• 문화기술의 융합
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• 제8권5호
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• pp.547-552
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• 2022

본 연구에서는 궤도틀림이 차륜-레일 상호작용력에 미치는 영향을 분석하고 이를 바탕으로 궤도틀림을 관리할 수 있는 하중기반의 궤도틀림 분석기법을 제안하였다. 도시철도 침목플로팅궤도와 직결도상 접속구간에서 발생된 고저틀림 측정결과를 이용하여 고저틀림이 차륜-레일 상호작용력(동적윤중)과 레일의 진동가속도에 미치는 영향을 해석적으로 분석하였다. 직결궤도 총 4개소를 대상으로 부분적으로 직결궤도를 포함한 침목플로팅궤도 구간과 전, 후 인접 침목플로팅궤도 구간으로 구분하여 고저틀림을 비교, 분석하였다. 분석결과, 직결궤도를 포함한 구간이 침목플로팅궤도 보다 궤도틀림이 크게 나타났다. 고저틀림 데이터를 적용한 차륜-레일 상호작용력 분석결과, 거리에 비해 상대 변위차가 큰 구간에서 차륜-레일 상호작용력과 레일가속도가 증가하는 것으로 분석되었다. 반면 고저틀림 데이터의주기와 틀림량(변위)이 일정한 구간의 경우 차륜-레일 상호작용력과 레일가속도가 상대적으로 작게 나타났다. 따라서고저틀림의 주기가 짧고 상대변위차가 클수록 차륜-레일 상호작용력 측면에서 불리한 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 궤도틀림 측정데이터를 이용한 차륜-레일 상호작용 해석을 통해 차륜-레일의 상호작용력을 바탕으로한 하중기반의 궤도틀림 분석기법 적용방안을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.485-488
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• 2011

본 연구에서는 경부고속철도의 콘크리트궤도에서 열차주행안전측면에서 관리해야할 레일패드강성의 상한값을 차량 및 궤도의 동특성과 운영환경을 고려하여 결정하는 방법을 제시하였다. 차량과궤도의 상호작용의 해석의 중요 입력파라메타인 궤도틀림과 관련하여 프랑스 및 독일에서 제시한 궤도틀림 PSD(Power Spectral Density)와 경부 1단계구간 콘크리트궤도에서 계측한 궤도틀림 자료를 통하여 얻은 PSD를 기초로 하여 넓은 범위의 주파수영역에서 적용할 수 있는 콘크리트궤도의 궤도틀림 PSD를 제시하였다. 제시된 PSD 기준모델을 사용하여 시간영역에서의 궤도틀림 입력을 Random Generation을 통하여 구한 후 개발된 차량-궤도 상호작용해석 기법을 사용하여 레일패드에 따른 윤중감소율을 산정하였다. 산정된 윤중감소율에 대하여 국내 철도차량 안전기준에 관한 규칙의 탈선계수 규정을 적용하여 주행안전측면에서 허용할 수 있는 레일패드강성의 상한값을 제시하였다.

• 한국철도학회지
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• 제6권4호
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• pp.30-36
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• 2003

궤도(track)는 열차가 안전하고 승차감(乘車感)이 좋게 운행되도록 충분한 강도를 가지고 더욱이 양호한 상태로 정비되어 있어야 한다. 일반적으로, 토목구조물(structure)은 하중을 받으면 변위(變位)ㆍ변형하고, 하중이 없게 되면 원래대로 되돌아간다. 즉, 각 부재는 탄성 한계 내로 응력(應力)이 들어가도록 설계된다. 그러나, 궤도는 열차의 하중과 진동을 궤도 자신의 변위 축적으로 흡수하고 있다. 결국, 처음부터 틀림이 진행되어 가는 것을 전제로 한 유일한 구조물이다. 일반적으로는 스프링 하 중량과 축중(軸重)이 큰 차량이 빠르고 대량으로 주행하게 되면 궤도 틀림이 발생하여 진행한다. 궤도 틀림 파형의 성장은 궤도 틀림이라고 하는 공간적인 파형의 시간적인 추이라고 하는 2차원적인 취급이 필요하다. (중략)

