• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.379-386
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• 2016

고속철도를 운영할 뿐 아니라, 고속열차를 생산하는 우리나라는 고속철도를 효율적으로 운용하기 위해 각 분야에서 승차감 향상, 주요부품 자동진단, 차상 전기검측, 소음저감 등 여러 가지 기술을 개발하고 있다. 본 논문은 그 중에서도 철도 무선통신분야의 기술을 이해하기 위해, 유럽과 중국 및 미국의 철도 무선통신시스템의 운용현황을 설명하고, 국내 철도에도 적용될 철도용 LTE 시스템의 기술현황을 소개한다. 아울러 현재 운용하고 있는 국내 철도무선통신망 현황과 4세대 무선통신망에 대한 국가연구개발사업의 개략 및 고속철도 현장에서의 시험계획을 소개한다.

• 터널과지하공간
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• 제16권4호
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• pp.347-356
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• 2006

기존의 단선터널에 근접하여 신설터널의 시공시 기존터널의 안정성 확보를 최우선하기 위해 건전도 평가를 반영한 안정성 검토 수행 및 터널의 안전확보를 위해 검토 반영된 사례를 분석하였다. 건전도 평가결과 및 근접도 구분에 따른 신설터널에 대한 대책으로 선대구경수평심발과 Line Drilling을 병용하고 민가구간은 무진동암파쇄공법을 적용하여 진동과 소음을 허용치 이내로 제어하였다. 또한 신설터널 시공중에 발생할 수 있는 기존구조물에 대한 영향을 평가하여 열차의 운행과 사용중인 구조물의 안정성 확보를 위하여 Basset System을 계획하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.278-280
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• 2004

판토그라프는 전차선(catenary)으로부터의 전류를 차량에 전달하는 장치로서 전동차 지붕 위에 설치되어 있다. 판토그라프의 설계 목표는 고속 및 다양한 환경 조건하에서 연속적이고 일정한 량의 전류를 차량에 전달하도록 하는 것이다. 열차가 고속화될수록 전류의 흐름이 중단되는 이선, 접촉선과 판토그라프 집전판의 마모, 공력 소음 등이 큰 문제로 대두되며, 이들 문제들이 고속용 판토그라프의 설계 기술에서 중요시되고 있다. 특히 이선은 동력 전달이 중단될 뿐만 아니라 이선시에 발생하는 아크로 인한 마모 증대, 통신 장해를 일으킨다. 유럽과 일렬에서는 그러한 문제를 인식하고 고속용 판토그라프에 대한 연구를 활발히 진행하고 있다. 또한 저속전철이나 고속전철을 운행하는 나라에서는 기존의 가선계를 그대로 이용하면서 고속화를 달성하기 위하여 기존 가선계에 대한 최적의 판토그라프 설계에 노력을 기울이고 있다. 본 논문에서는 국내 기존선 고속화에 필요한 최고속도 180km/h급 틸팅차량시스템의 핵심 구성요소인 판토그라프 제어기술에 대한 연구를 통하여 보다 안전한 틸팅차량용 판토그프사양 개발하는데 목적이 있다.

• 전기의세계
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• 제39권1호
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• pp.24-29
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• 1990

19세기초 영국에서 개발된 증기 기관차로 인하여 육상교통이 큰 변혁을 맞은 이래 열차의 속도, 승차감, 신뢰도 및 안전도, 경제성의 제고 등에 대한 계속적인 기술발전과 개량으로 철도 교통은 대량수송 수단의 주역으로 경제발전과 인류역사에 크게 공헌하여 왔다. 산업발전에 따른 고속화와 전철화로 철도차량의 최고속도는 프랑스의 고속전철(TGV)이 300km/h까지 도달했으나 고속주행시의 소음, 공해등으로 인하여 21세기 인류에게 제공될 지상의 대중교통수단으로서는 여러가지의 제한점을 보이고 있다. 최근 우리나라에서도 지속적이고 급속한 대중 교통수단으로서는 여러가지의 제한점을 보이고 있다. 최근 우리나라에서도 지속적이고 급속한 산업발전과 사회복지의 향상으로 국내의 산업물동량과 산업인구의 이동이 급격하게 증가하여 우리나라 산업동맥의 중추인 경부선의 경우 일일 수송능력은 120회/일 이르렀고 철도교통수요의 증가율('84년 예측치 5.9%년)과 특급이상의 승객증가율('84년 예측 12.5%)에 비추어 볼때, 1995년경에는 완전포화 상태에 도달할 것으로 예상되고 있다. 본 소고에서는 21세기 고도사회 진입에 대비하고 국민의 생활수준향상에 부응하는 빠르며, 쾌적하고, 안전한 고속 대중 교통수단으로써 관심을 불러 일으키고 있는 고속전철을 소개하고, 현재 운행하거나 개발중인 외국의 기술현황을 기술적인 면과 운용면에서의 고찰을 통하여 한국의 교통체제, 지형, 미래의 교통구조 등을 고려한 한국형 고속전철의 개발방향을 제시하고저 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권9호
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• pp.645-651
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• 2008

