• International Journal of Railway
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• 제2권4호
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• pp.170-174
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• 2009

Super speed tube train is introduced to increase the speed of ground transportation. The super speed tube train levitates magnetically and runs in a partial vacuum tube, which can reduce the air resistance significantly. However, the strong magnetic force enough to propel the massive train can affect to the tube infrastructure. In this paper, authors have analyzed the leakage flux patterns and induced eddy current on the tube by using 3-dimensional Finite Element Method. These effects are investigated, especially by varying the materials and diameters of the tube. From the simulation results, the aluminum tube with the diameter of 3[m] is needed to be concerned because the induced eddy current produces joule heat, raises the inside temperature of the tube, and might be able to lead to electro-chemical corrosion on the tube, consequently reduce the durability.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.139-150
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• 2010

최근 한국에서는 세계적인 녹색기술을 맞아 향후 차세대 교통 시스템으로서 튜브 트레인 시스템의 본격적인 연구가 진행되고 있다. 한국 철도기술연구원(KRRI, Korea Railroad Research Institute)에서 튜브 트레인 시스템의 건설을 위한 목적으로 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 기초연구의 일환으로 축대칭하며 긴 형상의 수송체가 가지는 다양한 튜브(터널) 내부의 압력, 막힘비율, 운행속도를 파라미터로 선정하여 전산해석을 수행하였다. 세부사항으로는 동일 형상의 운송체가 동일 운행속도를 가지고 일반적 압력의 개활지(오픈 시스템, 개활지 운행)를 운행할 때와, 다양한 환경(튜브 내 압력, 막힘비율, 운행속도)의 튜브 내부를 운행할 때에 대하여 튜브 트레인의 공력특성 연구를 수행하였다. 이를 통하여 다양한 운행속도-막힘비율 별로 개활지와 동일 에너지 효율 나오는 튜브 내 압력(P-D 관계)을 계산하였고, 막힘비율 증가에 따른 튜브 내 감압 정도(P-${\beta}$ 관계), 다양한 막힘비율-튜브 내 압력 별로 운행속도에 따른 전체 항력 양상(D-V 관계)을 보여 주었다. 그리고 개활지 운행시와 튜브 내부 운행시의 에너지 효율(주행저항)을 비교하였고, 튜브 내부 운행 시 트레인이 갖는 효율과 관계되는 충격파 발생의 임계속도(critical V-B 관계) 및 한계속도(V-P 관계)를 얻을 수 있었다. 이러한 연구의 결과는 튜브 시스템 설계 및 건설에 꼭 필요한 것이며 가이드라인을 제시했다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권9호
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• pp.615-622
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• 2017

충격파관에서 발생하는 충격파는 저압관단으로 전파하며, 관단에서 반사한다. 반사 충격파와 경계층의 간섭으로 반사 충격파에 분지가 발생하게 되고, 분지한 반사 충격파는 접촉면과 간섭하며, shock train이 발생하게 된다. 그러나 충격파관에서 발생하는 shock train 현상에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 충격파관을 사용하여 비정상, 압축성 Navier-Stokes 방정식을 적용한 수치해석을 수행하였으며, shock train의 상세한 특성을 조사하기 위하여, 고정된 압력비에서 충격파관의 길이 및 직경을 변화시켰다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.51-57
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• 2010

본 연구에서는 진공튜브 내 초고속열차의 공기저항을 전산유체역학을 이용하여 계산하였으며, 튜브-열차 시스템의 주요 시스템 파라메타인 열차 속도, 공기밀도, 터널 직경을 변화시켜가면서 공기저항의 변화를 살펴보았다. 튜브 내에서의 열차 공기저항은 속도의 제곱보다 더 급격히 증가하며, 튜브 직경이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 공기밀도가 감소함에 따라 개활지와 마찬가지로 거의 선형적으로 감소하는 특성을 보여주었으며, 특정 파라메타 공간에 대하여 파라메타에 따른 공기저항 변화의 불규칙성이 다소 나타났다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제6권3호
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• pp.364-368
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• 2011

