• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1392-1394
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• 2007

By the examination of data collected by long-term measuring system on high-speed railway bridges, it has been known that the atmospheric temperature may affect the responses of maximum deflection and acceleration of bridge deck. Collected data show a tendency by seasonal factor to that, by the decrease of temperature, the response of acceleration of bridge deck increases, and the response of deflection decreases. To trace the cause of this tendency, parametric analysis on the stiffness of bridge bearing and track ballast has been performed, and the in-site measurement has been achieved in high-speed railway line to understand seasonal influences.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1309-1313
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• 2007

In this study, Among various rail track systems, Ballast and concrete track system of Seoul-Busan High-speed Line was adopted to quantify the amount of environment load through the LCA technique. It was intended to compare the results of both track systems through investigating life cycle inventory and gathering the material and energy flows of each track system. With applying the LCA technique to railway infrastructure, which simple maintenance was considered in the past, fundamental technology can be established for the sustainable development in the railway construction industry.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.2456-2463
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• 2011

Conventional railways are less competitive than other land transportation means in term of speed, and thus users preference and transportation share for rail system are relatively lower than others. For example, most of the conventional lines except the Seoul~Busan corridor run at an average speed of 70 km/h or less, which imposes certain constraints on roles and functions as the trunk lines. In this regard, the speed of the conventional lines should be improved up to 200 km/h to gain competitiveness, promote balanced regional development and lead the era of low carbon green growth. As track system is one of the most important elements for the speed-up, it is critical to come up with optimum technical solutions. Improvement of ballast track structure with efficient track installation can provide structural stability for higher speed and ensure operational safety with lower maintenance efforts. Thus, this study focuses on consequences followed by the speed-up including increase of load imposed on the track and impacts on track components, and provide solutions for track maintenance by analyzing impact on the track structure by speed. Also, it compares ballast and concrete tracks under designing and construction and considers how to meet needs for passengers comfort and environmental requirements as a strategic approach.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권4호
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• pp.455-470
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• 2016

In ballasted railway tracks, ballast fouling due to finer material intrusion has been identified as a challenging issue in track maintenance works. In this research, deformation characteristics of crushed stone-sand mixtures, simulating fresh and fouled ballasts were studied from laboratory and a 3-D discrete element method (DEM) triaxial compression tests. The DEM simulation was performed using a recently developed DEM approach, named, Yet Another Dynamic Engine (YADE). First, void ratio characteristics of crushed stone-sand mixtures were studied. Then, triaxial compression tests were conducted on specimens with 80 and 50% of relative densities simulating dense and loose states respectively. Initial DEM simulations were conducted using sphere particles. As stress-strain behaviour of crushed stone-sand mixtures evaluated by sphere particles were different from laboratory specimens, in next DEM simulations, the particles were modeled by a clump particle. The clump shape was selected using shape indexes of the actual particles evaluated by an image analysis. It was observed that the packing behaviour of laboratory crushed stone-sand mixtures were matched well with the DEM simulation with clump particles. The results also showed that the strength properties of crushed stone deteriorate when they are mixed by 30% or more of sand, specially under dense state. The results also showed that clump particles give closer stress-strain behaviour to laboratory specimens than sphere particles.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.463-472
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• 2007

본 논문에서는 궤도 각 부의 가속도 특성과 가속도에 영향을 미치는 인자들과의 상관관계를 분석하였다. 이를 위해서 경부고속철도 자갈궤도에 대해서 레일, 침묵, 자갈도상의 진동가속도를 측정하였다. 측정된 가속도에 대해서 실효치(RMS)를 분석하였으며 궤도의 진동에 영향을 미치는 매개요소로 패드강성, 고저틀림, 주행속도 및 요철을 고려하였다. 진동가속도와 매개요소들과의 상관관계 분석을 위해서 선형회귀식을 적용하였으며, 이를 통해서 상관계수를 도출하였다. 또한 가속도의 주파수 특성을 분석하기 위하여 1/3 옥타브 해석을 실시하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권11호
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• pp.25-34
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• 2008

본 연구에서는 고속철도 궤도의 종류에 따른 허용침하량 분포 특성을 분석하기 위하여, 기존 경부 고속철도에 사용되었던 자갈도상 궤도와 시공예정인 콘크리트 궤도의 대표단면 및 지반 물성치를 바탕으로 철도 운행 시 레일상부에서 열차하중에 의해 발생되는 침하량을 3차원수치해석을 통해 분석하였다. 특히 콘크리트궤도의 경우에는 원지반의 물성 변화에 따른 침하량 결과를 토대로 말뚝지지전면기초(pile raft foundation) 보강 시 침하 감소 효과를 분석 정리하였다. 본 연구결과, 원지반이 점성토에서는 콘크리트 궤도와 자갈도상 궤도의 사용에 따라 침하량의 차이가 컸으나, 사질토 지반의 경우는 궤도별 침하량 차이가 상대적으로 작게 나타났다. 또한 콘크리트 궤도 단면의 침하량 저감을 위한 말뚝 전면기초 시공의 경우, 무보강 단면의 해석결과보다 지지력이 확보되어 침하량 감소가 나타났으며, 말뚝의 길이가 증가될수록 침하량 감소 효과가 뚜렷하게 나타났다. 하중형태의 경우는 기존 설계에 사용되었던 객차 하중에 의한 침하량보다 기관차 하중에 의한 침하량이 더 크게 발생하여 기관차 하중을 통한 궤도 설계를 할 경우 좀 더 안전측 설계가 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.186-193
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• 2010

