• 비파괴검사학회지
• /
• 제37권1호
• /
• pp.29-36
• /
• 2017

최근 KTX (Korean Train Express) 열차의 사고의 대부분은 기기의 오작동, 차량 부품의 노후와에 따른 고장 및 장애발생, 신호장치에 대한 인적오류 등이 주된 원인이였다. 특히, 차량부품 중 제동 디스크의 파손은 하부 차축 및 차륜에 충격을 가해 탈선의 우려와 고속 충돌 등 대형 인명 피해를 낳을 수 있다. 따라서 본 연구에서 KTX의 제동 디스크(Solid Type, Ventilation Type)를 형상화하고, 이를 동작시켜 균열을 측정하여 DB화 할 수 있는 균열검측시스템을 구축하였다. 제동 디스크의 표면균열을 검사하기 위하여 Rayleigh wave를 이용하였으며 수침기법으로는 제동디스크 장착상태에서 탐상의 어려움이 인하여 국부수침 탐상기법을 활용하여 제동디스크의 초음파 검사모듈을 개발하였다. 또한 제동디스크의 회전에 따라 측정된 균열을 저장할 수 있는 균열검측 자동화장치와 제동 디스크의 초음파 검사모듈을 이용하여 제동 디스크의 표면결함을 평가하였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제10권6호
• /
• pp.665-669
• /
• 2007

본 논문은 제동 디스크의 주행 중 온도변화를 측정하고 이에 따른 재료 특성을 확인하여 제동디스크의 신뢰성 확보의 기초 차원에서 연구를 수행하였다. 역차별 제동디스크 온도변화를 측정한 결과, 동일 구간에 대해서도 제동디스크 표면의 온도변화는 평균 및 최고 온도 모두 열차별로 상이한 것을 알 수 있다. 또한 동일구간 동일차량을 이용하여 제동디스크와 라이닝의 조합에 의한 온도변화를 측정한 결과, 규격을 만족하는 표준제품이라 하더라고 사용조합에 따라 표면의 온도 변화가 달라지는 것을 확인했으며, 따라서 제동디스크와 라이닝을 선택할 때는 반드시 이를 고려한 영향을 평가를 수행하여야 한다. 그리고 주행 중 디스크 온도변화 측정 결과를 바탕으로 $100^{\circ}C,\;200^{\circ}C,\;300^{\circ}C$에서 얻은 제동디스크의 열전도도 시험결과는 온도가 증가할수록 약간씩 증가하는 것을 알 수 있으며, 그 변화는 $100^{\circ}C\sim200^{\circ}C$ 사이에 변화가 가장 큰 것으로 나타났다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.786-791
• /
• 2007

고속철도차량의 제동시스템은 전기제동장치, 디스크제동장치, 답면제동장치 등 다양한 제동장치들의 조합으로 구성되며 요구되는 제동성능을 충족하는 범위 내에서 에너지의 효율적인 활용과 마찰재의 경제성을 고려하여 각 제동장치에 대한 제동블랜딩 제어 기능을 포함하고 있다. 일반적으로 요구제동거리를 만족하기 위한 열차 전체에 대한 제동력 패턴을 설정하고 전기제동을 최우선적으로 투입하고 부족한 부분에 대하여 기계제동을 사용하여 부족한 부분을 보상하는 방법을 사용하고 있다. 기계제동장치의 대부분을 차지하고 있는 디스크제동장치는 디스크와 패드 사이의 마찰력을 이용하여 제동력을 확보하는 것으로 사용에 따른 마모가 발생한다. 특히, 고속영역에서 사용하는 경우 패드 마모량은 저속에 비하여 급격히 증가하게 되어 패드의 교환 주기를 단축시킬 뿐만 아니라 제동 초기 과정에서 온도의 상승으로 인한 제동효율의 저하를 가져오는 단점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 제동거리, 감속도, 감속도 변화율 등 요구되는 제동성능을 만족시키는 범위 내에서 디스크 제동장치의 패드 마모량 감소를 위한 열차 주행속도에 따른 디스크 제동력 패턴을 설정하는 하나의 방법론으로 제시된 제동초기에서부터 정지할 때까지의 디스크제동에너지의 분산을 최소로 하는 최적화 방법을 이용하여 한국형 고속열차를 바탕으로 제작되는 10량 편성의 고속열차를 대상으로 모든 제동장치가 정상인 경우와 1개의 전기제동장치가 고장이 발생한 경우에 대한 패드 마모량을 구하고 현재 설정된 디스크 제동력 패턴에서의 패드 마모량과의 비교 검토를 수행하였다.經章句索引)${\lrcorner}$이분위오절진행료연구(而分爲五節進行了硏究). 본편기재료상견적흔다잡병, 재임상상유흔대적연구가치. 단시통과역대다차전초(但是通過歷代多次轉抄), 유흔다오식, 착간(錯簡), 가차적부분(假借的部分), 인차유흔다불역리해적지방. 여과불참조다종판본화역대주석가적연구성과(如果不參照多種版本和歷代註釋家的硏究成果), 취무법진정영회기본의(就無法眞正領會其本意). 기어저일점(寄於這一點), 본편논문연구료역대판본화주석가적견해(本篇論文硏究了歷代版本和註釋家的見解), 병진행료교감화교주(幷進行了校勘和校註), 재가어료현토급국어주석(再加於了懸吐及國語注釋), 이기갱유조어정확지리해원문적본의(以期更有助於正確地理解原文的本意). 보고하는 바이다. 관련된 부작용(ADR)이 발생하지 않았다. 따라서 UDB는 본 임상연구 기준에서 포함하는 모든 병력의 만성 간질환에서 ALT 수치가 지속적으로 상승해 있는 경우 효과적이고도 안전하게 투여할 수 있는 제제로 생각된다. pH는 4.4이었으며 최적온도(最適溫度)는 $30^{\circ}C$이었다. 3. CHS-3 균주(菌株)의 specific growth rate는 $0.23\;h^{-1}$, generation time 은 3.01h이었다. 4. CHS -13균주(菌株)의 기질소비율(基質消費率)은 81%이었다. 5. CHS-13 균주(菌株)의 형태학적(形態學的) 배양학적(培養學的) 특성(特性)을 조사(調査)한 결과(結果) Candida guilliermondii var. guilliermondii 로

