• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.718-723
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• 2003

The acceptance test of KTX has been performed in Korea. During the test lateral vibration of carbody over the accepted value called sway was found. Many activities have been taken to find the cause of the vibration and the counter-measure. KTX has 20 car trainset formation whose trailer cars are linked by articulate bogies. So this study is performed to see the effects of long trainset formation on vehicle dynamics and the train stability by 16 car vehicle model. Firstly the reliable vehicle model which shows well the tendencies appeared in the tests on the high speed test line is required to find the cause of lateral vibration and the countermeasure. Vehicle model was made for the analysis with VAMPIRE. The analysis results show that secondary air spring lateral stiffness is the most significant parameter to cause carbody lateral vibration. Mode analysis results show that the least damped mode shape is similar to the vibration pattern shown in the tests that the amplitude of the motion increases along the train set and decreases in the tail part. The lateral vibration was appeared at the speed range between 100km/h and 200km/h and disappeared at the low speed and the high speed.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(III)
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• pp.126-131
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• 2003

The acceptance test of KTX has been performed in Korea. During the test, lateral vibration of carbody over the accepted value called sway was found. KTX has 20 car trainset formation whose trailer cars are linked by articulate bogies. So this study is performed to see the effects of long trainset formation on vehicle dynamics and the train stability by 20 car vehicle model. Firstly the reliable vehicle model which shows well the tendencies appeared in the tests on the high speed test line is required to find the cause of lateral vibration and the countermeasure. Vehicle model was made .for the. analysis with VAMPIRE. The analysis results show that secondary air spring lateral stiffness is the most significant parameter to cause carbody lateral vibration. Mode analysis results show that the least damped mode shape is similar to the vibration pattern shown in the tests that the amplitude of the motion increases along the train set and decreases in the tail part. For the case of short train formation with 7 or 10cars, sway does not happen. But in the case of longer train formation with 16 or 20 cars, sway was found.

• Wind and Structures
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• 제37권4호
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• pp.275-287
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• 2023

Subgrade differential settlement of high-speed railways was a pivotal issue that could increase the risk of trains operation. The risk will be further increased when trains in the subsidence zone are affected by crosswinds. In this paper, the computational fluid dynamics (CFD) model and finite element (FE) model were established, and the data transmission interface of the two models was established by fluid-solid interaction (FSI) method to form a systematic crosswind-train-track-subgrade dynamic model. The risk of high-speed train encountering crosswind in settlement area was analyzed. The results showed that the aerodynamic force of the trains increased significantly with the increase in crosswind speed. The aerodynamic force of the trains could reach 125.14 kN, significantly increasing the risk of derailment and overturning. Considering the influence of crosswind, the risk of train operation could be greatly increased. The safety indices and the wheel-rail force both increased with the increase of the wind speed. For the high-speed train running at 350 km/h, the warning value of wind speed was 10.2 m /s under the condition of subgrade settlement with wavelength of 20 m and amplitude of 15 mm.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.353-362
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• 2015

도시철도 지하역사에 설치되어 운영중인 승강장 안전문(PSD)은 승객의 추락방지 등 안전사고 예방에 큰 기여를 하고 있지만, 기존 승강장 선로 배기설비의 차단으로 인해, 일부 역사에서 승강장내 환기효율 저하문제를 발생시키고 있다. 본 연구에서는 PSD가 설치된 승강장의 기존 급배기 시스템의 환기효율 개선을 위해, 승강장과 대합실로 통하는 계단부 하부공간의 무효한 공간(창고)에 국부적인 하부 배기시스템을 추가하고, 승강장 배기용 덕트를 선로부의 기존 배기시스템에 연결하여 연동함으로써 기존 시스템에 무리 없이 승강장 실내환경을 개선하고자 하였다. 즉, PSD 설치이후 승강장 내부의 전체적인 기류혼합효과와 오염된 실내공기를 효율적으로 배출하기 위한 하부배기 방식을 연구하였다. 이러한 하부배기 방식의 효과를 예측하기 위하여, 서울지하철 2호선 역사를 선정하여 급배기량을 실측하고, 이를 바탕으로 전산수치해석 연구를 수행하여 개선효과를 예측해보았다. 하부 배기시스템의 적용은 승강장 기류의 지체상태 및 환기효율 특성을 나타내는 공기연령 측면에서 약 16.5%의 개선효과가 있는 것으로 분석되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.135-144
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• 2016

분기기 거더 경량화는 제작비 감소 및 제작의 용이함을 위해 필수적이다. 자기부상열차용 3방향 분기기 경량화를 위한 설계변수는 부상안정성과 관련 있기 때문에 신중히 결정되어야 한다. 도시형 자기부상열차는 대차가 레일을 감싸는 구조로 되어 있기 때문에 거더 높이 변경을 통해서 경량화가 가능하다. 실제 테스트베드에서 반복 주행시험을 통해 안정성을 확보해야 하지만 공간적, 비용적 제한에 의해 여러 거더 높이의 테스트베드 제작은 불가능하며 이를 보완하기 위한 설계 파라미터 연구는 필수적이다. 본 논문에서는 자기부상열차 주행 시 3방향 분기기 경량화에 따른 부상안정성을 고려한 설계 파라미터 연구에 그 목적이 있다. 이를 위해 분기기 거더 높이 변경을 통해 경량화하였고 모달 중첩법을 이용하여 유연체로 모델링 하였다. 유연체 분기기와 자기부상열차 동역학 모델과의 연동해석을 통해 차량의 통과속도, 횡 공극, 부상 공극을 비교하고 부상안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 통해 거더높이와 부상안정성과의 상관관계에 대해 분석하였다. 본 논문의 연구 결과는 자기부상열차용 분기기 설계에 활용 가능할 것이다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1809-1815
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• 2008

