본 논문은 유리섬유 에폭시 면재에 알루미늄 하니컴 샌드위치 복합재가 적용된 저상버스 차체에 대한 정면충돌과 전복에 대한 특성에 대해 연구하였다. 이때 충돌과 전복 해석은 외연유한요소 해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하였다. 차체 구조물에 적용되는 적층 복합재 면재에 대해 기계적 특성시험을 통하여 물성을 획득하였고, 직교이방성 특성을 갖는 하니컴 심재의 물성은 유효등가손상 모델을 적용하였다. 저상버스의 충돌 해석은 60km/h의 속도로 정면충돌 사고를 모사하여 해석을 수행하였고, 전복해석은 유럽 안전법규 ECE-R66의 시험 방법을 고려하여 해석하였다. 저상버스의 정면충돌과 전복에 대해 운전자와 승객의 생존 공간 안전성에 관한 결과를 보여준다. 또한, 수정된 Chang-Chang 파손기준식은 충돌과 전복해석에 대한 복합재 구조물의 파손 모드 예측에 추천된다.
In this paper, a study on low-velocity impact response of four different sandwich panels for the hybrid bodyshell and floor structure application of the Korean low floor bus vehicle was done. Square samples of 100mm sides were subjected low-velocity impact loading using an instrumented testing machine at six energy levels. Impact parameters like maximum force, time to maximum force, deflection at maximum force and absorbed energy were evaluated and compared for four different types of sandwich panels. The impact damage size and depth of the permanent indentation were measured by 3-Dimensional Scanner. Failure modes were studied by sectioning the specimens and observed under optical microscope. The impact test results show that sandwich panel with composite laminate facesheet could not observe damage mode of a permanent visible indentation after impact and has a good impact damage resistance in comparison with sandwich panel with metal aluminum facesheet.
The structural stiffness, strength and stability on the bodyshell and floor structures of the Korean Low Floor Bus composed of laminate, sandwich panels and metal reinforced frame were evaluated. The laminate composite panel and facesheet of sandwich panel were made of WR580/NF4000 glass fabric/epoxy laminate, while aluminum honeycomb or balsa was applied to the core materials of the sandwich panel. A finite element analysis was used to verify the basic design requirements of the bodyshell and the floor structure. The use of aluminum reinforced frame and honeycomb core was beneficial for weight saving and structural performance. The symmetry of the outer and inner facesheet thickness of sandwich panels did not affect the structural integrity. The structural strength of the panels was evaluated using Von-Mises criterion for metal structures and total laminate approach criterion for composite structures. All stress component of the bodyshell and floor structures were safely located below the failure stresses. The total laminate approach is recommended to predict the failure of hybrid sandwich composite structures at the stage of the basic design.
고령인구와 장애인구의 사회경제적 활동증가로 교통약자를 위한 교통수단 보장의 필요성이 점차 증대되고 있다. 이에 따라 2013년 3월 정부는 교통약자를 위한 교통수단의 편리성을 제고하기 위해 법제도적 측면의 '교통약자의 이동편의 증진법'을 일부개정 하였다. 개정된 법 내용에는 이동편의시설의 설치기준과 설치대상 지원에 관한 사항을 명시하고 있다. 그러나 교통약자를 위한 저상버스 운행노선 조정에 관한 사항은 포함되지 않아 실제 교통약자의 통행특성이 반영되지 않은 채저상버스가 운행되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 교통약자의 거주분포와 통행목적을 분석하여 현재 운행하고 있는 저상버스 노선을 교통약자의 이용편리성 측면에서 평가하고 이를 바탕으로 저상버스 노선 조정안을 제시하였다. 교통약자 거주분포의 분석지표로는 부산광역시 도시재생사업 지원을 위한 커뮤니티 뉴딜 자료를 활용하였고, 통행목적의 분석지표로는 교통약자 대상의 설문조사와 교통약자 셔틀버스 노선현황을 바탕으로 분석하였다. 분석결과 교통약자의 이동수요가 높고, 방문지점과 접근성이 높은 그룹 A의 버스노선에 저상버스 운행률이 가장 낮게 나타났으며, 이동수요는 낮으나 방문지점과 접근성이 높은 그룹 C의 버스노선에 저상버스 운행률이 가장 높게 나타났다. 이는 교통약자의 통행수요와 저상버스 운행노선 현황이 상당 부분 불일치하며, 비효율적인 저상버스 배치라고 사료된다. 따라서 본 연구는 현재 운행 중인 저상버스 노선을 보다 효과적으로 배치하고자한다.
