• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.35-48
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• 2009

일반적으로 단층대는 지반의 공학적 특성이 불량하므로 터널 시공시 굴착으로 인한 지반변위가 과다하게 발생하여 인접구조물에 악영향을 줄 수 있으며, 지하수 유입으로 인한 지반강도의 급격한 저하로 터널의 안정성 확보가 어렵다. 따라서, 인접구조물의 영향을 최소화하고 터널의 안정성을 확보하기 위하여 지반안정을 위한 차수 및 보강대책이 수립되어야 한다. 본 연구에서는 경부고속철도 노선 중 양산단층대를 통과하는 약 570m구간의 터널시공 사례를 분석하여 보강대책의 적정성에 대하여 분석하였다. 침하량 검토결과, Loganathan 등(1998, 2000) 식을 활용하여 산정한 침하량은 수치해석 결과와 유사하게 나타나 예측식의 적정성을 확인하였다. 단층대 구간에서 수행된 시험시공결과를 분석하여 적용공법의 적정성을 검토하였으며, 수치해석적 방법을 통하여 보강공법의 적용성을 검토하였다. 검토결과 대책공법 적용으로 터널변위가 감소하고 지보재 응력이 허용치 이내로 발생하였으므로 적용된 대책공법은 적정한 것으로 판단된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.202-206
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• 2013

해중철도는 파도와 바람의 영향을 크게 받지 않는 해중을 통과하는 터널내에 고속열차가 운행하는 철도시스템으로 수심에 관계없이 설치할 수 있고, 모듈별 육상 제작후 해상 대조립으로 건설이 가능하기 때문에 건설비용이 획기적으로 절감될 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 해중철도의 개념설계안을 소개하고 안전성 확보를 위해 해중에서 잠수함과 충돌하는 경우를 대상으로 해중철도의 구조적 거동을 해석할 수 있는 기법을 제시하고자 한다. 탄성지지된 보이론을 활용하여 해중철도 함체의 등가 질량을 계산하고 잠수함과 완전탄성 충돌시 속도를 계산하고 에너지 보존의 원리에 따라 함체의 변형량과 최대굽힘모멘트를 계산하였다. 결과의 검증을 위해 보요소를 사용하여 충돌 유한요소해석을 실시하였고, 비교를 통해 타당성을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 충돌 이론 해법은 간편하게 함체의 변형량과 최대굽힘모멘트를 계산할 수 있어 초기 설계시에 효과적으로 활용될 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제10권1호
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• pp.25-32
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• 2000

본 논문에서는 기존의 불연속 변형 해석(DDA)방법에 대한 두 가지 방향의 새로운 개선 방법들이 제시되었다. 이 개선 방법들은 암반에 연속적인 하중 재하 또는 제하, 그리고 록볼트, 숏크리트와 콘크리트 가이닝에 의한 보강으로 구성되었다. 이 방법들에 의하여 추가로 개선된 새로운 DDA프로그램에 대한 몇 가지 적용 예들이 제시되었다. 또한, 경부고속철도 공사의 일부인 운주 터널의 지하굴착에 대한 시뮬레이션을 통하여 굴착순서, 그리고 록볼트와 숏코리트에 의한 보강이 터널안정에 미치는 영향을 연구하였다. 그 결과 부적절한굴착순서는 터널의 안정성에 악영향을 미치나, 록볼트와 숏크리트에 의한 보강은 터널을 안정화 시킨다는 사실을 밝혀내었다. 그 결과 두 가지 개선방법이 추가된 DDA프로그램은 지하구조물 설계에 있어서 유용한 해석방법으로 사용될 수 있다는 사실을 보여주었다. 특히 시공단계(굴착, 보강)를 보다 사실적으로 시뮬레이션 할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.637-644
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• 2016

본 논문은 터널 환경 측정 시스템 개발 및 측정 I [1], II [2]의 후속논문이다. 본 연구의 대상이 되는 터널인 솔안터널은 백두대간을 관통하는 연장 16.7 km의 루프식 단선 터널로 산악지형에 위치하며 화물열차와 승객열차가 혼용인 일반철도 터널이다. 본 논문에서는 솔안터널의 환경 측정을 위하여 터널 내부에 3개의 위치에 설치된 환경 측정 장치에서 약 1년간 측정된 온도 및 습도를 분석하였다. 선행의 연구에서는 도심지 및 도심지 인근에 위치한 터널 내부에서 측정 결과 결과에 대하여 분석하였지만, 본 논문에서는 산악지형에 위치한 터널 내부에서 측정한 온도 및 습도 등을 외부에서의 기상 측정 결과와 비교한 것으로 선행 연구와 차별성을 지닌다. 솔안터널 내부에 측정된 온도 및 습도를 월별로 지역에서의 기상 측정 결과와 비교하였으며, 여름과 겨울을 대표하는 대표적인 일자에 대해서 철도터널에서의 시간별 온도 및 습도의 변화도 분석하였다. 또한 터널 내 측정 위치에 따른 환경 특성도 분석하였다. 본 연구에서 제시한 철도터널의 환경측정 분석 결과는 터널의 환기 및 화재 시뮬레이션 등 터널의 기류의 컴퓨터 해석 및 터널의 공기질 및 온열환경과 관련된 연구에 폭넓게 사용될 수 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.2224-2229
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• 2008

