• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.35-43
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• 2021

본 논문에서는 고속철도 교량-열차 상호작용 해석을 위한 단순 3 차원 상호작용 해석모델을 기반으로 하여 정식화한 부구조화 기법 적용 상호작용 해석모델을 제시한다. 부구조화 기법에서는 철도 교량의 상부 구조와 지지 구조를 각각 부구조로 모델링하고, 열차-교량 상호작용 해석을 효율적으로 수행할 수 있다. 열차 해석 모델로는 2차원 열차 모델을 사용하고, Lagrange 운동방정식을 적용하여 2차원 열차의 운동방정식을 유도한다. 부구조화 기법에서는 응축 방법을 사용하여 자유도(Degree of freedom)의 수를 줄일 수 있으므로 고유 값 및 고유 벡터 계산을 위한 소요 시간 및 비용과 후속 계산의 소요시간 및 비용이 줄어든다. 본 논문에서는 부구조화 기법으로 Guyan 감소 방법을 사용한다. 단순 3 차원 교량-열차 상호작용 해석과 Guyan 감소 방법을 결합하여 효율적이고 정확한 교량-열차 상호작용 해석을 수행할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.654-662
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• 2016

사고수목을 이루는 게이트나 기본사상이 많아질수록 정상사상 확률의 정확한 계산이 어려워진다. 이를 극복하기 위해 BDD 방법을 적용하면 중소형 사고수목의 경우 짧은 시간에 근사계산 없이 정확한 값을 구할 수 있다. CUDD 함수를 이용하여 사고수목을 BDD로 변환하고 그로부터 정상사상의 발생확률을 구하는 고장경로 탐색 알고리즘을 고안하였다. 후방탐색 알고리즘은 전방탐색 알고리즘보다 고장경로의 탐색과 확률계산 시간에서 효과적이다. 이 탐색 알고리즘은 BDD에서 고장경로를 찾는데 있어서 탐색시간을 줄일 수 있고, 해당 사고수목의 단절집합과 최소단절집합을 찾는 유용한 방법이다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1308-1317
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• 2009

우리나라 대중교통 시스템은 서로 다른 수단간 복합적인 상호 연계로 그 교차지점에서 승객의 이동 이 많이 발생하는 환승 위치가 점점 많아지고 있다. 즉, 2 개 이상의 교통수단이 한 곳에서 교차하는 환승센터의 올바른 기능은 보행자의 편리성과 안락함과 직결되고, 그로 인한 더 많은 대중교통 이용유발이 촉진된다. 이처럼 중요한 기능을 담당하는 역할에도 불구하고 국내에는 아직 환승보행센터의 배치기준이나 그것을 평가할 수 있는 기준을 제시하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 환승센터에서 보행자의 이용실태(환승거리 및 시간, 접근거리 및 시간, 역사내 승객 이동경로)를 조사 분석하였다. 그 분석결과를 토대로 환승센터에서의 연계시설 배치 평가기준을 승용차 이용자 보행 편리성과 대중교통 이용자 보행 편리성으로 나누어 평가하는 방안을 제시하였다. 환승시설에서의 배치 평가기준은 보행자의 주요 이동 경로률 설정하고, 그에 따른 도보시간을 평가기준으로 설정하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제31권4호
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• pp.325-334
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• 2023

