• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.555-560
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• 2003

Korean High Speed Train(KHST) has been tested on the high speed test line in Osung site of Korea High Speed Rail Construction Authority (KHRC). since it was developed as G7 Project Plan In 2002. This paper introduces the dynamic test devices in KHST and shows the comparison between the results of test and theoretical computing results which derive from the new model for KHST dynamic behavior. Previous computer simulation model for KHST was developed to review wether the vehicle system was satisfied with the dynamic performance requirements during the design procedure. But It should be applied the results of the parts test for suspension elements in order to compare between the results of computation and real test. Using VAMPIRE Program made by AEA Technology in UK. the new model also was modified. This paper shows that the static wheel loads calculated from new model is similar to test results. For test on high speed line, we prepared the test devices for evaluating the dynamic performances. which was consisted of the accelerometers( based on Kisler Co.) and the data aquisition systems (based on National instrument Co.), and test program coded by LabView 6i program. These lest devices and programs are flexible to extension the channels for adding sensors and connect to the ethernet network. The acceleration of car bodies, bogie frames and axle boxes were compared between the results of computation and test at 150km/. This paper shows that the results of test were high in high frequency band range but similar frequency band range. It might be considered that these differences were caused by the test which did not performed at constant speed for comparison analysis. Also. It will be able to understand the differences and make better results through a lot of tests planed in future.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제66권1호
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• pp.15-25
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• 2018

Post-construction subgrade settlement especially differential settlement, has become a key issue in construction and operation of non-ballasted track on high-speed railway soil subgrade, which may also affect the dynamic performance of passing trains. To estimate the effect of differential subgrade settlement on the mechanical behaviors of the vehicle-slab track system, a detailed model considering nonlinear subgrade support and initial track state due to track self-weight is developed. Accordingly, analysis aiming at a typical high-speed vehicle coupled with a deteriorated slab track owing to differential subgrade settlement is carried out, in terms of two aspects: (i) determination of an initial mapping relationship between subgrade settlement and track deflections as well as contact state between track and subgrade based on a semi-analytical method; (ii) simulation of dynamic performance of the coupled system by employing a time integration approach. The investigation indicates that subgrade settlement results in additional track irregularity, and locally, the contact between the concrete track and the soil subgrade is prone to failure. Moreover, wheel-rail interaction is significantly exacerbated by the track degradation and abnormal responses occur as a result of the unsupported areas. Distributions of interlaminar contact forces in track system vary dramatically due to the combined effect of track deterioration and dynamic load. These may not only intensify the dynamic responses of the coupled system, but also have impacts on the long-term behavior of the track components.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1559-1565
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• 2013

고가가이드웨이를 주행하는 상전도흡인식 자기부상열차(EMS-Type Maglev)는 가이드웨이의 유연성으로 인하여 전자석 현가시스템과 동적 상호작용을 일으켜 부상공극에 영향을 미친다. 특히, 전체 건설비를 줄이기 위하여 경량화 가이드웨이를 지향하면서 시스템 설계단계부터 차량과 가이드웨이 사이의 동적상호작용 해석에 의한 심도 있는 부상공극 분석이 더욱 필요하다. 본 논문에서는 보다 정교한 차량/가이드웨이 동적상호작용 해석모델이 제안된다. 제안된 모델은 가상시제 기반의 3 차원 전체차량, 모달합성법에 의한 유연 가이드웨이 및 피드백 제어기가 포함된 부상전자석의 동적 모델들이 하나로 통합된 것이다. 제안된 모델을 도시형 자기부상열차에 적용하여 차량의 속도와 레일조도가 부상공극 및 가이드웨이에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.40-46
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• 2013

국내 철도노반설계기준에는 강화노반 두께를 일반철도와 고속철도로 이원화하여 규정하고 있으며 강화노반의 입도기준도 이원화되어 있다. 이로 인해 향후 기존선 속도향상 또는 유도상 궤도를 무도상 궤도로 변경 시 강화노반 두께증가 및 재료변경으로 인한 비용증가가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 실대형 실험을 통하여 노반상태 변경 없이 기존 일반철도인 유도상 궤도를 무도상 궤도로 변경하고 동일선로에서의 열차속도 향상 가능성을 검토하였다. 일반철도 설계기준에서 제시하고 있는 강화노반 두께를 20cm로 하고 강화노반 재료를 입도조정부순골재(M-40)를 사용한 선로 노반의 동적 특성을 분석하고 철도설계기준에서 제시하는 노반침하를 비교한 결과, 기존 일반철도 자갈궤도의 강화노반 두께 및 재료 변경 없이 무도상 궤도화가 가능하며 열차속도 400km/h까지 주행이 가능한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 실내실험만의 결과이므로 추후 수치해석과 현장 실측치와의 비교 검토가 필요하다.