• 문화기술의 융합
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• 제9권4호
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• pp.633-638
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• 2023

본 연구에서는 공용중인 강철도 복합교량의 케이블 장력변화가 철도교량 상 자갈궤도의 궤도틀림에 미치는 영향을 해석적으로 분석하였다. 케이블 장력에 대한 설계 및 해석결과 비교 결과, 약 3% 미만의 차이가 나타나 해석모델링은 설계조건을 잘 반영하는 것으로 분석되었다. 또한 현장측정결과와 해석 케이블 장력과 비교하여 해석모델링의 적정성을 입증하였다. 케이블 장력 변화를 변수로 설정하여 강철도 복합교량의 궤도틀림을 해석적으로 분석하였다. 분석결과, 전체 및 편측 케이블 장력변화는 궤도틀림 항목 중 고저틀림에 직접적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 또한 케이블 위치와 근접한 구간에서 궤도틀림의 변화가 발생하는 것으로 나타났다. 케이블 장력 변화는 수평방향에 의한 궤도틀림(방향틀림 및 궤간틀림)보다는 연직방향과 직접적인 상관성을 갖는 궤도틀림(고저틀림 및 수평틀림)에 보다 직접적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.304-308
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• 2010

본 연구에서는 웨이브렛 변환을 이용하여 궤도틀림을 식별하는 방법을 제시하였다. 궤도틀림과 대차 가속도응답신호에 의한 등가 웨이브렛 SISO 전달함수를 정의하였다. 현장에 적용되는 검측차의 25cm단위 궤도검측 기준에 맞추어 궤도틀림과 대차가속도 응답신호를 조정하였다. 웨이브렛 변환을 적용하기 전 입력데이터는 웨이브렛 변환 정의 조건에 맞추어 범위를 재조정한 회귀신호이다. 또한, 웨이브렛 역전 달 함수를 정의하여, 궤도틀림을 역 추정하였다. 추정된 궤도틀림과 실제의 궤도틀림의 비교를 위해 상관도와 FRF를 비교 분석하였다. 예측된 값과 기준 값 과의 잔 차의 분산비로 정의되는 틀림지수를 사용하여 궤도틀림의 이상을 분석하였으며, 개발될 알고리즘을 검증하기 위하여 시뮬레이션 연구를 수행하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.583-588
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• 2010

궤도틀림은 철도차량의 주행거동에 영향을 미치는 중요인자 중 하나이다. 따라서, 적정한 승차감 및 주행안전성 확보를 위해서는 궤도틀림과 차량거동과의 상관관계를 규명하고 적정한 궤도틀림 관리방안을 마련하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 궤도틀림 중 경부고속선에서 궤도정정작업 중에서 가장 많은 보수 비중을 차지하고 있는 고저틀림과 KTX 주행거동과의 상관관계를 조사하고자 고저틀림의 파장과 진폭을 매개변수로 차량주행해석을 수행하였다. 탈선계수, 횡압, 대차 횡가속도, 차체 연직 및 횡가속도 등의 KTX 차량거동에 대한 수치해석 결과분석을 통하여 고저틀림의 진폭 및 파장이 KTX 차량의 주행거동에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.110-116
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• 2013