Computer vision-based damage detection enables non-contact, efficient and low-cost bridge health monitoring, which reduces the need for labor-intensive manual inspection or that for a large number of on-site sensing instruments. By leveraging recent semantic segmentation approaches, we can detect regions of critical structural components and identify damages at pixel level on images. However, existing methods perform poorly when detecting small and thin damages (e.g., cracks); the problem is exacerbated by imbalanced samples. To this end, we incorporate domain knowledge to introduce a hierarchical semantic segmentation framework that imposes a hierarchical semantic relationship between component categories and damage types. For instance, certain types of concrete cracks are only present on bridge columns, and therefore the noncolumn region may be masked out when detecting such damages. In this way, the damage detection model focuses on extracting features from relevant structural components and avoid those from irrelevant regions. We also utilize multi-scale augmentation to preserve contextual information of each image, without losing the ability to handle small and/or thin damages. In addition, our framework employs an importance sampling, where images with rare components are sampled more often, to address sample imbalance. We evaluated our framework on a public synthetic dataset that consists of 2,000 railway bridges. Our framework achieves a 0.836 mean intersection over union (IoU) for structural component segmentation and a 0.483 mean IoU for damage segmentation. Our results have in total 5% and 18% improvements for the structural component segmentation and damage segmentation tasks, respectively, compared to the best-performing baseline model.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.1020-1026
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• 2011

전차선은 철도 전기차량에 전기를 안정적으로 공급하기 위한 시설물로서, 차량이나 외부요인에 의한 전차선의 변형 및 파손을 검지하여 전기철도 시설물 규정에 따라 최적의 상태로 유지해야 할 필요성이 있다. 본 논문에서는 전차선 마킹을 위한 라인레이저와 고속카메라 간에 기하학적 구성을 이용하여 3차선 거리측정방식으로 전차선 높이와 편위를 측정하기 위한 시스템 개발에 관하여 기술하였다. 전차선 거리 측정방법은 이미지 상에 마킹된 전차선 프로파일의 픽셀위치를 삼각함수 기법을 적용하여 카메라와의 전차선간에 각도를 계산하였으며, 카메라는 랜즈 왜곡 및 심도, 원금감 등에 따라 측정대상에 대한 픽셀 해상도가 다르므로 전차선 위치변화에 따른 픽셀당 각도 분해능을 적용하였다. 또한 전차선은 조가선과 급전선등과 같은 다른 전기배선보다 가장 아래에 설비되어 있는 특징을 이용하여 FPGA 상에서 전차선에 마킹된 레이저 프로파일 데이터를 고속으로 추출하여 처리하였다. 개발시스템은 전차선 시설물 평가기준에 따라 전차선 높이, 편위 측정데이터를 실시간 분석하여 이상구간에 대한 실시간 자동화 진단기능을 수행토록 하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1346-1353
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• 2007

2003년 대구 지하철(중앙역) 화재 사건 당시의 화재 유동 및 승객 피난 시뮬레이션을 수행하였다. 화재 발생 첫 지점은 중앙역 지하 3층 객차 내부이며, 지하 3층과 지하 2층의 화재 및 연기 유동을 FLUENT 6.2를 이용하여 수치해석 하였다. 화재 객차 및 승강장에서의 이산화탄소 및 온도분포를 예측하였으며, 수치해석을 통하여 구해진 data는 승객 피난 시뮬레이션(EXODUS)의 입력 인자로 사용되었다. 수치해석에서 가장 높은 온도는 1500K로 조사되었다. EXODUS를 이용하여 지하 3층에서 지하1층까지 승객 피난 시뮬레이션이 수행되었으며, 총 피난 승객은 1000명으로 가정하였다. 이중 640명은 객차 내부에, 360명은 승강장에 존재하는 것으로 하고 계산을 수행하였다. 피난 시뮬레이션 결과 135명이 사망하였으며 이는 대구 화재 사고결과에 비교적 근접하는 수치이다. 또한 평균 피난 시간은 10분 19초로 조사가 되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.711-718
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• 2019

