안전무결성레벨(SWSIL)에 따른 판단 기준을 제시하였다. 개발한 도구는 기존 해외 도구에 비해서 여러 테스트 커버리지를 효과적으로 측정할 수 있는 강점이 있으며, 실제 철도 현장에서 활용성이 높아 철도 소프트웨어의 개발 및 테스트 기술 발전을 기대할 수 있다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제6권10호
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• pp.603-612
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• 2016

본 연구에서는 철도를 통해 유럽대륙으로부터 런던으로 들어오는 관문인 세인트 판크라스 역과 런던 내 인터시티 연결을 주도하는 킹스크로스 역의 개발 및 인접한 두 개의 역 사이에 위치하고 있는 Camden지구 King's Cross Central을 중심으로 추진된 도심재생 사례의 계획특성을 살펴보고, 이를 바탕으로 여기에서 추진된 도심재생의 계획의 방향, 세부전략을 알아보고자 하였다. 연구의 결과 킹스크로스역과 세인트판크라스 역, 그리고 그 인접에 위치한 배후지역으로서 King's Cross Central 지역은 오랜 기간 슬럼지역이었으나 서로 인접한 두 역이 각기 영국 및 런던의 철도 네트워크에서 유럽대륙간의 국제 고속 철도 그리고 런던 내 국내철도와의 연계라는 공통분모를 가지고 철도 교통의 잠재성을 기반으로 새롭게 재활성화 되었다. 여기에는 건물에 대한 물리적 현대화뿐만 아니라. 지상과 지하 그리고 각 지역을 지원하는 조밀한 철도 네트워크 구축과 연계교통의 체계화를 하되, 이는 동시에 환승에 용이한 보행 동선을 확보하고 시민의 공공성을 고려한 다각적인 용도의 각 시설물들을 계획, 배치하였음을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.851-860
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• 2015

교통부문 사회간접자본(SOC)은 국가 전체의 경제활동에 필요한 기반을 제공하는 공공시설이며 도로, 철도, 지하철, 항만 등으로 구분된다. 또한 국가의 생산성 및 경쟁력 증대를 위해서는 주요 사회간접자본(도로, 철도, 항만 등)을 적기 적소에 공급하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 철도를 포함한 SOC스톡의 확충 필요성을 인지하고 국가경쟁력(생산성)증대에 미치는 영향 정도를 파악하기 위해 국가별 사회경제 및 수송지표간 상관분석, 요인분석을 수행하였다. 그 결과 GDP는 인구, 국토면적, 유효철도연장, 도로연장과 높은 상관성(0.59~0.99)을 보였다. 특히 러시아의 도시교통시스템 현황을 분석하고 주요 OECD국가의 인구, GDP, 국토면적 등 사회경제지표와 도로 및 철도연장 등 사회간접자본(SOC)을 비교하여 장래 교통시설투자 확충의 필요성과 이에 따른 국가 경쟁력 변화를 분석한 결과, 경전철 신설 개통은 유효철도연장 증가 및 이에 따른 GDP 증가에 많은 영향을 미치는 것으로 분석되었으며, 고속 트램(경전철)의 추가 개통을 가정하여 유효철도 연장이 2014년에 비해 10% 증가함을 가정 할 경우 GDP는 21.6% 증가할 것으로 분석되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.683-692
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• 2020

본 논문에서는 철도교량상판에 적용하는 방수재료 선정을 위한 이음부 및 균열부에 대한 거동 저항 성능평가를 수행하였다. PSC거더 철도 교량상판에서 발생하는 일반적인 변위 범위 조건을 도출하여, 도출한 결과에 따라서 방수재료의 균열 거동 저항 성능평가 방법을 개발하였다. 재안하고자 하는 평가를 위한 균열거동폭 (mm)을 설정하기 위해 레일도상이 설치되어있는 PSC 거더 교량을 대상으로 유한요소 모델링 해석을 수행하였으며, 최소 균열 거동 범위 (약 1.5mm)를 도출하였다. 평가 방법으로서는 교량 상판에 통상적으로 사용되는 시멘트계 도막 시스템, 폴리우레탄 코팅, 접착식 아스팔트 시트 및 합성 고무 겔 복합 아스팔트 시트 시스템 총 4가지 종류의 방수재료를 선정하여, 각 방수재료 종류별 5가지의 시편을 제조하여 성능 평가를 수행하였다. 각 시험편별로 4가지의 균열 거동폭조건 (1.5, 3.0, 4.5, 6.0mm)에 대해 평가를 수행하였으며, 본 연구를 통하여 철도교량에 일반적인 균열 거동 폭을 고려한 평가 기준에 따라 각 방수재료별 누수저항성 평가에 따른 철도교량상판 사용 적합성을 판단하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.270-280
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• 2014

이 연구에서는 연속철근 콘크리트궤도에서의 균열의 원인과 균열 발생에 미치는 주요 영향인자를 파악해 보고자 경부고속철도 콘크리트궤도 구간에서 균열 발생 현황과 발생 패턴을 조사하고, 연속철근 콘크리트궤도의 구조를 감안한 2차원 비선형 유한요소해석모델을 이용하여 슬래브 상부와 기층 하부의 온도차와 콘크리트 수축에 의한 연속철근 콘크리트궤도(CRCT)에서의 균열 발생 패턴을 예측하였다. 연구 결과에 따르면 온도차와 콘크리트 건조수축에 의해 침목과 슬래브(TCL) 경계부 및 침목하부에서 균열이 발달할 것으로 예상되고, 이는 현장 조사에서 발생한 균열의 발생 위치와 일치한다. 또한 온도차에 대해서는 열팽창계수가, 콘크리트 수축에 대해서는 건조수축 변형율이 상대적으로 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고, 침목이 TCL에 매립되어 있어서 균열 간격이 반드시 철근비에 비례하지 않을 수 있으므로 이러한 CRCT의 구조적 특성을 감안하여 철근비를 정할 필요가 있다.

