• 전산구조공학
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• 제11권3호
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• pp.253-262
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• 1998

본 연구에서는 경부고속철도의 주요 교량형식인 PSC 박스교량을 3차원 뼈대요소를 사용하여 모형화하였으며, 궤도불규칙성의 형상은 지수 스펙트럴 밀도함수를 사용하여 생성시켰다. 경부고속철도차량(K-TGV)중 동력차는 17자유도의 3차원 주행열차로 모형화하였고, 이러한 교량, 궤도불규칙성 및 차량 모형을 이용하여 교량과 차량의 상호작용을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 동적해석을 위한 교량과 차량의 운동방정식은 Lagrange 방정식을 사용하여 유도하였으며, 운동방정식의 수치해석에는 Newmark-β법을 사용하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 동력차의 주행에 의한 교량의 시간이력곡선을 구하였으며, 궤도불규칙성의 영향을 분석하였다. 또한 도상의 유무에 따른 교량동적거동의 특성과 함께 열하중의 편심의 영향도 분석하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.28-34
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• 2014

본 논문에서는 레일형 초고속 열차의 개념 설계안을 제안하고 동역학 해석을 통해 주행 동특성을 예측하고자 한다. 초고속 열차에는 단일 윤축세트가 포함된 새로운 형태의 대차가 적용되었으며, 기존의 일체형 차축 대신 독립차륜이 적용되었다. 초고속 열차의 동특성을 파악하기 위하여 먼저, 차량에 대한 동역학 수치해석모델을 개발하고 고유치 해석을 통해 해석 모델의 기본적인 타당성을 검증하였다. 또한, 임계속도 해석을 통하여 기존 고속철도 HEMU-430X 차량에 비해 향상된 성능을 확인하였으며, 7000R 곡선선로에서 550km/h 주행해석을 통하여 횡압, 탈선계수 등을 예측하고 초고속 열차 개념 설계안의 적용 가능성을 파악하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권9호
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• pp.955-960
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• 2011

본 연구에서는 실시간 무선 철도시스템 모니터링을 위하여 열차 주행에 따라 발생하는 열 및 진동 에너지를 전기자원화 하는 신재생 에너지 개념의 전력원인 자가발전 구동 기술에 대한 철도시스템 적용 가능성을 확인하였다. 이를 위해 실제 주행 중인 고속열차를 이용하여 철도차량의 운행환경 하에서 발생하는 열에너지와 진동에너지를 실측하여, 주행 중 이들 에너지 발생량 및 변화를 분석하고 이를 통해 진동 및 열 에너지를 이용하는 자가발전 모듈의 예측 전력량을 계산하고, 이 전력량에 대한 이 모니터링 시스템 적용 가능성에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.492-498
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• 2007

곡선통과 새마을호 열차의 주행안전성을 평가하기 위하여 다물체동력학 해석모델이 사용된다. 이 모델과 ADAMS/Rail 사용하여 탈선계수와 관련된 변수의 변화에 따른 민감도해석이 수행된다. 저속에서 우측차륜의 탈선계수와 윤중감소율이 좌측차륜보다 높으나, 고속의 경우는 좌측차륜이 우측차륜보다 높다. 곡선반경의 감소에 따라 탈선계수와 윤중감소율이 감소된다. 완화곡선의 길이가 증가하면 탈선계수는 증가하나 윤중감소율은 변화가 없다. 캔트가 증가하면 탈선계수와 윤중감소율이 증가한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.629-638
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• 1999

본 연구에서는 고속철도에서 차량·교량 구조물의 상호작용을 가능한 정밀하게 취급할 수 있는 3차원 해석모형을 개발하였다. 경부고속철도 교량형식인 PSC 박스거더 교량을 40m 단순 와 25-40-25m 3경간 연속 에 대해 뼈대요소를 사용하여 3차원으로 모형 하였으며, 궤도의 불규칙성은 정상확률과정으로 가정하고, 지수 스펙트럼 밀도함수를 사용하여 궤도의 형상을 생성시켰다. 열차는 경부고속철도 차량 하중효과가 가장 큰 동력차 만을 대상으로 17 자유도 모형과 38 자유도 모형으로 분리하여 개발하였다. 다양한 조건에 대한 분석결과를 검토하면 여러 가지 상황에서 38 자유도 모형의 필수 성이 보여지고 있다. 특히 교량의 솟음 및 장기 처짐에 의한 궤도형상변화가 있는 경우에는 반드시 38 자유도 모형이 적용되어야 하는 것으로 분석되었다. 또한 제동하중이 작용할 때 쏠림 효과에 의한 영향이 큰 것으로 평가되어, 제동에 의한 교량의 동적 거동은 종변 위에 대한 자유 도를 고려할 수 있는 주행차량모형으로 해석되어야 함이 규명되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.692-700
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• 2007