철도교에서는 일정한 간격의 축중을 가지는 차량하중이 반복적으로 재하되므로 정적성능과 더불어 동적성능이 매우 중요하다. 또한 철도교의 상부에 부설되는 궤도시스템은 교량의 정 동적 성능에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 실제 궤도시스템을 적용한 거더시험체를 제작하여 궤도시스템에 따른 교량의 정 동적거동을 분석하였다. 정적거동 분석에서는 교량 처짐 및 응력을 검토하고 중립축위치를 분석하였으며, 동적거동 분석에서는 고유진동수, 감쇠비, 하중크기, 하중진폭에 대한 영향을 궤도시스템별로 검토하였다. 궤도부설에 따른 정적처짐 변화검토를 통해 궤도 부설전에 비해 자갈궤도는 약 7%, 콘크리트궤도는 약 50%의 강성 증가 효과가 있음을 확인하였고, 궤도 부설 시 교량의 고유진동수가 낮아졌으나 감쇠비 변화는 없는 것으로 분석되었다. 또한, 최대하중 크기가 증가할수록 철도교량의 동적응답(처짐 및 가속도)이 선형적으로 증가하였으며, 하중진 폭은 공진 시 교량의 동적응답을 크게 증가시키는 것으로 분석되었다. 따라서, 자갈궤도는 교량의 강성을 일정 부분 증가시키고, 콘크리트궤도의 경우 자갈궤도 부설 교량에 비해 상당한 강성기여도를 가지고 있음을 실험적으로 입증하였으나, 정량적인 강성기여도의 크기는 자갈궤도 및 콘크리트궤도의 설계값에 따라 상이할 수 있기 때문에 이를 적용할 수 있는 궤도의 질량 및 강성기여도 분석방법 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.193-200
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• 2014

본 연구에서는 도시철도 콘크리트궤도 장대레일에 대한 실내피로시험을 수행하였고, 장대레일 잔존수명을 표현한 파괴확률 50% S-N 선도는 적은 실험데이터에 대한 가중치 확률 해석기법을 사용하여 도출하였다. 여기서 피로시험에 사용된 레일들이 누적통과톤수가 서로 다르기 때문에 누적통과톤수를 평균하여 반복횟수를 수정하였다. 또한, 레일표면요철 및 열차속도를 고려한 레일 저부 휨응력은 기존 연구결과 도출된 레일휨응력 예측식을 사용하여 콘크리트궤도 장대레일의 잔존수명을 평가하였다. 레일 피로수명 평가결과, 레일 피로수명이 기준치에 비해 약 2억톤이상 높았다. 또한, 자갈궤도에 비해 콘크리트궤도 레일의 피로수명이 약 3억톤이상 높은 것으로 분석되었다. 따라서 도시철도에서 레일교체기준을 자갈궤도와 콘크리트궤도로 구분할 필요가 있으며, 레일연마를 통한 레일관리가 이루어진다면 기준치가 아닌 목표치로 관리할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.746-752
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• 2006

The major objective of this study is to investigate the dynamic behavior evaluation of split PC sleepers for railway turnout by the field test. In railway engineering, a turnout is necessary to allow a vehicle to move from one track to another. So, turnout is required very complex railway technologies such as lolling stock, track. In reference to conventional line speed-up and improvement railway, accurate assembly of turnout affects travel ins qualify of turnout area and running safety. Because of heavy weight and a large volume of the long sleeper used to turnout and car limit, transport and the prerequisite for trouble-free transport of the factory pre-assembled major turnout components is achieved through division of long sleepers. The one of the advantages for using a split sleeper is to reduce the dynamic vibration according to the information of developed nations. Therefore, we investigate the characteristic of dynamic behaviors of split sleepers which are adopted for the first time to improve performance of turnout From the field test results of the split sleeper, it is evaluated that the modification of weight, material and stiffness compared with wood sleeper is very effective for the ballast safety. However, the decrease in vibration of split sleeper was not found out.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
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• pp.385-390
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• 2003

Recently, use of Continuous Welded rail(CWR) is increased for structural, economical reason but new problem is caused accordingly and phenomenon that give threat in traveling by ship stability of train is led. According as rail is prolonged, excessive relative displacement and longitudinal force can happen to rail by temperature change and external force. Specially, buckling or fracture of rail can happen in railroad bridges because relative displacement by bridge and properties of matter difference between rail grows and additional axial force happens to rail by behavior of bridge. According to several study, longitudinal force of rail in bridge is influenced with ballast resistance, elongation length, boundary condition, stiffness of framework. Non-linear behavior of ballast acts by the most important factor in interaction between rail and bridge. Therefore, must consider stiffness of bridge construction with non-linear characteristic of ballast and stiffness of base for accuracy with longitudinal force calculation and analyze. In this study, perform material non-linear analysis for longitudinal force of CWR and three dimensional buckling analysis to decide buckling force.