For a high speed train driving at 300 km/h, aero-acoustic noise is a dominant component among various noise sources. The aeroacoustic noise is mainly due to inter-coach spacings because discontinuities in the train surface significantly disturb turbulent flows. This often leads to the uncomfortableness of passengers. Interestingly, the aero-acoustic noise reduces with decreasing the mud-flap spacing of the inter-couch spacing. We perform numerical simulations to investigate flow characteristics around the inter-coach spacing. We model the inter-coach spacing as a simple 2-D cavity with flaps, and calculate the velocity and pressure field using two equation turbulence models, varying the flap spacing. The results show that a wider flap spacing develops a higher inflection point in mean velocity profiles over the cavity. It is likely that large eddies generated near the inflection point persist longer in the downstream since they are less affected by the wall. This probably induces the more aero-acoustic noises. The wider spacing also results in the larger pressure difference between the inside and outside of the cavity. This is also responsible for the increased noise since the large difference would cause a strong flow oscillations in and out of the cavity.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.93-99
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• 2008

The SeoulMerto, operating subway line No.$1{\sim}4$, was constructed in the metropolitan Seoul with the highest population. When it was built, the design was challenged to sharp curved tracks considering the protection of buildings, cultural assets, the connection to ground roads and rivers as well as to elevated railway in some parts. Lots of residential apartments and business complex have gradually increased in the area around subway stations and railway lines according to the urban development. Consequently, Requirements of better quality of life and comfortable environment caused the citizen complain for the noise. It has become one of serious social issues. In this paper, Noise level was analyzed using noise map measured in the running train of all routes. The analysis on the noise level was conducted according to railway type, track components type, seasonal type, retirement degree of the vehicle and subway station. Especially, Noise characteristics were analyzed by noise level data measured in the inside and outside of the train with geometry types of the concrete track. This study will contribute fundamental data for the "The Development of Sound-Absorbing Block on Concrete Track" promoted on The National R&D Project.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.870-873
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• 2008

레일패드는 궤도전체의 탄성확보 뿐만 아니라 열차하중에 의해 침목으로 전달되는 충격을 완화시켜 침목과 도상의 파손을 방지하는 역할을 하는데, 통과톤수의 증가와 기후적 요인에 의하여 패드가 열화되면 패드의 강성이 증가하게 된다. 패드의 강성이 증가하게 되면 레일을 통해 침목으로 전달되는 충격하중이 증가하게 되어 침목의 파손을 유발할 수 있을 뿐만 아니라 침목하면의 도상에도 과도한 충격하중을 전달하여 도상의 손상을 가속화시킬 수 있다. 또한 레일패드의 강성변화는 궤도의 소음과 레일의 파상마모의 진전에도 영향을 미치게 된다. 따라서 레일패드의 공용기간 중에 적정한 강성을 유지할 필요가 있으며, 통과톤수의 증가에 따른 레일패드의 경화도를 산정하는 방법과 레일패드의 경화가 궤도에 미치는 영향을 정량적으로 분석하여 레일패드의 교체주기에 관한 기준을 마련할 필요가 있다. 본 연구에서는 슬래브의 질량과 일정속도대역에서의 패드강성의 민감도분석을 하여 그 결과를 비교하고 레일패드경화에 따른 대상궤도의 동적거동을 수치해석을 통하여 패드강성과 차량주행속도에 따른 윤중의 변동량과 레일의 변위, 가속도 그리고 침목의 변위, 가속도의 변화정도를 분석해 보았다. 궤도시스템의 동적해석을 위한 해석 프로그램으로는 네덜란드 델프트 공과대학에서 개발된 궤도시스템 전용 해석 프로그램인 DARTS(The dynamic analysis of a rail track structure)를 사용하였다. 대상궤도는 국내 1단계 경부고속철도에서 사용되고 있는 3중보 무도상궤도를 사용하였다.

