• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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• pp.222-227
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• 2004

Korean High Speed Train(KHST) has been tested on the high speed test line in Osung site, since it was developed through the G7 Project Plan in 2002. It was also tested on the conventional line such as KyongBu and Honan Line to know the possibility of increasing the limited speed for the high speed trains. This paper introduces the method to improve the speed on the conventional line with body lateral acceleration among the several considered issues and explains the parameters related to those analysis, such as the cant deficiency, the radius of curve, speed and etc. When a train pass on the curved track, the lateral accelerations of body are divided into the quasi-static and the maximum accelerations according to the UIC 518 which is the international specification for testing and approval of railway vehicles from the point of view of their dynamic behaviour, especially for safety and ride comfort. This paper shows that it is safe and comfort from the results of test when KHST runs on the conventional line with the curves and proposes that the limited speed of conventional curved line could be changed to a little higher speed if the analysises of other fields are completed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.887-895
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• 2018

본 논문은 수송량 증대를 위한 열차제어시스템의 안전거리 설계와 전동차 제동설계에 활용할 수 있는 제동모델을 제시한다. 제동모델을 위해 6량 1편성으로 운행되는 전동차의 제동특성을 시험하였다. 제동특성에 영향을 줄 수 있는 인자로는 마찰계수, 제동압력의 변화, 회생제동 등이 있으며 시험을 통해 확인하였다. 제동압력은 상용제동과 비상제동으로 구분하고 차량의 특성을 반영하였다. 주행하는 철도차량에 작용하는 외력은 주행저항을 측정 시험과 후처리 방법을 제시하고 있는 KS R 9217에 따라 시험을 수행하고 2차 다항식 형태로 해당 열차의 주행저항을 제시하였다. 차량의 재원, 마찰계수, 제동압력, 주행저항을 바탕으로 직선 평탄 선로를 주행하는 전동차의 동적 거동은 다물체 동역학 해석 소프트웨어를 이용하여 해석하였다. 해석결과는 상용제동과 비상제동에 대하여 시험결과와 비교 검증하였으며 상당히 합리적인 결과를 도출하였다. 검증된 모델은 제동초기 속도에 따른 정지거리를 분석하고 감속도 중심의 제동모델과 비교하였다. 또한, 운영기관의 마찰계수 한계치에 따라 열차제어시스템을 위한 안전거리는 변화할 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 철도차량들을 연결하여 운행하는 열차의 동적 거동해석에 활용할 수 있을 뿐 아니라 차량 설계에서 제동에 영향을 미치는 다양한 선로환경 분석과 제동 성능향상의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 특별세미나,특별/일반세션
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• pp.473-479
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• 2009

Dynamic analysis is necessary for the High-Speed Railway vehicle which aims to run on max 400km/h. Especially, dynamic simulation using CAE(Computer Aided Engineering) can help to reduce the time of development of the High-Speed Railway vehicles. Also, it helps to reduce prices and improve the quality such as safety, stability and ride. There are many dynamic software for a railway vehicle, such as Vampire and ADAMS-Rail. There are limitations for each software and difficulties to analyze overall dynamics for entire railway system. To overcome these limitations, in this study, a program which can simulate entire railway vehicles was developed. This program is easy to use because it was developed using C++, which is object-oriented programming language. In addition, the basic platform for the development of dynamic solver is prepared using the nodal, modal coordinate system with a wheel-rail contact module. Rigid, flexible and large deformable body systems can be modeled by a user according to the characteristic of a desired system. Its reliability is verified by comparison with a commercial analysis program.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.300-310
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• 2008

본 논문에서는 국내철도차량안전기준의 충돌안전 요구사항을 만족하는 동력 분산형 고속전철의 충돌안전도 개념설계에 대하여 연구하였다. 국내안전기준에는 36km/h 열차 대 열차 충돌, 15ton 변형체 장애물과 110km/h 충돌 등 2가지 중충돌 사고에 대한 충돌안전성능을 요구한다. 한국형 분산형 차세대고속열차는 17ton 축중의 동력집중형 KTX와 달리 13ton 축중을 가지는 2TC-6M로 구성된다. 이론적 수치적 해석을 통하여 주요 압괴구조 및 부품의 평균압괴하중과 변형량을 에너지 흡수 관점에서 충돌안전도 개념설계안으로 도출하였다. 도출된 개념 설계안은 1차원 막대-스프링-댐퍼-질량 동역학 시뮬레이션 결과로부터 국내 충돌안전기준을 잘 만족시킬 수 있음을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권3호
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• pp.303-309
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• 2015

