• 한국철도학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.139-148
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• 2015

자갈궤도에서 레일과 침목을 연결하는 체결장치의 레일패드 강성이 증가함에 따라 윤중이 증가하고 궤도틀림진전이 증가되어 궤도유지보수비가 증가하게 된다. 반면에 레일패드강성이 감소하면 차량운행에 따른 전력소모비가 증가하게 된다. 따라서 자갈궤도 설계 시에 차량과 궤도 및 운영조건을 고려하여 궤도유지보수비와 전력소모비를 가급적 작게 할 수 있는 적정 레일패드강성을 결정하는 것은 철도 경제성 확보차원에서 중요한 과제라 할 수 있다. 본 연구에서는 L$\acute{o}$pez Pita 등이 제시한 자갈궤도에서의 최적레일패드 강성을 평가하는 프로세서를 기초로 적정 레일패드강성 범위를 구하였다. 연구결과에 중요한 영향을 주는 레일패드강성에 따른 윤중변화를 보다 정확하게 평가하기 위하여 궤도구성품의 거동특성을 보다 상세하게 고려할 수 있는 고도화된 수치해석적 기법을 사용하여 평가하였다. 또한 국내에서의 차량, 궤도 운영조건을 고려함으로써 국내에서 궤도설계에 적용할 수 있는 적정 레일패드강성 범위를 도출하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8516-8524
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• 2015

궤도틀림은 직접 궤도검측을 통해서도 평가가 가능하지만, 차체 진동가속도의 계측을 통해서도 간접적으로 관리상태를 파악할 수 있으며, 최근 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 간접적인 방법을 통해 국내 경부고속철도 자갈궤도의 유지보수 수준을 조사하고 평가하기 위하여, 국내 경부고속철도와 프랑스 고속철도(TGV)의 차체 진동가속도 계측을 수행하고 UIC518 규격에 제시된 방법에 따라 차체 진동가속도 계측 데이터에 대한 신호처리를 수행하였다. 차체 진동가속도는 차량의 주행속도에 따라서도 영향을 많이 받으므로, 신호처리된 계측결과를 속도대역별로 구분하여 상하방향 차체가속도 및 좌우방향 차체가속도의 크기에 따른 빈도분포를 계산하였다. 이렇게 계산된 빈도분포로부터 차량 주행속도에 따른 차체 진동가속도의 분포특성을 조사하고 UIC518에 제시된 기준과 비교하였다. 또한, 경부고속철도와 프랑스 고속철도의 상하방향 및 좌우방향 차체가속도의 빈도분포에 대한 정량적 비교분석을 수행하고, 국내 경부고속철도 자갈궤도 구간의 궤도틀림 관리수준을 평가하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.63-70
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• 2015

궤도틀림은 철도차량의 주행안전성과 승차감에 영향을 미칠 뿐만 아니라 유지보수와 밀접한 관계가 있다. 본 논문에서는 경부고속철도 개통 이후 경부고속선 구간에서 검측된 궤도틀림에 대하여 통계분석을 수행하였다. 우선, 궤도틀림 검측에 사용된 검측차(EM120)의 검측특성, 즉 현정시법 검측원리를 사용하는 경우에 대한 파장대역별 전달함수 특성을 조사하였다. 고저틀림과 방향틀림에 대한 파장의 분포 특성 분석결과에 의하면, 단파장의 파장대역의 분포비율이 상당히 높았으며 파장이 길어질수록 발생빈도는 감소하는 경향을 보였다. EN규정에서 규정하고 있는 파장대역별로 구분하여 분포 현황을 조사한 결과는 D1 영역의 분포비율이 대부분을 차지하고 있는 것으로 파악되었다. 또한, 궤도틀림 항목별로 궤도틀림 크기에 따른 분포 특성을 조사하였으며, 궤도틀림의 크기가 증가할수록 발생빈도는 급격히 감소하는 경향을 보였다. 이러한 궤도틀림 분포 특성에 대한 조사결과는 궤도틀림 유지보수 계획수립 및 궤도틀림 기준설정을 위한 기초자료로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.583-603
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• 2023

