• 한국철도학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.214-221
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• 2010

철도 선로에서 대표적인 취약개소로 분류하고 있는 터널-토공 접속구간은 하부 지지강성의 차이로 인하여 강성이 작은 구간에서 더 큰 침하가 발생하여 선로의 부등침하를 발생시켜 지속적인 유지보수 작업을 실시하여야 한다. 본 논문에서는 실제 현장구간의 터널-토공 접속구간에 대하여 도상자갈부에 설치된 일반 침목을 약 20m 대형침목으로 교체 후 윤중과 침목 침하량을 측정하여 개선효과를 비교하였다. 또한 수치해석을 이용하여 침목 크기와 간격 등을 변화시켜 레일압력, 도상 침하량 그리고 도상압력을 비교하였다. 현장계측과 수치해석결과 대형침목으로 교체한 경우 일반침목에 비해 윤중변동율과 침하량 등에서 약 10%의 개선효과가 있는 것 을 확인할 수 있었다. 또한 수치해석결과 대형침목의 경우 일반침목에 비해 레일저부압력, 침목침하량, 도상압력이 각각 9.3%, 4%, 14.5% 감소되었으며, 이중에서 도상압력이 가장 많이 감소되는 것을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.352-360
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• 2015

Squeal noise is a harsh, high-pitched sound that occurs when railways are running at sharp curve tracks. The cause of squeal noise is known to be the transient lateral traction force between wheel and rail. Field measurements are too difficult to control the parameters. Thus, the scaled test rig should have been made in order to investigate the generating mechanism of squeal noise. The unique feature of our test rig, HSTR(Hongik Squeal Testing Rig), is that DOFs of its wheelset are as close to as those of the real railway. The attack angle and running speed of the rail roller are controlled in real time for simulating a transient characteristic of driving curve. The environment conditions, such as given axle load, running speed, and wheel's yaw angle have been identified for generating squeal noise and the squeal noise itself has been measured. The relation between wheel creepage and creep force in lateral direction and the criteria for squeal noise have been investigated, which results has been verified by finite element method.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1370-1378
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• 2007

고속철도 교량은 고속주행 열차의 차축 주기하중 효과와 교량 고유의 동적특성에 의한 동적 증폭 효과로 인하여 구조물의 안전성에 영향을 받는다. 그리고 교량의 과도한 변형으로 인하여 차륜과 레일의 접촉력 감소, 궤도틀림 등의 윤중 변동이 일어나 열차의 주행안전성 및 승차감을 저해할 수 있다. 이러한 궤도 안전성을 확보하기 위하여 동적거동에 대한 교량상판수준의 수직가속도 제한, 차륜-레일간의 접촉과 열차주행 안전성 확보를 위한 상판 면틀림 제한, 단부 회전각 변위 제한, 차량하중에 의한 교량의 수직 처짐 제한을 반드시 만족시켜야 하며, 필수적으로 공진에 대한 검토도 이루어져야 한다. 신설되는 호남고속철도에서는 기존의 경부고속철도와 다른 콘크리트 도상을 적용하고, 궤도간격, 설계열차하중 등이 변경되어 적용되므로 새로운 동적안정성 요구조건을 적용하게 된다. 본 연구에서는 콘크리트교량에 비해 진동특성이 취약한 것으로 알려진 강합성 거더 고속철도 교량의 동적거동 분석을 수행하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권2호
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• pp.1-7
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• 2023

기존 신축이음장치 교체 시간을 절감하고, 차선별 부분교체가 가능하도록 보수성을 개선한 신축이음장치 시스템(HRS)에 대하여 실물규모의 수직하중 피로시험과 윤하중 성능실험을 수행하여 내구성을 평가하였다. 수직하중 피로시험결과 레일형 신축이음장치의 최대응력은 170 Mpa이며, 이는 HRS 신축이음장치레일의 항복강도 355MPa의 약 47.8% 수준이다. 보수성을 개선한 HRS 신축이음장치의 수직하중 피로시험은 도로교설계기준에 따라 재하판의 크기와 하중을 설정하였고, 200만회 수직하중 피로시험과 윤하중 성능실험에 있어서 파괴거동을 나타내지 않았으며 그 내구성과 안전성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권6호
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• pp.723-730
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• 2013

기존선에서의 속도향상을 저해하는 요인은 매우 다양하지만, 그 중 분기기 통과속도 제한규정을 가장 대표적 사례로 손꼽히고 있다. 현재, 기존선 분기기의 직선측 최고 통과속도는 일반 선로의 차량 최고 주행속도에 비하여 낮은 속도로 제한되어 운행하고 있으며 분기기내에서 주행속도를 제한하는 것은 분기기 통과 시 철도차량의 주행안전성을 확보하는데 목적을 두고 있다. 본 연구에서는 대구도시철도공사의 분기기 가드레일에 대한 형상 변경사례를 기반으로 하여, 분기기에서의 차륜/레일 형상에 따른 기하학적 관계식을 이론적으로 검토하였으며, 개발한 VI-Rail 분기기 해석기법을 통하여 F10/F12 분기기에서의 가드레일 길이 변화에 따른 주행안전성 해석을 수행하여 그에 따른 영향을 살펴보았다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.133-139
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• 2014

국내에 건설 운영 중인 경전철 고가구조물은 설계 당시 경전철 고가구조물 설계기준이 마련되어 있지 않아 일반 철도교 설계기준 및 국외 차량제작사에서 제시한 설계기준을 참조하여 설계된 관계로, 고가구조물이 과다 설계되어 비경제적으로 건설된 주된 이유가 되고 있다. 본 연구에서는 고무차륜형 경량전철이 고가구조물 위를 각각 50km/h, 60km/h, 70km/h의 속도로 주행 중 5개 제동 지점별로 제동 시 고가 하부구조물에 작용하는 제동하중을 현장 계측시험을 통해 분석하였고, 현재 설계시 반영되고 있는 철도설계기준과 비교하였다. 본 연구에서 제시된 제동하중 시험분석 결과는 향후 경전철 고가구조물 설계기준 제정 시 참조될 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6D호
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• pp.895-904
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• 2008