• 한국철도학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.253-261
• /
• 2013

KTX 열차가 정거장에서 정차 시 측정한 제동 스퀼소음은 저주파에서부터 18,000Hz의 고주파 영역에 걸쳐 관찰되었다. 제동 스퀼소음이 제동디스크/패드의 상호작용에 의한 불안정 진동모드에 의해 발생한다는 가정 하에 유한요소법을 적용하여 하나의 제동디스크와 4개의 제동패드로 구성된 제동 유니트에 대해 유한요소 모델링을 하고 마찰계수, 마찰면에 작용하는 압력, 마찰재와 백플레이트의 탄성계수 등 여러 파라미터의 특성값을 변경해 가면서 제동 유니트의 불안정 진동모드에 미치는 영향을 해석하고 각 파라미터의 영향을 분석하였다. 해석결과에 의하면 불안정 진동모드는 이러한 변수들과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.941-947
• /
• 2008

철도차량의 제동에는 전기의 회생, 발전을 이용하는 전기적 제동장치와 함께 차륜 답면 및 디스크를 사용하는 기계식 제동장치가 적용된다. 특히 브레이크 디스크의 제동작용에 있어서, 디스크와 마찰패드와의 마찰을 통해 차량의 운동에너지가 열에너지로 변환되며 이때 디스크 표면에는 매우 높은 온도가 집중하게 된다. 이러한 고온 집중의 반복에 의해 디스크 표면에는 열피로에 기인한 열균열이 발생하게 된다. 발생된 열균열은 차량 유지보수성능을 저하시키고 최악의 경우 대규모의 사고를 유발할 수도 있다. 본 연구에서는 보다 높은 내열성을 갖는 브레이크 디스크 소재를 개발하기 위한 과정의 일환으로 재료의 내열성 비교시험절차를 구축하였다. 또한 현재 새마을호 및 무궁화호 열차에서 사용되는 브레이크 디스크 재질을 이용한 시험을 통해 시험 절차의 효용성을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제11권2호
• /
• pp.188-194
• /
• 2008

철도차량의 기계제동에 사용되는 제동 디스크의 표면에는 반복적인 마찰제동에 의해 열피로에 기인한 열균열이 발생하게 된다. 이러한 열균열은 제동성능 저하, 제동장치 유지보수비용 증가를 발생시키고 심지어는 대규모 열차사고의 원인으로 작용할 수도 있다. 본 연구에서는 우리나라의 새마을 및 무궁화 열차를 대상으로 고내열성을 지닌 제동 디스크 재질을 개발하기 위하여 FC280, FC250, NCM 등의 후보 재질을 선별하여 각 재질의 화학원소 성분과 비율을 결정하였다. 선별된 후보 재질로 주물 공시재를 제작하여 화학적 성분 분석, 결정 및 흑연조직 분석을 하였고 후보재질 시편에 대한 기계적 특성 시험 및 마찰특성 시험을 실시하여 현재 사용되는 제동 디스크 재질 특성과 비교하였다. 기계적 특성시험 결과 NCM이 가장 큰 인장강도를 보이나 마찰계수는 가장 작았다. 소형 다이나모 시험기에서 마찰제동 시 제동 속도 및 제동압력 변화에 대해 가장 안정적인 마찰계수를 나타내는 것은 현재의 사용품인 것으로 나타났다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제13권11호
• /
• pp.171-178
• /
• 2015