• 지구물리
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• 제3권4호
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• pp.269-280
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• 2000

도심지역 철도 주변에서 열차의 주행으로 인해 발생되는 철도 진동이 심각한 공해진동으로 부각되고 있다. 이러한 철도진동으로 부터의 피해를 저감시킬 수 있는 방안을 탐색해 보고자, 대전 도심 지역을 통과하는 철도 주변에서의 철도 진동 실태를 조사하였다. 열차가 통과하는 주행 방향과 수직한 지표면을 따라 5m 간격으로 55m까지 일정한 거리 상에서 1초 간격으로 Z축 진동값을 측정하였다. 측정 조사된 총 353개의 자료 셀마다 $L_{10}$ 값을 산출하여 진동측정치와의 거리, 열차의 속력, 차량수와의 상관 관계를 분석하였다. 분석결과 지반을 전파하는 철도진동은 철도중심에서 대략 25m 이내의 지역에서는 소음 진동규제법에서 제시한 허용기준 60dB이상으로 나타났으며, 속력 변화에 대한 진동 값의 변화가 작아 모든 속력의 열차에 대해 공해진동이 존재하였다. 한편 철도 주변 공구 밖에서는 공구가 없는 경우보다 진동값이 대체로 10%정도 감소하여 철도진동 저감에 공구 설치가 효과적인 것으로 판단된다. 실제의 지반을 대상으로 방진구를 설치하고 일정 높이에서 철구를 떨어뜨려 진동전달실험을 실시한 결과에서도 진동원으로부터 일정한 거리를 확보하면 공해진동으로부터 벗어날 수 있었으며, 공구를 설치할 경우 공구의 깊이, 위치 등의 변화에 따라 진동 저감 효과가 크게 나타났다. 대전도심지역 철도진동 실태분석 및 실험 연구결과를 종합해 볼 때 거리감쇠효과를 적용하거나 공구를 설치함으로써 철도진동으로 인한 피해를 상당히 저감시킬 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서 철도에 근접한 많은 주택 및 주민의 진동 피해를 저감시키기 위하여 도심지역에서 철도와 나란하게 공구를 설치하고 이를 효율적으로 이용하는 방안이 적극 검토되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.13-21
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• 2017

자갈궤도는 100여년 이상 전세계적으로 널리 사용되는 궤도구조로 저렴한 초기 건설비용, 유연한 유지보수와 진동 및 소음의 저감효과가 있지만, 열차운행에 따라서 지속적인 침하가 발생하는 단점이 있다. 이로 인해 지속적인 유지보수가 필요하며, 최근 열차의 속도, 용량, 중량의 증가로 유지보수비용이 증가하고 있는 실정이다. 파울링(fouling)은 노반 세립분이나 자갈입자가 파쇄되면서 발생한 세립분이 자갈 사이의 공극을 메우는 현상으로 배수가 나빠지고, 자갈궤도의 침하를 가속화시키는 등 자갈도상의 열화의 주원인으로 지목되고 있다. 본 논문에서는 GPR(Ground Penetrating Radar)을 이용하여, 도상의 상태를 평가 할 수 있는 분석방법을 제안하였다. 경험에 의존하는 기존의 분석기법을 대신하여, 고속선에 사용되는 자갈의 감쇠 특성을 반영한 이득함수(gain function)를 제안하였다. 실내 박스 실험과 실모형 실험을 통해 제안한 이득함수로 증폭한 GPR신호에 힐버트 변환을 추가로 적용하여 자갈층과 노반층에서 반사된 신호의 세기변화를 깊이에 따라 계산하였다. 이로부터 신호의 세기가 비교적 크게 변화하는 곳을 파울링층과 노반층의 경계로 구분할 수 있었다. 다만 현장적용을 위해서는 침목의 영향을 분리하고 전자기파 분산특성 등에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.249-260
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• 2014

열차가 고속으로 터널을 진입할 때 압축파가 발생하게 된다. 이 압축파가 터널 출구부에 도달하면 일부는 외부로 방출되고 일부는 팽창파의 형태로 반사되어 터널내부로 전파된다. 이러한 파는 충격파의 형태로 외부로 방출되는데, 이를 미기압(micro pressure wave)이라고 한다. 미기압파는 터널 출구부에 소음 및 진동문제를 일으키며, 이 현상이 클수록 민가 및 주변 유리창에 손상과 거주자의 불안을 일으키는 원인이 된다. 따라서 고속철도 건설을 위해서는 미기압에 대한 대책과 이에 대한 예측이 필요한 실정이다. 이에 본 연구는 운영중인 터널에서의 미기압 측정사례와 터널내 압력기울기에 대한 수치해석을 통하여, 차량의 전두부 형상 및 터널 갱구부 형상에 따른 영향을 분석하였다. 그 결과로, 본 연구에서는 미기압파의 강도를 예측하는 방법을 제시하였으며, 이를 통해서 터널 연장과 단면적에 따른 미기압 강도를 해석하였다.