• 한국철도학회논문집
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• 제8권6호
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• pp.513-519
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• 2005

The Korean Tilting Train eXpress may produced a strong micro-pressure wave in tunnel exit because of large train/tunnel area ration of conventional railways. This micro-pressure wave causes an impulsive noise which is a serious environmental noise pollution near tunnel exit. Tunnel hood can be the method of reducing the micro-pressure wave in tunnel exit. Therefore, parametric studies for tunnel hood are performed with respect to the hood length and size to investigate the effects of the tunnel hood. Also, axi-symmetric unsteady compressible flow solver was used to analyze train-tunnel relative motion. According to the result of numerical analysis, the maximum micro-pressure wave in tunnel exit is reduced by 56% throughout the hood establishment on conventional railways.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.249-260
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• 2014

열차가 고속으로 터널을 진입할 때 압축파가 발생하게 된다. 이 압축파가 터널 출구부에 도달하면 일부는 외부로 방출되고 일부는 팽창파의 형태로 반사되어 터널내부로 전파된다. 이러한 파는 충격파의 형태로 외부로 방출되는데, 이를 미기압(micro pressure wave)이라고 한다. 미기압파는 터널 출구부에 소음 및 진동문제를 일으키며, 이 현상이 클수록 민가 및 주변 유리창에 손상과 거주자의 불안을 일으키는 원인이 된다. 따라서 고속철도 건설을 위해서는 미기압에 대한 대책과 이에 대한 예측이 필요한 실정이다. 이에 본 연구는 운영중인 터널에서의 미기압 측정사례와 터널내 압력기울기에 대한 수치해석을 통하여, 차량의 전두부 형상 및 터널 갱구부 형상에 따른 영향을 분석하였다. 그 결과로, 본 연구에서는 미기압파의 강도를 예측하는 방법을 제시하였으며, 이를 통해서 터널 연장과 단면적에 따른 미기압 강도를 해석하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.872-877
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• 2005

The train entry into a tunnel generates a strong compression wave in the tunnel. The high amplitude of compression wave causes high pressure gradients that are responsible for both the aural discomfort of passengers and the impulsive acoustical wave called the miro-pressure wave. This paper provides a numerical study on effects of hood for micro'-'pressure wave reduction. An axisymmetric numerical solver, considering the cross sectional area of Korean Tilting Train eXpress, is used for a transient flow field in the tunnel. Results show that the micro-pressure wave is able to be reduced by a hood. In this results, the maximum reduction of micro--pressure wave is shown at 2L(length), 1.35D(diameter) hood around $56\%$ against the non-hood case.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.373-379
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• 2001

When a train runs into a tunnel at high-speed, aerodynamic drag suddenly increases and the booming noise is generated at the exit of tunnel. The noise shape is very important to reduce the aerodynamic drag in tunnel as well as on open ground, and the micro-pressure wave that is a source of booming noise is dependent on nose shape, especially on area distribution. In this study, the nose shape has been optimized employing the response surface methodology and the axi-symmetric compressible Navier-Stokes equations. The optimal designs have been executed imposing various conditions of the aerodynamic drag and the micro-pressure wave on object functions. The results show that the multi-objective design was successful to decrease micro-pressure wave and aerodynamic drag of trains.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1023-1028
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• 2004

A micro-pressure wave is generated by the high-speed train which enters a tunnel, and it causes explosive noise and vibration at the exit. It is known that train speed, train-tunnel area ratio, nose slenderness and nose shape mainly influence on generating micro-pressure wave. So it is required to minimize it by searching optimal values of such train shape factors and tunnel condition. In this study, response surface model, one of approximation models, is used to perform optimization effectively and analyze sensitivity of design variables. Owen's randomized orthogonal array and D-optimal Design are used to construct response surface model. In order to increase accuracy of model, stepwise regression is selected. Finally SQP(Sequential Quadratic Programming) optimization algorithm is used to minimize the maximum micro-pressure wave by using built approximation model.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.841-846
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• 2000