• Smart Structures and Systems
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• 제20권5호
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• pp.549-562
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• 2017

The US railroad network carries 40% of the nation's total freight. Railroad bridges are the most critical part of the network infrastructure and, therefore, must be properly maintained for the operational safety. Railroad managers inspect bridges by measuring displacements under train crossing events to assess their structural condition and prioritize bridge management and safety decisions accordingly. The displacement of a railroad bridge under train crossings is one parameter of interest to railroad bridge owners, as it quantifies a bridge's ability to perform safely and addresses its serviceability. Railroad bridges with poor track conditions will have amplified displacements under heavy loads due to impacts between the wheels and rail joints. Under these circumstances, vehicle-track-bridge interactions could cause excessive bridge displacements, and hence, unsafe train crossings. If displacements during train crossings could be measured objectively, owners could repair or replace less safe bridges first. However, data on bridge displacements is difficult to collect in the field as a fixed point of reference is required for measurement. Accelerations can be used to estimate dynamic displacements, but to date, the pseudo-static displacements cannot be measured using reference-free sensors. This study proposes a method to estimate total transverse displacements of a railroad bridge under live train loads using acceleration and tilt data at the top of the exterior pile bent of a standard timber trestle, where train derailment due to excessive lateral movement is the main concern. Researchers used real bridge transverse displacement data under train traffic from varying bridge serviceability levels. This study explores the design of a new bridge deck-pier experimental model that simulates the vibrations of railroad bridges under traffic using a shake table for the input of train crossing data collected from the field into a laboratory model of a standard timber railroad pile bent. Reference-free sensors measured both the inclination angle and accelerations of the pile cap. Various readings are used to estimate the total displacements of the bridge using data filtering. The estimated displacements are then compared to the true responses of the model measured with displacement sensors. An average peak error of 10% and a root mean square error average of 5% resulted, concluding that this method can cost-effectively measure the total displacement of railroad bridges without a fixed reference.

• 디지털융복합연구
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• 제13권1호
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• pp.297-304
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• 2015

최근 들어 무인 자율주행 기반의 수요응답형 순환교통(PRT)시스템에 대한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라 유형 궤도 및 일반적인 도로에서 운용 가능한 PRT 시스템의 적용이 다양하게 검토되고 있다. 유형 궤도가 없이 일반 도로 상에서 운행되는 무인자동 차량의 경우, 실시간으로 차량의 위치 정보를 계측하는 것은 무인 차량의 자동안내를 위해 매우 중요하다. 위성항법장치(GPS)는 차량의 위치 확인을 위해 상업적으로 적용되어 활용되고 있다. 하지만 터널 또는 빌딩 등의 실내 환경에서 적용될 수 없다. 본 논문에서는 이러한 환경적 제약을 극복할 수 있는 자기표지 기반의 PRT 차량 무인운전 시스템의 구성장치와 제어시스템에서 사용하기 위한 차량의 주행제어 모델을 제시하였다. 또한 차량의 주행중 실시간 위치를 추정하기 위해 개발된 자기검출센서를 제시하였고 차량의 무인운전에 필요한 지령을 생성하기 위한 제어SW와 이를 통한 제어시험 결과를 제시하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제17권2호
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• pp.167-181
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• 2019

최근 국내에서 육상 및 해상을 통한 소외 정상운반 시 진동 및 충격하중에 대한 사용후핵연료의 건전성 평가 기술 개발이 수행되고 있다. 이와 관련된 국내 연구사례는 전무하여 기존에 진행된 또는 현재 수행중인 해외연구사례를 조사하여 국내 연구에 참고하고자 한다. 2000년 이전 과거 미국의 사용후핵연료의 정상운반 시 진동 및 충격하중 측정 관련 연구현황을 조사하였고 2009년부터 미국국립연구소 주관으로 실시한 단축가진시험, 콘크리트블럭 트럭운반시험, 다축가진시험에 대해서 조사하였으며 2017년 미국 SNL, 스페인의 ENSA, 한국이 공동으로 수행한 복합운반시험을 상세히 조사하였다. 시험 준비과정, 절차, 가속도 및 변형률 측정결과, 유한요소 및 다물체동역학 해석과정 등이 조사되었다. 각 시험 별로 측정된 변형률 자료를 바탕으로 사용후핵연료 피로곡선과 비교한 결과 손상을 일으키기에는 매우 미미한 정도의 변형률이 발생한다는 초기 결론을 얻었음을 확인하였다. 하지만 현재 결론은 일부 결과만을 검토한 예비 결론으로 상세한 검토가 현재 미국에서 진행 중이다. 미국에서 지금까지 수행한 사용후핵연료의 정상운반조건에서의 진동 및 충격하중 측정과 관련하여 조사된 내용은, 국내 운반환경에서 사용후핵연료의 정상운반시험을 수행할 때 참고할만한 유용한 자료라 판단된다.

• 한국도시철도학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.319-326
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• 2018

열차제어시스템에서 열차간 추돌을 방지하기 위한 안전간격은 열차의 비상제동에 따른 제동거리를 기반으로 한다. 제동거리 성능평가는 동역학적 해석과 시운전시험을 통한 확인이 있으나 두 방법 모두 차륜과 레일의 점착계수의 약화 등과 같은 조건을 모두 고려할 수 없기 때문에 열차제어시스템의 설계에 활용하기에는 충분하지 않다. 따라서 본 연구에서는 다양한 환경을 고려할 수 있는 몬테카를로 방법을 이용하여 제동성능을 분석하고자 하였다. 제동모델은 비상제동에서 사용하는 공기제동을 기초로 하였으며, 제동압력, 제동효율, 제동 마찰계수, 점착계수, 차량의 질량분포 등을 고려할 수 있도록 모델링하였다. 영향 인자 분포의 변화에 따른 제동성능의 변화를 검토하고 이를 바탕으로 제동장치의 품질 제어를 통해 제동성능은 개선될 수 있음을 확인하였다. 또한, 열차를 구성하는 차량 편성에 따라 제동성능의 변화를 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 열차제어시스템의 안전간격 설계의 기초자료로 활용될 뿐 아니라 철도차량의 제동성능 향상의 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.