최근 기계식 터널 굴착기술의 발전과 수압을 받는 해저철도 터널의 특성 상 쉴드TBM 공법이 해저철도 터널 설계 및 시공에 널리 적용되고 있다. 해저철도 터널은 일반적인 지중응력상태에서 거동하지 않고 외부 수압이 상시재하되는 상태이며 지진 시 지진파의 증폭에 의한 영향을 받게 된다. 특히 연약지반, 연약토사-암반 복합지반, 단층파쇄대 등 다양한 지반조건 하에서 작용하는 지진하중은 터널 변위 및 지보재 응력의 급격한 변화를 초래하여 터널 안전성에 큰 영향을 미친다. 또한 지진하중의 주기특성, 지진파형, 최대가속도 등의 재하조건에 따라 지반 및 터널의 동적 응답이 달라지며 이는 지반조건과 결합하여 더욱 복잡한 지반-터널 구조물계의 거동을 보여주게 된다. 본 연구에서는 해저철도 터널의 동적거동 평가를 위하여 수압을 고려하여 지반-터널 구조물계 전체를 유한차분해석 기법으로 모델링 하고 상호 지진 시 구조물 응답을 분석하였다. 해저철도 터널의 지진 시 동적 거동에 영향을 미치는 주요 인자는 지반조건과 지진파이므로 가상 지반조건에 따라 총 6가지의 해석 Case를 설정하였다. 가상 지반조건은 해석 대상영역의 지반이 모두 토사(풍화토)인 경우(Case-1), 모두 암반(경암)인 경우(Case-2), 터널 진행방향(종방향)으로 토사와 암반의 복합지반인 경우(Case-3), 암반 내 폭이 상대적으로 좁은 파쇄대(w = 2.0 m)를 터널이 통과하는 경우(Case-4), 터널 진행방향(종방향)으로 연약토사와 암반의 복합지반인 경우(Case-5), 암반 내 폭이 상대적으로 넓은 파쇄대(w = 10.0 m)를 터널이 통과하는 경우(Case-6)으로 구분하여 각각 모델링을 수행하였다. 해석 결과 지진에 의한 수평변위는 지반물성 증가에 따라 커지는 경향을 나타내었으나 주변 지반의 구속효과와 강성 세그먼트로 결합된 쉴드터널 구조물의 특성으로 인하여 다소 억제되는 경향도 함께 관찰되었다. 세그먼트의 부재력은 변위 발생 경향과는 달리 지반 강성이 약할수록 현저히 증가하는 경향을 나타내었으며 오히려 변위 억제 효과에 따른 부재력 증가가 뚜렷하게 관찰되는 특성을 확인하였다.

• 디자인학연구
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• 제16권4호
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• pp.185-196
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• 2003

WTO출범 이후 저에너지 소모, 저공해, 무공해 등의 환경친화적 운송수단의 발달이 요구됨과 동시에 세계적으로 고속전철기술의 지속적 발전과 시장 확대가 전망됨에 따라 프랑스, 독일, 일본 등과 같은 철도선진국들은 철도기술 개발에 막대한 기술 투자비를 투입하여 기술 우위를 유지하기 위해 노력을 경주하고 있다. 이러한 기술환경 변화에 적극적으로 대응함과 동시에 좁은 국토에서 도로정체에 의한 물류비 증가와 환경오염, 국민생활의 불편 등으로 인한 사회ㆍ경제적 손실을 최대한 억제하고, 국가경쟁력 제고와 환경친화적인 철도 발전을 이끌기 위해 고속전철기술에 대한 독자적 개발 능력은 절실히 요구되고 있다. 이와 같은 요구에 의해 1996년부터 2002년까지 6년간 수행된 G7 고속전철기술개발사업은 350km/h급 고속전철의 독자적인 설계, 엔지니어링 및 제작 능력을 배양하고, 2000년대 차세대 한국형 고속전철을 실현하기 위한 연구개발 프로그램이다. 본 고에서는 G7 고속전철기술개발사업에서 수행된 연구내용 중 차량시스템 엔지니어링기술개발과제의 디자인부문 개발 성과를 요약 소개하였다. 철도선진국에서는 차량설계 초창기부터 디자인 측면의 검토가 매우 활발히 이루어지고 있는 반면, 국내 철도차량개발에 있어 디자인 측면의 검토는 미비하고 소홀히 다루어지고 있는 것이 현실이었다. 하지만 본 사업에서는 차량개념설계 단계부터 디자인전문가들의 적극적인 참여를 통해 국내 철도차량디자인 개발의 새로운 전기를 마련하였을 뿐만 아니라 새로운 차량디자인의 수요에 능동적으로 대처할 수 있는 기반을 구축하였다. 한국형 고속전철시스템의 디자인 컨셉은 한국의 자연조건과 기술환경에 적합한 보다 빠르고, 보다 쾌적하고, 보다 조용한 한국 고유형 고속전철과 그 여행문화를 이루어내는 것이다. 고속전철의 한국 고유성이란 주로 승객의 고속전철여행을 통해서 인식되어지는 것이다. 따라서 우선적으로 한국의 행동양식과 생활문화를 고려한 일반 객실의 단면개념을 기준으로 공기역학적으로 유리한 단면 외형 형상을 구현하는 한편, 터널 개활지 주행 최적화를 위한 전두부 공력형상 구현, 차체 단면적 축소와 곡선화를 통한 공력저항 최소화, 인간공학적 실내 설계 및 부속실의 편의성 도모, 외관통합 색채디자인 등을 통해 한국 고유형 고속전철 차량 디자인을 개발하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.307-317
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• 2012

The LRT(light rail transit) system, which has medium transport capacity between subway and bus is an advanced transportation system. It has many benefits like chap construction and operational cost down through driverless and flexible route planning. The rubber tired AGT(K-AGT) is a kind of LRT, which has rubber wheels and side guides. The side guides has many advantages, but brings vibration and noise problems from the friction between the guide rail and the wheels. This is the major source for the of passengers' discomfort. The purpose of this paper is to analyze dynamic characteries and running stability of the rubber tired AGT localization bogie if the AGT's speed is increased from 70 km/h to 80 km/h. The current design parameters of bogie suspension, as it is designed, was examined to satisfy the comfort index of the railway vehicle in performance test.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.158-166
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• 2007