High-Speed train has been developed and it becomes faster and environmental friendly. As trains run faster, Noise of trains is generated mainly by aerodynamic disturbance. Pantograph, both ends of trains, and gaps of coaches which are thought to be aerodynamic noise's factors are primarily studied. Pantograph is a similarly shaped metal framework on the roof of an electric high speed train, transmitting current from an overhead electric catenary wire. Panhead which contacts electric wires directly looks like a bluff strut, goes through flows, is sensitive to external disturbances and is one of the most important factors which decide whole vehicles' driving ability. In this study, aerodynamically robust optimized pantograph panhead shape is designed and then evaluated through subsonic wind tunnel test. To compare these with existing panhead rectangular shapes or circular cylinder shapes, By visualizing strong vortex flow patterns which are main noise sources, characteristics are compared and analyzed

• Smart Structures and Systems
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• 제21권5호
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• pp.601-609
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• 2018

The estimated probabilistic model of wind data based on the conventional approach may have high discrepancy compared with the true distribution because of the uncertainty caused by the instrument error and limited monitoring data. A sequential quadratic programming (SQP) algorithm-based finite mixture modeling method has been developed in the companion paper and is conducted to formulate the joint probability density function (PDF) of wind speed and direction using the wind monitoring data of the investigated bridge. The established bivariate model of wind speed and direction only represents the features of available wind monitoring data. To characterize the stochastic properties of the wind parameters with the subsequent wind monitoring data, in this study, Bayesian inference approach considering the uncertainty is proposed to update the wind parameters in the bivariate probabilistic model. The slice sampling algorithm of Markov chain Monte Carlo (MCMC) method is applied to establish the multi-dimensional and complex posterior distribution which is analytically intractable. The numerical simulation examples for univariate and bivariate models are carried out to verify the effectiveness of the proposed method. In addition, the proposed Bayesian inference approach is used to update and optimize the parameters in the bivariate model using the wind monitoring data from the investigated bridge. The results indicate that the proposed Bayesian inference approach is feasible and can be employed to predict the bivariate distribution of wind speed and direction with limited monitoring data.

• International Journal of Railway
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• 제5권2호
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• pp.55-64
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• 2012

Subject of the paper is a particular configuration of overhead line, in which noise barrier structure is used as supports of the catenary instead of standard poles. This configuration is foreseen in case the noise barrier position is in conflict with the poles location. If the catenary is supported by the noise barrier, the motion that the latter undergo due to wave pressure associated to train transit is transmitted to the overhead line, so that potentially it influences the interaction between the catenary itself and the pantograph of the passing train. The paper focuses on the influence of such peculiar configuration on the quality of the current collection of high speed pantograph, for single and double current collection. The study has been carried out first with an experimental investigation on the pressure distribution on noise barrier, both in wind tunnel and with in-field tests. Subsequently a numerical analysis of the dynamics of the barrier subjected to the wave pressure due to train transit has been carried out, and the output of such analysis has been used as input data for the simulation of the pantograph-dynamic interaction at different speeds and with front or rear pantograph in operation. Consideration of structural modifications was then highlighted, in order to reduce the influence on the contact loss percentage.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.652-659
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• 2011

Due to overuse of commercial network systems such as bluetooth and WI-FI, the problems of frequency interruption and line-crossing may arise. For this reason, wireless communication frequency ISM 2.4GHz, a recently adapted concept in Korea which is employeed by RF-CBTC system, is predicted not to have guarantee for outstanding and continuous performance. Therefore in this study, considering these problems, 5GHz capacity wireless Lans with international standard 802.11a/b/g applied were installed in the underground urban transit areas and it was proved that these lans exceeded the performance level of 2.4GHz with international standard 802.11b which is being introduced in the nation. In addition, it was verified through carrying out an application test that the communication condition was stable in a running train with high speed in the tunnel.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1742-1747
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• 2003

When a shock wave is discharged from the exit of a duct, complicated flow is formed near the duct exit. The flow field is much more complicated under the ground effects or any other objects near the exit of a duct, such as the circumstance near the exit of the high-speed railway tunnel. The resulting flow is essentially three-dimensional unsteady with the effects of strong compressibility. In the current study, three-dimensional flow fields of the weak shock wave which is discharged from the exit of a duct are numerically investigated using a CFD method. Computations are performed for the weak shock wave in the range below 1.5. The results obtained show that the directivity and magnitude of the weak shock discharged strongly depend upon the Mach number of initial shock wave and are significantly influenced by the ground effects.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.185-191
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• 1999

This paper deals with a method to predict the noise level inside metro electric cars running a single-line tunnel at the speed of 80km per hour using ray tracing method, a kind of ray acoustics generally used for a high-frequency and air-born noise analysis. The interior of the car including a under-frame, seats, side doors, end doors, door-pockets, side panels, end panel, a roof panel and so on is modeled. And in order to describe the noise power coming inside, artificial noise sources are designated using sound transmission loss data of each section measured from simple tests and external noise level. The noise level inside the car is calculated and its properties are investigated. The results satisfy the criteria on noise level inside the car.