• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.471-478
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• 2000

수 십년 동안 철도는 비교적 짧은 길이의 레일을 신축이음을 두고 연결한 궤도로 건설되었다. 신축 이음은 궤도에 손상과 유지비 증가 등의 많은 단점들을 유발시켰다. 그래서 철도 기술자들은 신축이음부를 제거하는데 관심을 가지게 되었다. 장대레일 궤도는 기존의 레일에 비해 많은 잇점들을 가지게 되었지만, 온도에 의한 갑작스런 횡방향 좌굴이라는 새로운 문제를 야기 시켰다. 본 연구에서는 우선 침목의 영향을 정확히 고려한 장대 레일 궤도의 3차원 해석 모텔과 해석 프로그램을 유한 요소법을 사용하여 개발하여 선형 정적 해석 및 좌굴 해석을 수행할 수 있도록 하였다. 개발된 해석 모델의 특징은 레일요소로 7자유도의 보요소를 사용한 것과 궤도 구성요소의 도심축의 차이를 정확히 고려한 옵셋기법의 사용, 그리고 레일 단면내의 온도 구배를 고려한 것이다. 다음으로, CWRB에 의한 선형 정적해석 및 좌굴해석을 통해, 장대레일 궤도의 거동 및 안정성에대한 다양한 궤도 구성요소들(레일, 도상, 체결재, 침목 등..)의 영향을 고찰하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.331-338
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• 2012

현재 국내에서 EM-120에 의해 검측된 틀림 데이터는 매우 불규칙적인 형태를 나타내며 데이터 분석 시 다양한 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 궤도의 효율적인 유지관리를 위해 검측된 틀림데이터의 특징과 문제점을 분석하고, 이를 보완할 수 있는 효율적인 처리 기법을 개발하였으며, 정제된 데이터의 ARIMA 분석을 통해 검측데이터와 계절 변화의 상관관계 분석을 수행하였다. 또한 회귀모형, 지수평활법, ARIMA 모형 등 다양한 예측 모델의 적용을 통해 검측 데이터의 시계열 분석을 수행하고, 궤도 틀림 데이터의 예측 모델에 적합한 최적 모델 선정과 관련한 연구를 수행하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.46-53
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• 1999

As of July 1999, i,185 lomocotives(excluding metropolitan area electric locomotives) are in Korean National Railroad(KNR). With this limited number of resources assigning locomotives to each trains of timetable is very important in the entire railway management point of view because schedule can be regarded as goods in transportation industry. On a simple rail network, it is rather easier to assign proper locomotives to trains with the experience of operating experts and get optimal assignment solution. However, as the network is getting bigger and complicated, the number of trains and corresponding locomotives will be dramatically increased to rover all the demands required to service all of the trains in timetable. There will be also numerous operational constraints to be considered. Assigning proper locomotives to trains and building optimal cyclic rotations of locomotive routings will result in increasing efficiency of schedule and giving a guarantee of more profit. The purpose of this study is two fold: (1) we consider a planning-level locomotive scheduling problem with the objective of minimizing the wasting cost under various practical constraints and (2) development of implementation prototype program of its assigning result. Not like other countries, i.e. Canada, Sweden, Korean railroad operates on n daily schedule basis. The objective is to find optimal assignment of locomotives of different types to each trains, which minimize the wasting cost. This problem is defined on a planning stage and therefore, does not consider operational constraints such as maintenance and emergency cases. Due to the large scale of the problem size and complexity, we approach with heuristic methods and column generation to find optimal solution. The locomotive scheduling prototype consists of several modules including database, optimization engine and diagram generator. The optimization engine solves MIP model and provides an optimal locomotive schedule using specified optimization algorithms. A cyclic locomotive route diagram can be generated using this optimal schedule through the diagram generator.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.457-462
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• 2007

콘크리트궤도는 최근 국내에 활발히 적용되고 있다. 콘크리트궤도는 유지보수 비용 저감을 꽤할 수 있다는 장점이 있으나, 콘크리트궤도 구축 후 토공에서 발생할 수 있는 침하를 허용범위 이내로 관리하는 것은 쉽지 않다. 따라서 궤도 공사 이전에 토공 침하를 측정하고 평가하는 것은 매우 중요하다. 원지반과 성토체에서의 침하 거동을 평가하기 위하여 1개의 원지반 침하판, 1개의 하부노반 침하판, 5개의 지표침하핀을 설치하여 성토 완료 후 1년 이상 동안 계측을 수행하였다. 시험개소의 경우 원지반 침하는 시공 중에 완료된 것으로 평가되었다. 그러나 성토체 침하는 성토 완료 후에도 지속적으로 발생하고 있으며, 침하 속도는 점진적으로 감소되는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 침하급증 원인을 분석하여 강우가 침하 급증의 주요원인 중의 하나인 것을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.527-532
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• 2007

