• 제목/요약/키워드: 차세대 고속철도

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고속철도 레일의 피로수명에 영향을 미치는 매개변수분석 (The Parameter Analysis effecting on the Fatigue Life of Rail on High Speed Railway)

  • 성덕룡;전희광;박용걸;양신추
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.874-882
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    • 2008
  • In a domestic, HSR-350x which has the maximum speed 350km/h was developed and then next, the next generation high speed train which has the maximum speed 400km/h has still been developing. With developing the next generation high speed railway, there need to be a general plan to make sure of dynamic safety though the a study on the crack and failure of rail by rolling contact fatigue. Therefore, this study investigated occurring stress of rail according to the track quality, train velocity, wheel radius, track stiffness, distance between sleepers, axial force using Eisenmann's equations. For the more, via the finite element method, it investigated shear force on the rail head which could be changed by the early crack length, angle and temperature. As a result, this study confirmed the main elements which effect on the fatigue life cycle of rail.

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고속철도차량의 터널 소음을 위한 차음 전략 (Sound Insulation Strategy for the Tunnel Noise in a High Speed Train)

  • 김석현;이호진;김정태
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.315-322
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    • 2012
  • 터널 내에서 고속철도 차량의 실내소음은 개활지 대비 5dB~7dB정도 증가한다. 그 원인은 터널 내 차체 외부의 음향 인텐시티가 급격히 증가하기 때문인데, 특히, 측면재의 외부에서는 개활지에 비해서 음향 인텐시티의 증가가 가장 크다. 따라서 터널 내에서는 차체의 측면을 통하여 음향파워의 투과 전달이 커질 가능성이 상당히 높다. 본 논문에서는 현재 개발중인 차세대 고속 철도차량의 터널 내 실내소음을 저감시키기 위한 종합적인 차음 전략을 제시하고자 한다. 이를 위하여 차체의 주요 차음재인 바닥 적층재, 측면 적층재 및 복층 유리창의 시편을 제작하여 ASTM E2249-02에 근거하여 투과손실 측정한다. 측정 데이터에 근거하여 차음 성능상의 문제점을 진단하고, 차음성능 향상을 위한 층별 개선 방안과 적층 구조의 개선 방안을 제시한다.

UIC 518 OR의 가속도계를 이용한 차세대고속열차(HEMU-430X) 동적 거동 안전성 평가 (Safety Evaluation of the Dynamic Behavior of HEMU-430X using the Accelerometers of UIC 518 OR)

  • 류상현;김상수;홍준희;송두상;곽양양
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.32-39
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    • 2013
  • 차세대고속열차는 국가 연구개발사업으로 국내에서 최초로 개발한 동력분산식 차량이다. 차세대고속열차의 성능시험을 위해 경부고속 구간에서 속도 354.64km/h 까지 1차 시운전을 종료하였다. 따라서 주행안전성을 위해 대차 및 차체의 동적 거동 분석을 통한 안전성 평가가 필요하다. 본 연구의 동적 거동 안전성 분석방법은 UIC 518 OR의 가속도계를 이용한 단순방법(Simplified method)를 이용하였고, 분석구간은 최고속도 지점 기준으로 ${\pm}10{\sim}20km/h$ 범위로 하였다. 이에 분석된 결과 값을 UIC 518 OR의 제한기준 값과 비교하여 차량마다 해당속도에서의 동적 거동과 속도증가에 따른 경향을 분석하였다. 본 연구의 결과, 동적 거동 분석결과는 UIC 518 OR 제한기준에 모두 만족하였고, 이러한 경향은 속도 354km/h이상에서도 지속될 것이라 예측된다.

고속 전철 견인용 영구자석 전동기의 고조파 철손해석 (Harmonic Iron Loss Analysis of Permanent Magnet Motor for High-Speed Train)

  • 서장호;정태경;정상용;이철균;정현교
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.335-341
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    • 2009
  • 차세대 고속 전철용 매입형 영구자석 전동기의 효율 및 매입된 자석의 감자를 방지하기 위해서 정확한 철손해석과 철손특성을 이해하는 것은 전동기 설계단계에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 견인전동기의 약계자 제어 및 최대토크 제어와 같은 구동상황을 고려하여 운전영역별 철손해석을 수행하고 특성을 분석하고자 한다.

고속열차 전두부 및 팬터그래프 공력성능 향상기술 연구 (Study on the Aerodynamic Advancements of the Nose and Pantograph of a High-Speed Train)

  • 노주현;구요천;윤수환;곽민호;박훈일;김규홍;이동호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.416-421
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    • 2008
  • 최근 세계 각국의 고속열차들은 속도 향상 측면에서 비약적인 발전을 보이고 있으며, 국내에서도 2007년부터 '차세대 고속철도 기술개발 사업'을 통해 최고속도 400km/h급의 고속열차 개발을 진행 중에 있다. 고속열차의 주행속도가 증가함에 따라 이전에는 제기되지 않았던 공기저항, 공력소음 문제, 열차의 교행 및 측풍에 의해 발생하는 압력변동, 터널출구에서 발생하는 미기압파 등의 문제들이 대두되고 있으며 이와 같은 문제들은 열차의 고속화를 제약하는 요인이 된다. 특히, 고속열차의 전두부 형상은 이러한 공기역학적 문제들과 밀접하게 연결되어 있으며, 팬터그래프의 소음 및 안정적인 집전 성능 확보 등도 속도 향상을 위해 반드시 고려해야하는 사항이다. 본 논문에서는 고속열차의 속도향상 노력의 일환으로 진행되고 있는 '공력해석 향상 기술'의 연구 내용과 더불어, 터널 미기압파 저감을 위한 전두부 형상 최적화 결과와 팬터그래프 공력성능 향상을 위한 강건 최적화 결과를 소개한다.