디스크 커버는 브레이크 디스크 및 캘리퍼를 보호하기 위해 설치하고, 고객에게 인도되기 직전에 제거된다. 본 연구에서 디스크 커버의 온도는 주행 시험 차량(2000cc, 디젤)을 대상으로 측정되었다. 주행 시험(120km/h-제동(0.3G)-정지-120km/h-제동(0.5G)-정지)에서 측정된 최고 온도는 디스크 커버 상부에서 $260{\sim}270^{\circ}C$이었고, 디스크 커버 주위에 상당한 변화를 보였다. 이는 고온 디스크로부터 커버로의 주요 열전달이 대류를 통해서임을 커버 주위의 온도 분포로부터 추론 할 수 있다. 즉, 마찰 제동에 의해 발생된 고온의 공기가 디스크 커버 상부까지 올라간 것이다. 그리고 주행 시험 중에 디스크 커버의 상부 영역만이 용융되었다. 디스크 커버의 두께를 0.7mm부터 1.0mm로 증가시키고, 마스킹 테이프 1장을 디스크 커버 상부 영역에 부착하였다. 그 후에 디스크 커버는 주행 시험 시 마찰 제동에 의해 형성된 고온의 공기에도 변형되지 않았다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제12권2호
• /
• pp.212-218
• /
• 2009

본 연구에서는 제동시 발생하는 마찰열에 의한 철도차량 디스크의 온도 및 열응력을 유한요소해석을 이용하여 분석하고 동일 차량 디스크의 피로강도를 비교 평가하였다. 해석결과 초기속도 90, 105, 120km/h에서의 제동조건에서 제동했을 경우 디스크 마찰면에서 최대 von-Mise 응력은 각각 42.4, 50.3, 57.1MPa로 90km/h에서 120km/h로 33.3% 증가시 응력은 약 35% 증가하였으며 1년간 서울-부산간의 1회 왕복시 14.6%의 손상율이 발생하는 것으로 평가되어 선형손상법칙을 적용시 수명이 6.85년으로 예상된다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제27권2호
• /
• pp.95-100
• /
• 2011

The brake disc materials for railway vehicle have been mainly used cast-iron. The brake disc and pad should be light, resist to a thermal crack and absorb enough friction energy. In order to satisfy this requirement, aluminum alloy brake disc for railway vehicle has been newly developed. The aluminum itself has not been considered the friction material for railway vehicle. However, in the case of aluminum composite with dispersed ceramic particles, friction characteristics, resistance to wear and heat are much improved. In the present study, aluminum composite brake disc of 20% ceramic particle and three kinds of organic pads have been tested in dynamometer. The results show that Al MMC brake disc and pad have good friction coefficient and wear rate, and thermal cracks in brake disc have not been initiated. Also, the Al MMC brake disc can be applied to railway vehicle of 150 km/h.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.199-207
• /
• 2021

본 연구는 한국형고속철도(KTX)의 제동장치의 국산화를 통한 성능 개선을 위한 목적으로 수행되었다. 본 연구에서 기존 수입에 의존하고 있는 고속철도용 제동 디스크 허브를 국산화하기 위하여 유한요소 해석을 통해 성능을 분석하고 제동 시험결과와 상관도 분석을 통해 모델의 검증을 수행하였다. 또한, 제동시 발생할 수 있는 기계적인 특성을 검토하기 위하여 마찰열에 의한 열전달-열응력 해석, 고유진동해석 및 강도해석을 수행하였다. 디스크 허브 국산화 신규 모델의 개발을 위해 형상에 따른 설계 인자를 도출하고 파라미터 해석을 수행하여 방열성능을 향상시키고 경량화를 위한 최적 사양을 도출하고자 하였다. 개발 모델을 기존 모델과 비교한 결과 기존 모델 대비 제동시 발생하는 허브의 최고 온도가 낮아졌으며, 냉각 효율이 향상되었음 확인할 수 있었다. 또한, 고유진동수 및 강도 특성 또한 동등 수준 이상의 성능을 확보한 설계임을 확인하였다. 본 연구 결과는 철도차량 및 수송기기 분야의 제동 디스크 시스템 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.