본 논문은 철도신호에서 사용되는 이중계제어장치의 전원공급방식에 대하여 상수고장률을 기반으로 하는 평균고장률에 의한 설계와 신뢰도함수에 의한 설계방안을 제안한다. 일반적으로 시스템 운명이전에 신뢰도 요구사항 만족을 위한 시스템의 신뢰도 예측은 RBD모델을 사용하였다. 하지만 이중계제어장치와 같이 여분을 갖는 시스템의 신뢰도를 RBD와 같은 조합모델에 의해 정확한 신뢰도를 모델링하기에 부적합하다. 따라서 본 논문에서는 다중계구조 제어기의 설계과정에서 단순조합모델에 의한 설계방식 선정보다는 결함발생에 대한 여분구조의 모델링을 통한 설계방식 선정이 보다 정확한 신뢰도를 갖는 시스템구축을 가능하게 하며, 운영중에 발생되는 유지보수비용 및 고장으로 인한 손실비용의 효율화를 위해 필요함을 입증한다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.79-91
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• 2022

최근 폭우, 폭설 등과 같은 이상기후로 인해 도로, 철도 및 단지에 적용된 비탈면의 국부적 파괴 또는 손상 빈도가 점차 증가하고 있다. 초속경 복합매트(Rapid Hardening Composite Mat, RHCM)은 대규모 토공이 불필요하고 수해복구시간을 최소화할 수 있는 장점이 있어 대안으로 고려될 수 있다. RHCM은 대표적인 비탈면 보호공법인 숏크리트 공법 및 식생공 공법에 비해 중장비 설비가 불필요하고 유지관리가 용이하며, 기존 Geosynthetic Concrete Composite Mat(GCCM)에 비해 경화시간이 짧아 긴급복구가 가능하다는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 실내시험을 통해 RHCM의 강도 및 내구성을 측정하고 GCCM과 비교·분석하였다. 실내시험 결과 RHCM의 강도는 기존 GCCM에 비해 약 51% 높은 것으로 나타났으며, 내구성 또한 69% 높은 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권11호
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• pp.25-34
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• 2008

본 연구에서는 고속철도 궤도의 종류에 따른 허용침하량 분포 특성을 분석하기 위하여, 기존 경부 고속철도에 사용되었던 자갈도상 궤도와 시공예정인 콘크리트 궤도의 대표단면 및 지반 물성치를 바탕으로 철도 운행 시 레일상부에서 열차하중에 의해 발생되는 침하량을 3차원수치해석을 통해 분석하였다. 특히 콘크리트궤도의 경우에는 원지반의 물성 변화에 따른 침하량 결과를 토대로 말뚝지지전면기초(pile raft foundation) 보강 시 침하 감소 효과를 분석 정리하였다. 본 연구결과, 원지반이 점성토에서는 콘크리트 궤도와 자갈도상 궤도의 사용에 따라 침하량의 차이가 컸으나, 사질토 지반의 경우는 궤도별 침하량 차이가 상대적으로 작게 나타났다. 또한 콘크리트 궤도 단면의 침하량 저감을 위한 말뚝 전면기초 시공의 경우, 무보강 단면의 해석결과보다 지지력이 확보되어 침하량 감소가 나타났으며, 말뚝의 길이가 증가될수록 침하량 감소 효과가 뚜렷하게 나타났다. 하중형태의 경우는 기존 설계에 사용되었던 객차 하중에 의한 침하량보다 기관차 하중에 의한 침하량이 더 크게 발생하여 기관차 하중을 통한 궤도 설계를 할 경우 좀 더 안전측 설계가 가능함을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.363-370
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• 2023