본 연구는 병렬처리기법을 이용하여 지하역사 화재유동을 시뮬레이션 하였다. 화재해석 프로그램으로는 LES(Large Eddy Simulation)화재해석 프로그램 중 하나인 FDS(Fire Dynamics Simulation)를 사용하여 연구를 진행하였으며, 각 Node당 3.0Ghz_2set이 탑재된 6-node parallel Cluster장비를 사용하여 병렬계산을 수행하였다. 시뮬레이션 모델은 광주 금난로 4가 지하역사를 대상으로 하였으며, 총 시뮬레이션 시간은 600s로 하였다. 먼저 Single-CPU와 Multi-CPU를 이용한 병렬계산과의 결과 비교를 위하여 전체역사를 1-Mesh와 8-Mesh로 나누어 각각 Single-CPU계산과 Multi-CPU를 이용하여 계산결과를 비교분석 하였으며, Single-CPU에서 처리가 불가능한 격자수($15{\times}10^6$)를 가지고 승강장 중앙에서의 화재와 객차 내에서의 화재유동분석 하였다. 연구결과 Single-CPU 해석과 Multi-CPU를 이용한 병렬계산에 있어서, 해석결과의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 또한 계산시간의 비교에서도 14개의 Mesh를 가지고 약 300만개의 격자를 사용한 경우에 있어서 2CPU(4core)와 7CPU(14core)의 계산시간은 1CPU에 비하여 각각, 2배, 5배의 차이를 보였다. 병렬처리기법의 도입으로 Single-CPU의 한계를 극복하여 보다 빠르고 정확한 결과값을 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 향후 병렬처리기법연구에 있어서 계산효율성 증대를 위한 연구가 계속적으로 진행되어야 할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.953-959
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• 2015

최근 화석연료 및 에너지 소비의 증가로 인해 지구온난화의 심각성이 대두되고 있다. 따라서 온실가스 저감, 에너지 효율화를 위한 정책 및 제도에 대한 논의가 진행되고 있다. 총 에너지 사용량의 45%를 차지하는 건설 산업도 녹색기술, 친환경자재, 재생에너지 등의 녹색 건설화가 이루어지고 있다. 그러나 건설 산업은 온실가스 배출에 미치는 영향요인 및 데이터 구축이 이루어지지 않았으며, 녹색 건설의 성과를 평가하기 위한 방법론도 불명확하다. 특히 건설 산업 분야중 도로, 철도, 해운, 항공 등의 교통시설물은 전체 에너지 소비율의 21%를 차지하고 있다. 따라서 본 논문은 건설 산업 분야의 교통시설물 중 도로시설물의 성과평가 항목의 인과관계를 제시하였다. 성과분야는 경제적, 사회적, 환경적 요인으로 구분하였으며 건설 전문가의 설문조사 결과를 바탕으로 제시된 성과평가 항목을 이용하여 항목 사이의 인과관계 체계를 도식화하였다. 이는 녹색성과를 비교 평가하여 향후 목표 수립 기반을 제공할 수 있다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권1호
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• pp.36-43
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• 2012

When a high-speed train passes an underground station, large pressure waves are generated due to the piston effect. These pressure waves can cause the problems of vibration and noise as well as the ear discomfort of passengers at the underground station. This work numerically analyzed the pressure wave generation and propagation in an high-speed railway underground station, and the optimal location for vent shafts was studied to improve the passenger comfort by reducing the magnitude of the pressure wave and its rate of change. The evolution of pressure field in the underground station was calculated using a CFD(Computational Fluid Dynamics) software(Fluent), where the axis-symmetric two-dimensional model verified by Wu was used. And this study is applied to modelling of the underground station and the tunnel from Daegok station A-line of GTX(Great Train Express). From the result, we can have a conclusion that the role of vent shafts respectively were different according to the position in and out the underground station. Also Vent shaft in the underground station widely reduced pressure magnitude. And vent shaft out underground station reduced initial pressure peak value. Double vent shafts installed at tunnel toward station entrance and inside of the tunnel are the most efficient to reduce pressure. and pressure reduction increases according to the number of vent shaft.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.110-115
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• 2010

최근 도심지의 지하철 노선들은 과거에 지어진 지하철 노선들에 비하여 대심도 터널이 증대하고 있다. 신금호 역사(5호선, 깊이 : 46m)는 수도권에 있는 지하철 역사 중에서 3번째로 깊은 역사로서 대심도 역사의 모델로 선정되었으며, 신금호 전체 역사에 대한 화재시뮬레이션을 시도하였다. 신금호 역사는 3개의 출입구, 지하 1층 대합실, 지하 2층 대합실, 지하 2층에서 8층으로의 연결통로, 지하 8층 승강장으로 구성되어 있다. 본 연구에서는 지하 8층 승강장에서 지상 출입구 까지 전체 역사를 대상으로 연기거동을 해석하기 위하여 9,000,000개의 격자를 생성하였으며, 계산 효율을 증대시키기 위하여 19개의 블록으로 나누어서 처리하였다. 화재해석은 화재에 특화된 CFD 코드인 FDS를 사용하였으며 난류해석 기법은 LES가 사용되었다. MPI의 병렬처리기법을 이용하여 19개의 블록을 각각의 CPU에서 분산처리 하였다. 본 전산수치해석에 사용된 CPU 자원은 Intel 3.0 GHz Dual CPU 10개 (Core 20개)이다.

• 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.