• 대한토목학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.417-426
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• 2015

도로 기하구조를 구성하는 설계요소에는 대표적으로 종단경사, 평면곡선반경, 편경사, 완화곡선 등이 있다. 이러한 도로 기하구조의 설계요소들은 도로의 기능별로 설계기준이 제시되어 있으며, 설계기준의 범위 안에서 다양한 조합을 통해 설계된다. 본 연구에서는 다양한 조합을 통해 건설된 고속도로를 종단경사와 평면곡선반경을 기준으로 동질구간으로 분할한 후 분석에 필요한 자료를 매칭하였으며, 구축된 자료를 활용하여 종단경사와 평면곡선반경에 대한 안전성능함수를 구축하고, 교통사고 노출률을 설명할 수 있는 사고수정계수를 산출하였다. 평면곡선반경 R=1,000m를 기준(1.0)으로 설정한 후 산출한 R=300m의 사고수정계수는 1.33으로 사고노출률이 33% 증가하는 것으로 나타났다. 또한, 종단경사 0%를 기준(1.0)으로 설정한 후 오르막 경사와 내리막 경사에 대한 사고수정계수를 산출한 결과, 오르막 경사에서는 사고노출률이 감소하고 내리막 경사에서는 사고노출률이 증가함을 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 고속도로의 신설 및 개량 노선의 사업시행 전 선형설계 시 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.33-46
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• 2008

국도와 지방도의 2차로도로에서 정면충돌사고, 교행시 측면접촉 고정물체 충돌 사고 비율이 매우 높게 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서는 2차로도로의 횡단면과 평면선형에 대한 문제점과 개선점을 찾아내 2차로도로의 교통소통과 안전성을 개선하는 방향을 찾고자 하였다. 이를 위해 평면곡선 구간에 대한 안전성 평가지표를 선정하여, 선형개량, 확폭, 편경사의 효과를 평가하고, 사례연구를 통해 이를 검증하고 경제성을 분석하였다. 연구 결과, 2차로도로 평면선형구간의 안전성 평가지표로 "직선부 평균주행속도-곡선부 평균주행속도 차이(${\geq}10km/h$)"를 선정하였으며, 선형이 취약한 구간의 안전성 향상을 위해서는 선형개량이 가장 큰 효과를 거둘 수 있으며, 그 후에 편경사 개선과 확폭이 병행되어야 운영적 측면과 안전성 측면에서 큰 효과를 거둘 수 있음을 밝혀냈다. 또한 본 연구는 선형개량이 막연히 시설 및 간단한 개선보다 얼마나 좋은지를 정량적으로 제시하였다는 점에서 그 의의를 찾을 수 있다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.63-66
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• 2009

본 논문에서는 트림영역이 있는 NURBS 평면을 등기하 해석할 수 있는 방법을 제시한다. 기존 등기하 해석법으로 트림 NURBS 곡면을 해석하기 위해서는 해석 도메인이 여러 개의 사각형 패치로 분할되어있어야 한다. 그러나 본 연구에서 제안한 방법은 CAD에서 제공하는 트림곡선의 정보를 해석에 직접 사용할 수 있기 때문에 CAD 모델을 별도로 재구성해야하는 번거로움이 없다. NURBS 곡선 투영법을 이용하여 트림되는 요소를 찾고, 트림된 요소는 쿼드트리 분할법과 NEFEM에서 사용된 적분방법을 동시에 고려하면 어떤 경우의 트림 요소라도 적분이 가능하다. 다양한 수치 예제를 통하여 제안한 해석 방법을 검증하고, 기존의 등기하해석법으로 해석하기 어려운 다수의 트림영역이 존재하는 NURBS 평면을 해석하여 본 방법의 유용성을 검토한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제36권1호
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• pp.21-25
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• 2009

본 논문에서 우리는 평면상에 점들이 주어지는 경우에, 조각적 이차 다항식 곡선으로 맞추는 문제를 다룬다. 곡선은 이차 다항식 선분들로 이루어지고, 하나의 선분은 두 점 사이를 연결한다. 하지만 이 곡선은 점들의 부분집합만을 지나고, 지나지 못하는 점들에 대해서는 $L^{\infty}$거리로 에러를 측정한다. 이 문제에 대해서 우리는 두 가지 최적화 문제를 생각한다. 첫째로 허용 가능한 에러의 범위가 주어지고, 곡선 선분의 개수를 줄이는 문제이고, 둘째로 선분의 개수가 주어지고, 에러를 줄이는 문제이다. 주어진 점들의 개수 n에 대해서, 우리는 첫번째 문제에 대한 $O(n^2)$ 알고리즘과 두번째 문제에 대한 $O(n^3)$ 알고리즘을 제안한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.597-603
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• 2009

본 연구에서는 승차감을 목적함수로 하고 궤도부담력을 경계조건으로 하는 곡선부 평면선형의 최적설계 기법을 제시하였다. 평면선형 최적화시 중요한 변수인 곡선반경-완화곡선장은 엄주환 등(2009)에서 제시한 결정방법을 적용하였으며 승차감 평가방법은 영국 BSI(2006)에서 제시하는 곡선부 전용 승차감 평가방법인 $P_{CT}$방법을 활용하였다. 또한 한국형 고속전철 G7(KTX-II)모델을 이용한 차량/궤도선형 상호작용 해석을 수행하였다. 해석결과, 최적선형조건은 교각 I(곡선부 양 끝단 직선과 직선이 만나는 교차각) 크기 및 곡선반경-완화곡선장 조합에 따라 다름을 알 수 있었다. 또한 Kufver(1997) 등에서 제시하는 간략화 해석방법과 유사한 경향이 나타남을 알 수 있었으나, 대부분의 경우 동적해석결과 값이 크게 나타났다. 따라서 곡선부 최적선형 설계시 동적해석과 간략화 해석을 병행한다면 신속하고 신뢰성 높은 최적선형을 결정할 수 있을 것으로 판단된다.