The super-speed tube train was introduced to increase the speed of ground transportation. It levitates magnetically and runs in a partial vacuum tube, which significantly reduces air resistance. However, strong magnetic force sufficient to propel the massive train can affect the infrastructure. The induced eddy current produces joule heat, and raises the inside temperature of the girder, which might lead to electrochemical corrosion on the girder, thereby weakening its durability. In this paper, the authors analyzed the magnetic flux and induced eddy current in the reinforced concrete girder by using three-dimensional FEM, particularly by varying the number of reinforcing steels of the upper flange of the girder to the condition of almost the same flexural strength and reinforcing steel amount.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권7호
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• pp.481-487
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• 2017

충격파와 경계층의 간섭 현상은 경계층이 박리하고, shock train이 발생하며, 유동장은 매우 복잡한 형태로 된다. 이러한 현상은 반사 충격파와 비정상 경계층이 간섭하는 충격파관에서도 발생한다. 그러나 충격파관에서 발생하는 shock train 현상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 충격파관을 사용하여 수치해석을 수행하였으며, 충격파관에서 발생하는 shock train의 유동 특성을 상세히 조사하기 위하여 압축성 Navier-Stokes 방정식을 적용하였다. 본 연구의 수치해석 결과를 바탕으로 상세한 파동선도를 통해 실험 결과와 비교하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1445-1446
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• 2010

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.830-837
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• 2010

Since it started the researches on a maglev train on 1960, Germany and Japan arrived to putting to practical use level and accomplished most tests from their test-line. Korea is in progress the preparation for a practical use of low-speed maglev train in 110 [km/h] class and Korea Railroad Research Institute(KRRI) is in progress of a research about core technology of maglev system for high-speed tube train of 700 [km/h] class. In this paper, authors suggest an effective design method of Linear Synchronous Motor(LSM) for high-speed tube train of 700 [km/h] class which has a wound type electro-magnet. Then, authors calculate a variety of properties by changing speed of the LSM model which is designed by a method based on some theoretical equations. Then, authors verify the validity of the method based on some theoretical equations through a verification of property values by Finite Element Method(FEM) analysis method. Finally, in order to design a shape of pole-shoe part of LSM electro-magnet which is hard to design with a basic design method, authors analyze a transition of property values by changing a pole-shoe width and current of the electro-magnet through an analytical method by FEM.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1564-1570
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• 2007

There are normally two types of the energy absorbers used in the crashworthiness of trains. The first is a structure type, which mainly used in not only the primary structures of the train but also the crash energy absorbers at the accident. The second is a module type, which just absorbs the crash energy independent of the primary structures and attached to the structures of the train. The expansion and inversion tube are widely used as the module type crash energy absorbers, especially in the train. The tubes should not be buckled under the load acting on the end of the tube in longitudinal direction during absorbing the crash energy. The buckling stability of the tubes is affected by the boundary conditions, thickness and length of tube. In this study, the effects of the length and thickness of the tubes on the buckling load are studied by using the ABAQUS, a commercial finite element analysis program, and then presents the guideline to design the tube. The analysis processes to compute the buckling load consist of a linear buckling analysis and a nonlinear post-buckling analysis. The buckling modes are evaluated by the linear buckling analysis, as using these modes, the buckling loads are computed by the nonlinear post-buckling analysis.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.2064-2071
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• 2011

We are developing an innovative super-speed land transportation system running in a partial vacuum in tunnels with small inside diameter to reduce the aerodynamic drag forces. This paper presents the experimental results obtained on a small scale model when a super-speed train model passing through a tunnel with small inside diameter and a partial vacuum to reduce the aerodynamic drag forces. The experiments were performed on a 1/52-scale moving model rig in which a train model with a diameter of 58 mm and a length of 603 mm was accelerated in a launching tube with 12.27 m length by means of the compressed air launcher and then passed through a tunnel model with 17.149 m length. The partial vacuum was maintained in the tunnel in order to reduce the energy consumption of the propulsion system of the super-speed tube train at super-speed of 700 km/h. In this study, the blockage ratio of train to tunnel model is 0.336. Experimental results show the nonlinear effects of the vacuum on the speed-up of the train model in the tunnel model under the partial vacuum up to 0.21 atm and at the velocity up to 684 km/h. This paper is first study for experiments on the speed-up of a super-speed train model in the partial vacuum tunnels.