이진결정도는 고장수목 해석에서 기존의 Boolean Logic 해석법의 잘 알려진 대체 방법이다. 고장수목의 규모가 커짐에 따라 계산에 필요한 컴퓨터 연산시간과 자원이 급격하게 증가한다. 이진결정도로부터 단절집합 및 최소단절 집합을 효과적으로 계산하기 위해 새로운 고장경로 탐색법과 고장경로 재구성 방법이 제안되었다. 고장경로 그룹화와 Bottom-Up 탐색법은 고장경로의 탐색에 효율적임을 증명하였고, 최소단절집합 계산을 위한 단절집합의 비교계산 횟수를 줄이기 위해 경로 재구성 방법을 사용할 수 있음을 증명하였다. 새로 제안된 방법을 적용하고, 기존의 근사확률 공식인 MCUB 확률공식과 동일한 새로운 ASDMP 확률공식을 사용하여 정상사상 확률을 계산 할 수 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.611-620
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• 2019

쉴드터널은 직경 3~4 m 규모의 전력구 등에 주로 적용되었으나, 최근 직경 7~8 m 규모의 쉴드터널이 인천국제공항 활주로 하부에 시공되었으며, 한강 하저구간 도로 및 철도터널 시공완료 및 계획중에 있다. 쉴드터널 단면이 증가함에 따라 세그먼트 또한 대형화되고 있으며, 이로 인하여 세그먼트의 설계, 시공 및 성능평가 시 여러 문제점이 야기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 직경 약 8 m 규모의 쉴드터널에 대한 현장계측 및 실대형 하중재하 시험을 통하여 쉴드터널 세그먼트 라이닝 구조적 안정성 분석, 축력을 고려한 세그먼트 사용성 검토방안의 적합성 및 품질관리 방안에 대하여 검토하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1054-1061
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• 2009

본 연구에서는 현재 국내외적으로 설치가 이루어지고 있는 PSD에 대하여 설치 유무에 따른 화재유동 변화와 배연효율변화에 중점을 두어 연구를 진행하였다. 시뮬레이션 모델은 대구지하철 중양로 역사이며, 승강장과, 대합실 2개층을 포함하여 화재해석을 수행하였고, 화재해석 프로그램은 FDS를 사용하였다. 역사 전체를 모델링함에 따른 격자수 증가로 많은 계산시간이 소요되므로 병렬처리 기법을 통한 화재해석을 수행하였다. PSD 유무에 따른 화재유동 및 배연효율 변화의 비교를 위하여 화재사나리오를 작성하여 Case 별로 화재해석을 수행하였다. 화재규모는 NFPA-130 을 참조하여 10Mw 상황에서의 화재유동 을 연구하였다. 해석 결과는 NFPA-130을 참고하여 승객안전에 중점을 두어 분석하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.1357-1365
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• 2011

신뢰성을 기반으로한 장치중심의 유지보수 체계는 과거의 경과기간 중심의 예방정비 체계보다 많은 장점을 가지고 있다. 첫 번째는 차량의 고장에 능동적으로 대처가 가능하다는 점이다. 과거에는 차량의 고장이나 승객의 불만이 현저하게 늘어나는 현상이 지속되고 나서야 고장 조치를 위한 활동을 실시하였다. 하지만 신뢰도를 지속적으로 관리 관찰 할 수 있다면 고장 이나 승객 불편사항을 빨리 인지 하고 대처할 수 있을 것이다. 두번째는 정비 자원의 효율적 사용이 가능하다는 점이다. 고장이 적은 부분의 자원을 분배하여 고장이 많고 정비가 자주 필요한곳에 집중하므로서 비용 감소를 기대할 수 있다. 한국철도공사에서는 신뢰성 관리를 위해 KTX-RCM 시스템을 구축하여 고속열차에 활용하고 있으나 일반차량은 아직 기존 체계에 머물러 있다. 다행히 2007년부터 KOVIS라 불리는 ERP 시스템이 도입되어 일반차량의 경우에도 유지보수 데이터 획득이 가능해졌다. 따라서 본 연구에서는 2010년 일반객차 KOVIS 고장 데이터를 바탕으로 장치별 신뢰도를 분석하여 각 장치가 가진 특징들을 살펴보고 이를 유지보수와 연계할 수 있는 방안을 고찰해 보고자 한다.