• 전산구조공학
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• 제17권1호
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• pp.7-14
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• 2004

도시 교통의 혼잡을 개선하기 위하여 대도시에서는 고가도로의 건설이 필수적이며, 고가도로 노선 내에서는 교통흐름의 원활화를 위하여 교량 자체의 평면 형상을 도로선형과 일치시켜야 하므로 특히 곡선교의 건설은 필수적이다. 아치교(arch bridge)나 곡선교(horizontally curved bridge)는 교량건설에 있어서 널리 적용되는 구조이며 적절히 설계가 이루어진다면 미관이 뛰어나고 매우 경제적인 교량구조가 될 수 있다. 또한 건설 지점의 입지조건 등에 의해 곡선교의 건설이 불가피한 경우가 많기 때문에 이에 대한 정확한 해석은 매우 중요하다.(중략)

• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권3호
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• pp.77-84
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• 2016

우리나라 교통부문 온실가스 배출량은 2012년 88백만tonCO2eq에 도달하였으며, 이 중 도로에서 발생한 배출량이 94%를 차지한다. 현재 에코드라이빙 교육 및 홍보 프로그램을 실시하고 있으나 도로선형을 고려한 친환경적 차량제어 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구는 고속도로를 대상으로 평면곡선부를 주행하는 차량의 연료효율적 주행 전략을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 먼저 설계지침에 따라 이상적인 평면곡선부를 설계하고 차량의 안전을 고려하기 위해 안전속도를 산정하였다. 설계한 평면곡선부의 구간별로 가 감속 시나리오를 설정하였으며 앞서 산정한 안전속도를 기준으로 속도를 제한하여 속도 프로파일을 생성하였다. 생성한 속도 프로파일에 도로 선형에 따른 차량 속도변환식을 적용하였으며 Comprehensive Modal Emission Model에 적용하여 연료소모량을 산정하였다. 초기속도별 최적 시나리오를 도출하였으며 도출한 에코드라이빙 전략을 검증하기 위해 실제 운전자 주행과 에코드라이빙 전략을 적용 시 연료소모량을 비교 분석하였다. 분석결과, 에코드라이빙 주행 시 운전자의 주행보다 평균 20.73% 연료소모량 감축효과가 나타나는 것으로 분석되었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.175-185
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• 2011

도로기하구조정보는 도로의 안전성평가 및 도로의 유지관리를 위한 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 GPS(Global Positioning System)/INS(Inertial Navigation System)센서가 탑재된 조사차량을 이용하여 기하구조정보를 수집하였으며, 수집된 차량의 자세정보 중 평면선형과 관련된 Roll, Heading 자료를 이용하여 직선, 원곡선, 완화곡선을 구분하는 알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서는 평면선형 인식 이전에 전처리 과정으로 이동평균법을 통하여 자료를 평활화함으로써 원시자료의 이상치를 제거하여 평면선형 인식의 신뢰성을 제고하였다. 유전알고리즘(GA, Genetic Algorithm)을 이용하여 분류정확도(CCR, Correct Classification Rate)를 최대로 하는 알고리즘 파라미터를 설정한 결과 100%의 분류정확도를 보였다. 설정된 파라미터를 이용하여 고속도로와 국도 주행자료를 이용하여 알고리즘을 평가한 결과 90.48%와 88.24%의 분류정확도를 보여, 제안된 평면선형인식 알고리즘은 현장에서 적용 시 높은 신뢰도를 가지는 정보를 제공 가능한 것으로 분석되었다. 본 연구에서 개발한 평면선형인식 알고리즘은 조사차량에 GPS/INS센서의 소프트웨어로 탑재되어 도로 및 교통기술자에게 도로기하구조정보를 보다 용이하게 수집하고 분석할 수 있는 환경을 제공하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.562-568
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• 2011

철도선형에서 평면원곡선과 종곡선의 경합은 예기치 않은 주위 환경조건들에 의해 빈번히 발생하고 있으며, 이는 차량의 주행안정성, 승차감, 그리고 궤도유지보수비에 많은 영향을 끼친다. 본 연구에서는 경합부의 역학적 이론을 바탕으로 산정된 보정캔트량을 고속철도에 적용하여 궤도에 미치는 영향 및 차량의 주행안전성, 승차감을 분석하여 보정캔트의 효과에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 그 결과 보정캔트가 있는 경우가 차량의 주행안전성 및 궤도작용력, 승차감 측면에서 모두 좋은 것으로 나타났다.

• 대한교통학회지
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• 제20권2호
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• pp.191-191
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• 2002