본 연구에서는 무현가 복합소재 대차프레임의 철도차량 적용 가능성을 검토하기 위해 동특성 해석과 시험을 수행하였다. 복합소재 대차에서 윤축의 가이드 역할을 하는 고무부싱의 강성을 10MN/m에서 100MN/m까지 10MN/m 단위로 변화시키면서 차량 동특성을 해석적으로 평가하였다. 평가 결과 고무부싱의 강성이 40MN/m 이상에서는 성능요구조건을 만족하고 있음을 알 수 있었다. 또한, 81MN/m의 강성을 갖는 고무부싱을 제작하여 대차에 설치하고 주행 동특성 시험을 수행하였다. 시험결과 임계속도는 약 363km/h로 나타났으며, 주행 해석에서 얻은 330km/h와 약 10%의 오차를 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권6호
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• pp.864-870
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• 2003

In recent engineering, the designer has become more and more dependent on the computer simulations such as FEM(Finite Element Method) and BEM(Boundary Element Method). In order to optimize such implicit models more efficiently and reliably, the meta -modeling technique has been developed for solving such a complex problems combined with the DACE(Design and Analysis of Computer Experiments). It is widely used for exploring the engineer's design space and for building approximation models in order to facilitate an effective solution of multi-objective and multi-disciplinary optimization problems. Optimization of a train suspension is performed according to the minimization of forty -six responses that represent ten ride comforts, twelve derailment quotients, twelve unloading ratios, and twelve stabilities by using the Kriging model of a train suspension. After each Kriging model is constructed, multi -objective optimal solutions are achieved by using a nonlinear programming method called SQP(Sequential Quadratic Programming).

• 한국철도학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.309-316
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• 2010

철도선형에서 평면곡선과 종곡선의 경합은 차량의 주행안정성, 승차감, 그리고 궤도유지보수비에 많은 영향을 끼친다. 그러나 신선건설 혹은 기존선 개량 시 기존의 고정점(터널, 교량, 분기기, 전차선주 등)들과 예기치 않은 주위 환경조건들에 의해 부득이 부설될 경우가 발생된다. 본 연구에서는 평면곡선과 종곡선 경합 시 승차감 측면에서의 최적 평면선형 설계를 위한 승차감 목적함수를 도출하고 차량동역학 해석을 통해 검증하였다. 또한 제시된 승차감 목적함수를 이용해 승차감이 최대가 되는 선형조건을 간단히 평가할 수 있는 해법알고리즘을 제시하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.444-450
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• 2007

The bi-modal tram guided by the magnetic guidance system has two car-bodies and three axles. Each axle of the vehicle has an independent suspension to lower the floor of the car and improve ride quality. The turning radius of the vehicle may increase as a consequence of the long wheel base. Therefore, the vehicle is equipped with the All-Wheel-Steering(AWS) system for safe driving on a curved road. Front and rear axles should be steered in opposite directions, which means a negative mode, to minimize the turning radius. On the other hand, they also should be steered in the same direction, which means a positive mode, for the stopping mode. Moreover, only the front axle is steered for stability of the vehicle upon high-speed driving. In summary, steering angles and directions of the each axle should be changed according to the driving environment and steering mode. This paper proposes an appropriate AWS control algorithm for stable driving of the bi-modal tram. Furthermore, a multi-body model of the vehicle is simulated to verify the suitability of the algorithm. This model can also analyze the different dynamic characteristics between 2WS and AWS.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.245-250
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• 2010

본 논문에서는 안정성과 안전성 해석을 통하여 차세대 고속철도(HEMU-400X)의 주행성능을 예측하였다. 차량의 설계단계에서 주행성능을 예측하는 것은 차량의 안전 확보를 위해 매우 중요하다. 안정성 해석을 통하여 차륜의 등가 답면구배에 따른 임계속도를 계산하였다. 임계속도는 UIC518에 근거하여 등가 답면구배 0.15에서 400km/h가 달성 가능함을 보였다. 또한 안전성 해석을 통하여, 동역학 모델의 횡방향과 수직방향의 가속도 값을 시뮬레이션 하였다. 안정성 해석은 UIC518에 근거하여 440km/h의 속도로 30km의 구간을 주행하였다. 그리고 계산된 값들은 모두 UIC518의 최대 허용 가속도 값보다 적게 나타나는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권6호
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• pp.591-598
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• 2011

현재 철도차량이 분기기 통과 시에 횡압의 변화가 최소화하는 설계가 요구되고 있다. 따라서 차량이 분기기를 통과하는 경우에 분기기에 작용하는 횡압 및 탈선계수를 예측하기 위하여 차량과 분기기간의 상호작용에 따른 동역학 해석을 수행하여야 한다. 본 연구에서는 분기기 단면 형상 변화가 차량의 주행안전성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 포인트부, 크로싱부의 단면 형상 변화에 따른 주행안전성 해석을 수행하였다. F10/F12 분기기를 대상으로 포인트부 텅레일의 길이, 크로싱부 노즈레일의 높이를 변경시켜 주행안전성 해석을 수행하였다.