The compression wave produced when a high-speed train enters a tunnel propagates along the tunnel ahead of the train. The micro pressure wave related to He compression wave is a special physics Phenomena created by high-speed train-tunnel interfaces. On this work, the method for reducing the micro pressure wave is to delay the gradient of the compression wave by using aerodynamic structures. The objective of this paper is to determine the optimum angle of the slanted portal using the moving model rig. According to the results of the present study, the maximum value of micro pressure wave is reduced by 19.2% fer the $45^{\circ}$ slanted portal installed at the entrance of the tunnel and reduced by 41.9% far the $45^{\circ}$ slanted portals at the entrance and exit of the tunnel. Also it is reduced by 34.6% for the $30^{\circ}$ slanted portals installed at the entrance and exit of the tunnel.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.8-14
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• 2015

본 논문은 경부고속선 터널에서 발생하는 미기압파 예측기법을 설명하였다. 미기압파 예측식에 필요한 계수를 도출하기 위하여 터널궤도유형에 따른 미기압파 변화를 알아보기 위하여 터널압력파 미기압파를 동시에 계측하였다. 열차속도, 터널궤도유형 그리고 출구로부터 거리에 따른 크기 변화를 분석하였다. 경부고속선 터널에서 발생하는 미기압파는 고속열차가 약 300kph로 진입할 때, 길이 4.0km의 자갈궤도터널에서는 약 7.5Pa 미기압파가 발생하며, 3.3km의 슬라브궤도터널에서는 약 14.3Pa의 미기압파가 발생한다. 그리고 터널출구에서 방사된 미기압파는 전파거리에 반비례하여 줄어들며, 100m 지점에서는 약 0.5~1.0Pa로 나타난다. 그리고 터널압력파 기울기를 이용하여 미기압파 예측식에 필요한 계수를 도출한 후, 예측식을 통해 미기압파 크기를 계산하였다. 계산된 미기압파 크기를 현장시험 결과값과 비교해 본 결과, 터널 미기압파 크기는 이론식을 이용하여 신속하게 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2008년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.51-68
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• 2008

고속열차의 터널 진입시 발생하는 압력파는 압축파의 형태로 터널내부를 전파하여 터널출구에 도달할 때에는 펄스형태의 충격성 압출파로 방사된다. 터널에서 방사된 압축파는 특정한 방향으로 전파되는 것이 아니라 전방향으로 확산되며, 압축파의 크기가 크면 주변 환경에 대한 환경소음 및 진동문제를 야기하게 되는데, 이를 미기압파(Micro Pressure wave)라 한다. 이러한 미기압파는 열차의 주행속도, 터널연장, 터널 및 열차의 단면적 등에 의존하므로 고속철도 터널의 적정단면을 결정하기 위하여 반드시 고려해야 된다. 이에, 본 논문에서는 호남고속철도 단면결정사례를 통하여 단면규모별 수치해석결과에 의한 미기압 기준 만족여부 및 최적단면선정과정을 소개하였다. 호남고속철도의 단면결정사례에서는 경부고속철도 화신 5 터널에서 터널내 압력 및 터널 출구에서의 미기압을 실측하여, 수치시뮬레이션의 입력조건으로 사용된 각종 매개변수 등의 적정성을 비교 검증하였으며, 모형실험을 통하여 합리적인 미기압과 저감대책을 제시하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.335-340
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• 2001

There are many tunnels located apart short distance from each other in mountainous country like Korea. Serial tunnels are connected by snow shelter in many cases. This study presents some countermeasures against micro-pressure wave at the tunnel exit using snow shelter. Through 1/60 scale model laboratory test, we find that snow shelter with 3.6m slit and slit cover show the effect of reducing the micro pressure wave to about 50.6%.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.70-77
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• 2011

When a train passes a conventional tunnel at high speed, an environmental noise issue arises by pressure variation and micro-pressure waves at the exit of the tunnel. It is known that this issue can be reduced by using dummy tunnel duct on the tunnel entrance. We studied the variances of micro-pressure waves at the exit of tunnel and pressure variation within the tunnel, by altering surface area and length of the dummy tunnel duct. For analyze this train-tunnel relation problem, axi-simmetric steady compressible flow solver was used. Changing the length of the dummy tunnel duct can adjust pressure variation, changing the surface area of the dummy tunnel duct can adjust volume and pressure variation of the micro-pressure wave. Thus, optimized surface area and length of the dummy tunnel duct can simultaneously reduce environmental noise pollution by micro-pressure wave and issues by the pressure variation.