궤도틀림은 철도차량의 주행안전성 및 승차감에 매우 큰 영향을 미치는 중요 인자 중 하나이다. 따라서, 차량의 주행안전성과 승차감의 확보를 위해서는 주행속도, 차량의 동적특성, 궤도틀림 검측차의 검측특성, 검측주기등을 고려하여 적정한 궤도틀림 기준을 설정하고, 관련 기준에 따라 궤도틀림을 철저히 관리하여야 한다. 본 논문에서는 궤도틀림 중에서 방향틀림이 KTX 차량의 거동에 미치는 영향을 조사하기 위하여 철도차량 동특성 해석프로그램인 VAMPIRE를 이용하여 방향틀림의 파장과 진폭에 대한 매개변수해석을 수행하였다. 방향틀림 크기와 파장에 따른 KTX의 탈선계수, 대차가속도, 차체가속도 및 궤도횡압 등의 주행거동을 조사하였으며, 방향틀림이 KTX차량의 주행안전성과 승차감에 미치는 영향을 분석하였다. 방향틀림은 차량주행안전성에 미치는 영향이 크며, KTX 주행안전성 확보를 위하여 방향틀림을 엄격하게 관리하여야 함을 알 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.506-511
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• 2009

본 연구에서는 대차에서 계측한 가속도 데이터를 사용하여 궤도틀림을 식별하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 등가 SISO 모델에 의한 정상궤도틀림 상태에서의 대차진동과 궤도틀림과의 주파수영역 전달함수를 정의하고, 이를 역으로 이용하여 대차에서 계측한 가속도 데이터로 궤도틀림을 예측하였다. 예측된 값과 기준값과의 잔차의 분산 비로정의되는 틀림지수를 사용하여 궤도틀림의 이상을 분석하였다. 궤도틀림을 시간에 따라 변하는 변위 경계조건으로 고려하여 3차원 수치예제를 수행하였으며, 제안된 알고리즘의 타당성을 검증하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권12호
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• pp.39-45
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• 2023

본 논문에서는 3차원 수치해석을 통해 철도 노반에 인접한 굴착공사 시 궤도의 틀림을 분석하였다. 철도 노반에 인접한 굴착 공사는 열차 주행에 영향을 미칠 가능성이 높아 공사 시 인접 구조물의 안정성 및 영향성 검토를 필수로 수행하고 있지만, 그럼에도 불구하고 공사에 따른 침하 및 궤도틀림이 지속적으로 보고되고 있다. 굴착공사로 인한 지하수위, 지반의 응력 상태 변화 등은 인접 굴착 공사에 따른 구조물의 침하와 궤도틀림의 원인으로 지적되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 인접 굴착 공사 시 궤도 틀림을 유발하는 인자를 변수로 고려하여 수치해석을 수행하였으며 운행 열차를 모사하기 위해 KRL-2012 표준 열차하중을 적용하였다. 분석 결과, 열차하중의 위치, 굴착지점과의 거리가 궤도틀림에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 열차 하중이 작용할 때 궤도 틀림이 크게 발생하는 것으로 나타났다. 지하수위의 영향은 크지 않은 것으로 나타났다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.63-70
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• 2015

궤도틀림은 철도차량의 주행안전성과 승차감에 영향을 미칠 뿐만 아니라 유지보수와 밀접한 관계가 있다. 본 논문에서는 경부고속철도 개통 이후 경부고속선 구간에서 검측된 궤도틀림에 대하여 통계분석을 수행하였다. 우선, 궤도틀림 검측에 사용된 검측차(EM120)의 검측특성, 즉 현정시법 검측원리를 사용하는 경우에 대한 파장대역별 전달함수 특성을 조사하였다. 고저틀림과 방향틀림에 대한 파장의 분포 특성 분석결과에 의하면, 단파장의 파장대역의 분포비율이 상당히 높았으며 파장이 길어질수록 발생빈도는 감소하는 경향을 보였다. EN규정에서 규정하고 있는 파장대역별로 구분하여 분포 현황을 조사한 결과는 D1 영역의 분포비율이 대부분을 차지하고 있는 것으로 파악되었다. 또한, 궤도틀림 항목별로 궤도틀림 크기에 따른 분포 특성을 조사하였으며, 궤도틀림의 크기가 증가할수록 발생빈도는 급격히 감소하는 경향을 보였다. 이러한 궤도틀림 분포 특성에 대한 조사결과는 궤도틀림 유지보수 계획수립 및 궤도틀림 기준설정을 위한 기초자료로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 예상된다.