한국철도공사는 고속철도의 운행을 계기로 선진철도 정비방법의 습득과 더불어 기존차량에 대한 검수주기 및 방법에 대한 과학적이고 체계적인 시행을 위해 철도차량 RCM적용에 관한 연구를 시행 중이다. 그 동안 철도차량의 부품과 시스템에 대한 기술의 발전이 급속히 이루어지고 있는 것에 비해 정비방법의 발전은 상대적으로 느렸다고 할 수 있다. 이에 한국철도공사에서는 부품과 시스템의 기술발전에 앞서는 정비방법의 적용은 물론이고 차량의 기술적 발전을 리드할 수 있는 정비체계를 구축하고자 노력하고 있다. 고속차량인 KTX를 제외한 기존차량은 전동차, 전기기관차, 디젤기관차, 디젤동차, 객차, 화차 등으로 구분하여 운행되고 있다. 그 중 객차, 화차를 포함한 기존차종에 현행 시행되고 있는 검수 주기 및 방법을 분석하여 개선방향을 찾아 최적의 차량정비 주기 및 방법을 적용하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.706-713
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• 2016

본 연구에서는 이종소재 A6005-AZ61 접합을 위하여 마찰교반용접의 툴 삽입 위치와 모재의 냉각 유 무에 따라 용접부 특성을 분석하였다. 다른 용접 조건들인 툴 회전속도와 이송속도는 500rpm-30mm/min으로 고정하고 Advancing side에 알루미늄 합금(A6005), Retreating side에 마그네슘 합금(AZ61)을 배치하여 용접을 진행하였다. 용접은 여섯 가지 케이스를 진행하였다. 용접부 특성을 관찰하기 위하여 인장 시험을 진행하고, 광학현미경을 사용하여 용접부의 미세조직을 관찰하였다. 인장시험 결과 마그네슘 합금 방향으로 툴을 1mm 이동시키고 모재에 냉각을 시킨 조건에서 강도가 가장 높게 나타났다. 동일한 용접 조건에서 냉각을 한 경우에 냉각을 하지 않은 것 보다 강도가 약 2배 높게 측정되었다. 툴의 위치는 용접부 중심에서 알루미늄 합금 방향으로 1.7mm, 마그네슘 합금 방향으로 1.7mm 이동시켜 과도한 편심을 적용한 용접 조건에서는 교반이 잘 이루어지지 않아 용접부의 건전성이 가장 좋지 않았다. 과도한 편심을 적용한 용접 조건에서는 교반이 잘 이루어지지 않아 용접부의 건전성이 가장 좋지 않았다. 본 연구를 통해 A6005-AZ61 이종 마찰교반용접시 용접속도와 툴 회전속도만큼 모재의 온도 조절과 툴 삽입위치가 중요한 용접변수임을 확인 하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1835-1847
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• 2011

1996년 서울 고덕동~상일동 구간 시내버스에 교통카드 시범실시 이후 다년간 정부의 지속적인 지원으로 현재 수도권 대중교통 승객의 교통카드 이용률이 90%를 넘어서고 있다. 현 상황에서 국내 및 국외의 교통정보시스템은 도로운영 및 제어, 실시간 정보 제공에 집중되어 있으며, 기존의 교통정보시스템과 차별화되는 교통카드자료를 활용한 교통정보시스템에 관한 연구가 진행되어야 한다. 본 연구에서는 교통카드 사용이 활성화되어 있는 국내 및 국외사례를 중심으로 각 국에서 활용되고 있는 교통정보시스템을 비교/분석하여, 교통카드자료 기반의 대중교통 정책 및 제도 개선을 위한 의사결정지원 기능, 승객 통행정보에 대한 과학적 분석, 새로운 노선 구축에 대한 수요예측 및 변화 등의 정보를 제공할 수 있는 진화된 미래 교통정보시스템의 모습을 소개하고 발전방향을 제시하고자 한다.

• 전기학회논문지
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• 제63권6호
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• pp.850-854
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• 2014

Analyzing dynamic performance between pantograph and contact wire depends on mechanical and electrical conditions such as contact force, currents, aerodynamics of pantograph and tension of overhead contact wire. For the characteristic of dynamic performance between pantograph and overhead contact wire, various evaluation systems are used to measuring of the interaction of the contact line and the pantograph. Among the various methods, the contact force and percentage of arcing are intended to prove the safety and the quality of the current collection system on the train. However, these methods are only capable of measuring on the train which are installed measurement systems. Therefore in this paper, a track-side monitoring system was implemented to measure electrical characteristics from active overhead contact wire systems in order to constantly estimate current collection performance of railway operation. In addition, a method to analyze loss of contact phenomena was proposed. According to simulation results, the proposed system was capable of measuring abnormal electrical behavior of pantograph and contact wires on the track-side. The advantage of the proposed system is possible to detect loss of contact or any other electrical abnormalities of all types of trains within sections from sub to sub without the need to install any on-board equipment on trains.