COVID-19 (Coronavirus disease 2019) 확산으로 2020년 초부터 도시철도 등 대중교통수단의 이용량이 크게 변동하였다. 이에 본 연구에서는 COVID-19 이전과 COVID-19 확산 이후, 3년 동안 도시철도 역별 일별 시계열 자료를 수집하여 DTW (Dynamic Time Warping) 거리법을 통해 시계열 군집분석 유사도를 평가하여 군집 별 회귀 중앙치를 도출하고, COVID-19 등 여러 외부 사건이 이용객 수의 변동에 미치는 영향을 시계열 충격 탐지 함수(Outlier Detection)로 진단하였다. 또한 도시철도 역의 군집 별 이용 특성을 분석하고 또한 외부 충격에 따른 승객량의 변동을 파악하였다. 향후 COVID-19 재확산 시 이용량의 유지와 회복에 대한 방안을 검토하는 데 목적을 두었다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.549-555
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• 2023

공용중인 고속철도의 PSC Box 교량의 긴장력 관리는 교량 성능에 있어 매우 중요한 기능으로 교량 유지관리시 세밀한 관리가 필요하다. 이에 본 연구에서는 열차(활하중) 재하시험 없이 측정한 상시처짐 결과를 이용하여 PSC Box girder 내부의 긴장력 감소 수준과 긴장력 손실에 다른 재긴장 예측 시기를 연구하고자 한다. PSC Box 거더의 긴장력 감소에 따른 재긴장 시기 예측결과, 준공 이후 약 17년 이전에서는 긴장력 감소(Jacking force loss) 곡선이 완만한 것으로 나나낫다. 그러나 17년 이후에서는 긴장력 감소 곡선이 급격하게 변화되는 것으로 나타났다. 따라서 공용연수 증가에 따라 긴장력이 감소하는 것으로 확인되었고, 구조물의 노후화가 진행될수록 긴장재의 손신을 더 급격하게 증가되는 것으로 분석되었다. 향후 공용중인 PSC Box 교량중에서 준공 이후 18년 이상 경과된 구조물의 경우 긴장재 및 주변 손상에 대한 정밀조사가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한교통학회지
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• 제24권2호
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• pp.65-78
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• 2006

본 연구는 한국과 일본의 철도업체를 노동, 동력, 유지보수, 그리고 차량 및 자본의 네 가지 생산요소를 투입하여 신칸센 인키로. 일반여객 인키론 톤키로의 세 가지 산출물을 생산하는 기업형태로 상정하여 일반초월대수 함수형태의 총비용함수모형을 설정하였다. 이때 네트워크효과를 나타내는 궤도연장, 한국과 일본의 비용구조 차이를 반영하는 국가더미변수, 소유구조에 따른 차이를 반영하는 민영화더미변수, 그리고 생산성 증가율을 분석하기 위한 시간변수를 함께 포함시켰다. 총비용함수모형은 철도청에 대한 27개 연도별 자료$(1977{\sim}2003)$. 일본국철(JNR, Japan National Railways)에 대한 8개 연도별 자료$(1977{\sim}1984)$. 그리고 7개 일본철도주식회사(JR's Japan Railways)에 대한 17개 연도별 자료 $(1987{\sim}2003)$를 결합한 총 154개의 불균형통합자료를 이용해 반복결합일반화 최소자승 법으로 추정하였다. 일반초월대수 총비용함수모형의 추정결과로부터 밀도, 규모 및 범위의 경제성 지수를 각각 산정한 결과 한국과 일본의 철도산업은 표본평균값에서 신칸센, 일반여객과 화물운송부문별로 각각 산출물별 밀도의 경제 및 전반적인 밀도의 경제가 존재하고, 산출물별 규모의 불경제가 존재하나 신칸센/일반여객과 화물을 제외한 일반여객/신칸센과 화물, 그리고 화물/신칸센과 일반여객 운송부문간에 범위의 경제가 존재하여 전반적으로는 다소 적은 규모의 경제가 존재하는 것으로 나타났다. KNR과 일본의 JR동일본. JR동해, JR서일본의 $1990{\sim}2003$년에 해당하는 각 업체별 평균값에서 밀도와 규모의 경제성 지수를 각각 산정한 결과 표본평균값에서 산정한 값과 비슷한 경향을 나타내었으나, 범위의 경제성 지수의 경우 JR 동해는 신칸센과 일반여객운송부문간 범위의 경제가 존재하지만 JR 동일본과 JR서일본의 경우 범위의 불경제가 존재하는 것으로 나타났다. 생산성 증가율은 전반적으로 민영업체인 JR's의 생산성 증가율이 국영업체인 KNR보다 더 큰 것으로 나타났다.