• 대한교통학회지
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• 제22권6호
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• pp.47-54
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• 2004

최근 들어, 우리나라 국내선 항공수요가 급격하게 감소하는 추세를 보이고 있다. 특히, 국내선 항공수요의 양대축인 경부와 호남축의 항공수요가 34~75%까지 감소하는 결과를 초래하였다. 이와 같은 국내선 항공수요의 급격한 감소는 지역간 고속 및 간선도로의 지속적인 확충과 경제침체 등에 따른 요인으로 분석된다. 더욱이 2004년 4월 이후, 고속철도의 제1단계 개통으로 인해 고속철도 서비스와 중첩되는 항공노선에서의 수요 감소 폭은 매우 크게 나타나고 있다. 본 연구는 고속철도 개통이전에 실시했던 항공수요 감소 폭에 대한 사전적 분석과 고속철도가 개통된 이후 실제로 나타난 항공수요의 감소 폭을 비교해 보고자 하였다. 이를 위해 서울-대구 간 노선을 선정하였으며, 항공여객을 대상으로 향후 고속철도가 개통되면 어느 교통수단을 이용할 지를 SP조사를 통해 사전적으로 분석한 뒤, 고속철도 개통이후 나타난 실제 항공수요의 변화를 상호 비교함으로써 이용자 선호의 실현성을 검증코자 하였다. 선호도 조사를 위해 접근시간(access/egress time), 요금, 운항(행)횟수 등을 변수로 선정하였다. 본 연구의 분석결과, SP조사에서 나타난 항공선호도는 14%에 불과했지만 고속철도가 운행 된지 2개월 되는 시점에서는 항공수요의 실현율은 28%로써 사전적인 선호도보다 조금 높게 나타났다. 이와 같은 결과가 초래된 이유는 고속철도의 운영초기에 나타나는 서비스 안정화 문제에 기인한다고 할 수 있겠다.

• 대한교통학회지
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• 제23권2호
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• pp.75-82
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• 2005

2004년 4월에 개통한 고속철도는 철도수송시장 뿐만 아니라 지역간 교통수단의 변화 등 국가 전체적으로 적지않은 변화를 나타내고 있다. 본 연구에서는 예측수요와 실제치간의 차이를 파악하고, 실제 이용치에 대한 경부축 중심의 지역간 교통수단분담률과, 경부축 주요 구간(경부축 주요 4개 구간 대상: 서울권~천안권, 대전권, 대구권, 부산권)의 철도역간 수송수요를 중심으로 하여 지역간 교통수단 및 철도차종별 수용의 변화를 살펴보고자 한다. 경부축의 지역간 교통수단의 분담률 변화는 고속철도 개통전과 개통후의 지역간 이용수요를 분석하여 비교하고, 다음으로 KTX 개통 이후 철도시장내에서의 열차 차종별 분담률을 비교함으로써 차종별 열차 선호도와 이용수용의 분담률을 분석하고자 한다. 결과적으로 지역간 여객수송에서 철도의 역할이 크게 증대되었으며, 향후에도 지속적으로 그 영향력은 커질 것으로 전망된다. 또한 지역간 여객수송에서 항공이 독점하고 있던 장거리 고급수단으로서의 이미지가 철도로 확대되고, 도로부분은 지역간 단거리 여객수송 시장에서 입지가 좁아지고 있다는 사실이다. 수송효율적인 철도수소의 증대는 전체 교통시장의 관점에서도 바람직한 현상이며, 점진적으로 고급수단인 KTX와 새마을호 및 무궁화호를 통합한 일반철도 이원화체계가 운영자 입장이나 이용자 입장에서 바람직할 것으로 판단된다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.59-65
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• 2015

TDR을 이용한 흙의 건조밀도와 함수비의 새로운 보정 방정식을 검증하기 위해 본 연구를 수행하였다. 기존의 보정 방정식이 제안되고 몇몇 연구자들에 의해 새로운 보정 방정식을 개발하는 연구가 진행되고 있다. 기존의 보정 방정식이 함수비가 높은 세립토와 느슨한 토질에서는 적용되기 어려워 새로운 보정 방정식을 개발하였다. 이에 따라 본 연구에서는 새로운 보정 방정식을 소개하고 기존의 실험과 비교해 새로운 보정방정식의 국내지반과의 적용성을 검토를 수행하였다. 그 결과 함수비의 보정방정식에 오차가 발생하여 함수비의 새로운 보정방정식을 개발하였고, 개발한 보정방정식을 검토한 결과 95%이상의 정확도를 보여준다.