국내에서 개발된 한국형 틸팅열차는 현재 시제차량 제작을 마치고, 충북선을 시작으로 시운전 시험이 단계적으로 진행되고 있다. 시운전 시험에서는 한국형 틸팅열차의 시스템 안정화를 위해 차량 외에 궤도, 구조물, 전차선, 신호 등 각 시스템 상호간의 인터페이스 검증이 필요하며, 선로구축물 분야에서는 개발차량의 증속이 궤도구조에 미치는 영향을 비롯한 궤도부담력 검토를 통해 궤도구조의 안정성과 주행안정성 평가가 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 틸팅차량이 기존선 선로중 취약개소인 곡선부를 증속할 때 궤도에 미치는 영향을 검토하고자, 현재 시운전 시험이 진행되고 있는 충북선 및 호남선 구간 중 일부 선호를 대상으로 틸팅차량 주행이 기존선 궤도성능에 미치는 영향을 분석하였다. 틸팅열차, 고속열차 및 일반열차(무궁화, 화물)가 기존선 주행시 궤도각부의 거동특성을 파악하기 위해 윤중, 횡압, 레일 휨응력, 레일 수직 횡변위, 침목 수직변위 등을 측정하여 비교 분석함으로써 향후 기존선 속도향상을 위해 투입될 틸팅차량이 궤도에 미치는 영향을 평가하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.459-462
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• 2005

The KHST(Korean High Speed Train) which had been developed by through 'G7-R&D project' has succeeded trial running test up to 350km/h on the Kyoung-Bu High Speed Track in December 16th, 2004. In order to evaluate the function and characteristics of KHST, various experimental conditions have been considered and conducted. In this paper, measured current collection characteristics and dynamic behaviors of KHST's pantograph are analysed over 300 to 350km/h in running speed of KHST. A measuring system developed and installed on the KHST for measuring the performance and mechanical characteristics of the KHST's pantograph was used for this trial running test and eventually, we proofed that KHST has a remarkable and stable current collection characteristics as it had been designed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1579-1580
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• 2015

철도차량의 동력원은 화석연료를 사용하던 디젤차량에서 최근 고속전철 및 도시철도차량, 경량전철 등 전기를 주 동력원으로 사용되고 있다. 철도차량에 전기를 공급하는 시스템은 일반적으로 개활지 등 지상구간에 적용되고 있는 가공전차선 방식과 지하구간, 터널 등에 적용되고 있는 강체가선방식 그리고 경량전철 등에 채용되고 있는 제 3궤조방식이 있다. 최근에는 일반적으로 지하구간의 가선시스템에 적용되던 T-Bar방식의 강체가선 방식에서 탈피하여 고속주행이 가능한 R-Bar방식의 강체가선 방식에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 최근까지 지하구간의 터널구조에서 강체전차선로를 급전시스템으로 채택할 경우 열차의 최고속도는 국내의 경우 90km/h, 국외의 경우 160km/h를 넘지 못하는 실정이었다. 그러나 이를 극복한 제품이 개발되어 열차운행 최고속도를 200~250km/h까지 향상시킬 수 있게 되었다. 본 논문에서는 최근 설계속도 250km/h 급 R-bar방식 강체전차선로 인터페이스를 위한 이선현상 모의 시뮬레이터 개념 설계에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 집전성능과 관계가 있는 전기철도차량 이선현상 요인 및 영향 분석하였으며 강체전차선로 운행에 따른 이선 등으로 인한 영향을 고찰하기 위해 이선 현상 모의 시뮬레이터 개념 설계에 대한 연구를 수행하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.319-332
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• 2015

열차가 고속으로 터널내를 진입할 때 열차의 피스톤 작용에 의해 형성되는 압력파는 터널내를 진행하고, 출구에 도달한 압축파는 터널 출구면의 개구단 조건에 따라 팽창파로 터널입구로 다시 전파된다. 이에 따른 터널내 주행열차와의 간섭현상으로 인해 차량내 승객은 심한 압력변동을 느끼게 되며, 이러한 압력파는 열차의 설계와 운행에 영향을 미치고, 에너지 손실과 소음, 진동, 승객의 이명현상의 원인이 된다. 본 연구에서는 열차가 고속으로 터널내부를 진입시 나타나는 터널내 압력파의 전파특성과 열차의 기밀도에 따른 객실내로 침투하는 압력 변화량을 현장 실험내용과 비교분석을 수행하였다. 또한, 압축성 1-D 모델(MOC)의 적용 가능성을 살펴보기 위해 ThermoTun 프로그램과의 비교연구를 수행하였고, Baron의 압축성 1-D 수치모델에 기초한 지배방정식 해석의 적정성을 검토하기 위해 비교연구도 병행하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.3-10
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• 2000

고속열차가 터널에 진입할 때 압축파가 터널 내부로 전파된다. 이 압축파와 연관된 터널출구 미기압파는 고속철도 열차-터널 인터페이스에서 발생되는 독특한 물리현상이다. 미기압파를 저감시키는 방법중에 터널 입 출구부에 공기역학적인 구조물을 사용하여 압축파의 시간에 대한 구배를 지연시키는 방법이 있다. 본 연구의 목적은 터널주행 열차모형 시험기로 최적의 경사갱구를 개발하는 것이다. 경사갱구의 경사각도에 따른 시험을 통한 시험결과에서 터널 입구부에 $45^{\circ}$ 경사갱구를 적용했을 때 미기압파 최대 피크값이 19.2 %가 저감되었다. 터널 입 출입구 양쪽에 $45^{\circ}$ 경사갱구를 적용할 경우는 41.2% 저감되었다. 또한 터널 입 출입구 양쪽에 $30^{\circ}$ 경사갱구를 적용할 경우는 미기압파 최대 피크값이 34.6% 저감되었다.