우리나라는 2017년 노인비중이 14% 이상으로 고령사회에 진입하였고 2026년에는 초고령사회에 진입될 것으로 전망하고 있다. 이에 앞으로는 장애인이나 고령자와 같은 교통약자가 지속적으로 늘어날 것으로 예상되며, 교통약자를 위한 교통수단의 수요는 더욱 증대될 것이 분명하다. 이러한 이유로 국가는 지자체마다 저상버스를 도입하여 운영하고 있으나 저상버스의 정류장 위치와 노선 등이 교통약자의 정보를 충분히 반영하지 않아 이용률이 낮게 나타나고 있다. 따라서 교통약자의 저상버스 이용률을 높이기 위한 다양한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 교통약자 이동지원센터에서 운영하는 특별교통수단의 이용정보를 활용하여 교통약자의 승하차 위치, 출발시간, 도착시간, 이용목적, 요일별 이용빈도 등을 분석하였다. 그리고 지오코딩, 중첩분석, 버퍼분석, 공간분할 등의 공간분석 기법을 이용하여 교통약자의 승하차 분포와 수요를 반영한 저상버스 정류장 입지선정 방법을 제안하였다. 마지막으로 천안시의 저상버스 정류장 입지를 선정한 결과 228개소가 선정되었으며, 기존의 정류장과 입지가 중복되는 정류장을 제외하면 신규로 35개소가 필요한 것으로 나타났다.
A bimodal low-floor tram can provide the punctuality of trains and the flexibility of bus together to the passengers. Its propulsion system is a series hybrid type using a set of CNG engine generator and Li-polymer battery. This paper presents a development of the measurement equipment for fine-tuning of a series hybrid propulsion system of bimodal low-floor tram. Its configuration schemes are described and certified using the measurement data of bimodal low-floor tram.
최근 급속한 고령화로 인하여 꾸준히 증가하는 고령인구의 사회활동과 경제활동을 보장해주기 위한 교통산업의 필요성이 점차 증대되어지고 있다. 그 중에서도 고령인구의 이동권을 보장해주기 위한 많은 정책들이 시행되어 지고 있으며, 최근 2003년부터 서울시를 중심으로 교통약자를 위해 승 하차시 계단을 없앤 저상버스의 도입이 본격화되고 있다. 본 연구에서는 이러한 저상버스의 도입으로 인하여 발생되어지는 효과를 버스운행시간에 많은 영향을 주는 승차시간에 대하여 조사를 실시하였다. 그 결과 전체 연령의 승차시간은 1인당 평균 0.8초의 단축 효과가 있었으며, 특히 노인층의 경우 1.1초인 약 36%의 시간이 단축되어 지는 것으로 조사되었다. 이러한 시간 감축은 버스운행시간 단축으로 이어져 운영비용의 절감을 기대할 수 있다.
2016년 현재, 총 교통이용 인구대비 교통약자의 비율은 24.8%이다. 이러한 교통약자들의 주요 이동수단은 '도보(33.5%)'를 제외하고 '버스(25.6%)'가 가장 높은 이용률을 보이고 있다. 이에 서울시는 교통약자를 위한 이동수단인 저상버스를 2015년 기준 30%까지 확대 하였지만 교통약자들의 이동편의 증진 만족도는 2%밖에 증가하지 않았고, 이에 따라 서울시는 2017년까지 전체 버스 중 저상버스의 비율을 55%까지 확대 하겠다는 계획을 발표했으나 사실상 저상버스의 비율을 늘리는 것은 단순히 표면적인 해결책일 뿐이며 한정된 예산에 의하여 근본적인 문제를 해결하기에는 많은 제약이 따른다. 따라서 본 연구에서는 통계분석과 다양한 데이터 조작 및 시각화 기능을 가진 R을 이용하여 서울시 교통약자의 생활권과 생활 패턴을 파악하고 저상버스의 확장 우선 지역과 확장 배차시간을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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