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고저틀림에 따른 차세대고속열차의 주행안전성 영향 분석 (Characteristics of the Running behavior and Safety for HEMU-400X due to Vertical Alignment)

  • 최일윤;박찬경;엄주환;임윤식
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.58-63
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    • 2010
  • HEMU-400X train have been developed and will be operated over 350km/h. In this paper, the influence of vertical alignment on running behavior and safety for HEMU-400X train was instigated by numerical analysis. The wavelength and amplitude of vertical alignment were considered in scenario of this numerical analysis. This research is based on just numerical analysis and the final result which include measurement will be published in the future.

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차세대 고속철도 차량 모델의 1.2차 현가요소의 고장 발생 시 안전성 해석 (The Safety Analysis under failure of the 1st and 2ne Suspension Elements of the Next Generation High-speed Train model)

  • 김지영;박태원;윤지원;조재익
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.984-988
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    • 2010
  • In Korea, the next generation high-speed train, whose target is maximum speed of 400km/h and operating speed of 370km/h, has been developed since 2007. In this paper, the safety of the next generation high-speed train is compared UIC 518OR under the malfunctioning situation of the suspension system. The bogie of the next generation high-speed train has two suspensions. Two different vehicle models of the next generation high-speed train are created by using VAMPIRE and ADAMS/Rail, which are specialized to design railway vehicle. And Those models are showed same dynamic properties. First of all, the sensitivity analysis of ModelCenter is performed using model of VAMPIRE. One suspension element which has significant effects on the safety are selected by result of the sensitivity analysis. And then, the dynamic analysis when the suspension element is broken is performed using ADAMS/Rail. The 30km track between Pungsegyo and Biryong tunnel in Gyeongbu High-speed Line was used at the dynamic analysis. The estimated value is found by using the normal method of UIC 518OR. The estimated values on the normal/fault state and the limit values of UIC 518OR are compared. Finally, the safety of the next generation high-speed train is verified.

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차세대 고속철도 판토그래프의 공력특성 해석 (The Aerodynamic Analysis of Pantograph of the Next Generation High Speed Train)

  • 강형민;조태환;김철완;윤수환;권혁빈;박춘수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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    • pp.362-367
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    • 2011
  • The aerodynamic performance of the pantograph of the next generation high sped train is analyzed. The calculation of the flow around pantograph is carried cut by FLUENT; by the steady state flow calculation with ${\kappa}-{\omega}$ SST turbulence model, the lift force of the pantograph is computed. For the verification of the numerical schemes am grid systems, flow calculations are performed with the pantograph shape which was used at the experiments performed at Railway Technical Research Institute (RTRI) in Japan. Then, the difference of lift force between numerical am experimental results is about 10%. Therefore, selected numerical schemes and the current grid system is adequate for the analysis am prediction of the aerodynamic performance of panthograph system. Based on these numerical schemes am grid system, the flow around pantograph of the next generation high sped train is calculated and the lift force of the pantograph is predicted; the lift force of the pantograph is about 146N.

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고속 철도 환경을 위한 IEEE 802.15.4/ZigBee 기반 개선된 센서 통신 알고리즘 (Advanced Sensor Communication Algorithm based on IEEE 802.15.4/ZigBee for High Speed Train Environment)

  • 문상미;김보라;사란쉬 말리크;김대진;김철성;황인태
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권10호
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    • pp.3-12
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    • 2013
  • 무선 센서 네트워크(WSN: Wireless Sensor Network)는 철도분야에서 효율적인 관리와 유지보수라는 측면에서 적용되어 사용되고 있다. 하지만 저속 철도 환경에서 사용되고 있는 현재의 IEEE 802.15.4/ZigBee 기반 센서 통신 기술을 차세대 고속철도에서 적용하기에는 열악한 무선 채널 환경에 노출되어 있다. 본 논문에서는 고속 철도 환경에 적합한 센서 통신 알고리즘을 제안한다. 에러율 및 전송률 향상을 위해 IEEE 802.15.4/ZigBee 기반 개선 알고리즘인 Equalizer, MIMO(Multiple Input Multiple Output), Flexible SF(Spreading Factor) 및 Modulation을 사용한다. 또한 IEEE 802.15.4/ZigBee 표준의 2.4GHz 대역 물리계층에서 각 알고리즘에 대한 성능을 비교 분석한다. 모의실험 결과, 제안한 알고리즘을 통해 기존 시스템보다 에러율 및 전송률이 향상 된 것을 볼 수 있다.

열차이동하중 작용시 구조물 접속부의 동적 거동특성 연구 (Study on Dynamic Characteristics of Structure Approaches by Train Moving Loads)

  • 엄기영;김영하;김재왕
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.298-304
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    • 2013
  • 본 논문은 구조물이 위치한 구간에 대하여 향후 최고시험속도 430km/h 차세대 고속철도 차량 및 고속열차 운영속도의 증속이 이루어지는 구간인 열차하중의 직접적인 영향이 예상되는 구조물 접속부를 대상으로 열차 증속에 따른 구조물의 동적영향을 시스템적으로 거동을 분석하였다. 그리고 열차하중에 의한 동적영향 검토를 수행하여 지중구조물과 인접 토공부의 거동특성을 분석하고 궤도노반의 성능평가 분석, 열차이동하중의 동적영향으로 인한 구조물의 안정성을 평가하기 위해 수치해석을 수행하였다. 분석결과 열차하중에 따른 동적영향은 적지만 연직가속도가 다소 크게 나타나는 것으로 분석되었다.