장대레일은 동절기에 중위온도 이하로 떨어져 레일의 인장파단에 의해 개구부가 발생할 수 있다. 레일 파단을 미리 감지 못하는 경우에 개구부에서 동적하중에 의해서 차륜과 레일의 파손이 발생할 수 있으며, 열차주행 안전성이 감소될 수 있다. 본 연구에서는 개구부에서의 궤도와 차량의 동적거동 분석을 위해 레일 파단시 개구부에서의 궤도와 차량의 상호작용을 고려한 동적해석모델을 제안하였다. 궤도와 차량의 선형시스템은 비선형 헤르찌안 접촉 스프링에 의해 연성되었으며 전체 궤도-차량 시스템 운동방정식을 정식화하였다. 그리고 개구부에서의 상호작용 현상을 고려하여 궤도 불균일부의 함수를 정의하고 개구부에서의 전후방 레일 사이의 개구량을 고려하였다. 비선형 방정식을 풀기위해 동적해석은 $Newmark-{\beta}$ 방법에 의해 수행되었다. 그리고 차량속도, 개구량, 레일지지강성에 따른 매개변수에 대한 궤도-차량의 동적상호작용해석을 수행하였고 변수에 대한 영향을 분석하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.61-66
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• 2008

철도운행에 있어 분기기는 열차를 주행선로에서 이웃한 선로로 이동시키는 매우 중요한 역할을 수행하는 장치이다. 분기기는 레일 궤도설비 중 유일한 가동부로 구조도 복잡하고 천이과정 중 결선부에서 차륜, 레일간의 급격한 운동변화가 필연적으로 발생되어 안전성 문제와 반복되는 통과열차의 충격하중에 의한 진동 문제가 항상 거론되고 있다. 분기기의 진동은 레일과 궤도하부 노반의 상태, 그리고 지반의 물성치 등에 따른 변수가 많으므로 해석모델로 신뢰성있는 정량적인 결과를 도출하는 것은 매우 어려운 일이다. 따라서 대부분의 분기기진동에 관한 문제는 순수 해석적인 기법보다는 실험과 경험에 기초한 방법을 많이 적용하고 있다. 분기기의 진동 예측은 불확실성이 높은 인자들에 대해서 실험 및 측정값을 병행함으로써 예측정확성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 기존선구 망간 분기기 크로싱부에서 발생하는 진동 측정치 결과를 열차 종류별, 거리별, 분기기별로 비교 분석하고 향후 틸팅열차 증속시 망간 분기기 크로싱부에서 발생하는 진동 발생 수준을 예측 평가하였다. 예측에 사용된 지반의 동적 거동은 선형 한계에 있다고 가정하였다.

• Wind and Structures
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• 제19권1호
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• pp.1-14
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• 2014

Rail-mounted cranes can be easily damaged by a sudden gust of wind while working at a running speed, due to the large mass and high barycenter positions. In current designs, working rail-mounted cranes mainly depend on wheel braking torques to resist large wind load. Regular brakes, however, cannot satisfactorily stop the crane, which induces safety issues of cranes and hence leads to frequent crane accidents, especially in sudden gusts of wind. Therefore, it is necessary and important to study the braking performance of working rail mounted cranes under wind load. In this study, a simplified mechanical model was built to simulate the working rail mounted gantry crane, and dynamic analysis of the model was carried out to deduce braking performance equations that reflect the qualitative relations among braking time, braking distance, wind load, and braking torque. It was shown that, under constant braking torque, there existed inflection points on the curves of braking time and distance versus windforce. Both the braking time and the distance increased sharply when wind load exceeded the inflection point value, referred to as the threshold windforce. The braking performance of a 300 ton shipbuilding gantry crane was modeled and analyzed using multibody dynamics software ADAMS. The simulation results were fitted by quadratic curves to show the changes of braking time and distance versus windforce under various mount of braking torques. The threshold windforce could be obtained theoretically by taking derivative of fitted curves. Based on the fitted functional relationship between threshold windforce and braking torque, theoretical basis are provided to ensure a safe and rational design for crane wind-resistant braking systems.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.234-239
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• 2011

선로하부를 굴착한 후의 가설교량 설치공법은 이동형 가로보를 갖는 공법으로 시공시 전차선 차단 및 레일절단이 불필요하고 열차운행 횟수가 많은 복선부에서도 적용 가능한 공법이다. 본 논문에서는 공사구간이 곡선부(R400)구간으로 가설교량 공법 시공 후의 변위특성을 검토하기 위해 변위계를 설치하고 열차 통과 시의 윤중 횡압을 계측하여 곡선부(R400)의 주행안전성 검토를 평가하였다. 측정결과 가설교량을 통과시 열차종별 윤중과 횡압의 최대값은 각각 국외 궤도성능평가 기준의 51%, 81% 수준으로 분석되어 윤중, 횡압 발생에 따른 궤도 안전성 측면에서는 큰 문제가 없을 것으로 판단된다. 또한 주행안전성의 평가기준이 되는 최대 탈선계수와 최대 윤중감소율은 열차종별에 관계없이 허용한계치의 49% 수준으로 그 기준치에는 못 미치는 것으로 나타나 열차 통과시의 주행안전성 확보에는 큰 문제가 없는 것을 알 수 있었다.