• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.334-341
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• 2008

자갈궤도는 압축성 재료인 자갈과 흙을 기초로 하여 건설되므로 공용 기간 중 승차감을 확보하고 수명연장을 위해서는 유지보수작업이 필수적이다. 현재 수행되고 있는 자갈궤도에 대한 유지보수 작업은 EM120 검측차를 이용한 궤도틀림 측정 결과로부터 결정된다. 궤도틀림은 궤도에 변형이 발생된 결과를 측정하는 것으로, 궤도틀림을 유발시키는 근본적인 원인을 평가해 볼 필요가 있다. 본 연구에서는 궤도틀림의 원인이 궤도를 지지하는 도상과 노반에 있다고 판단하고, 도상 및 노반의 싱태를 평가할 수 있는 비파괴탐사법 (GPR4과 PFWD)을 개발하고 이를 경부선 500m구간에 적용하였다. 개발 작용된 방법은 층 두께 평가법과 궤도수직강성 평가법 및 도상 노반 시추법이다. 도상 및 노반 상태평가 결과를 기 수행된 궤도틀림 검측결과 및 유지보수작업과 비교함으로서 불필요한 유지보수작업 구간을 평가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.4532-4541
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• 2013

고속화가 이루어지면서 철도수송의 안전성에 대한 요구가 한국의 기존선에도 더욱 증가하고 있다. 또한 더욱 무거운 축중을 가진 화물열차의 주행이 기존선에 요구되고 있다. 이와 같은 요구를 해결하기 위하여 레일의 중량화와 장대화가 기존선에서 진행되어 왔다. 그러나 자갈도상궤도에서 궤도강성에 절대적으로 영향을 미치는 자갈도상용 철도침목에 관한 연구는 큰 진전이 없었다. 본 연구에서는 궤도강성을 증대시키고, 궤도틀림을 저감시킬 수 있도록 새로운 H형 침목을 개발하였다. 또한 FE 프로그램을 이용한 구조해석을 통해 새로운 H형 침목의 설계도를 제안한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.217-223
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• 2012

고속열차 객실 유리창 타입에 따른 충격 파손 특성을 비교 연구하기 위하여 다양한 종류의 유리창 내충격시험 규격을 검토하였으며, 자갈 비산에 의한 유리창 파손 특성을 고려하여 내충격시험을 실시하였다. 외부 충격면이 일반유리, 반강화유리, 강화유리 모두 팁 끝이 뾰족한 낙하체에 대해 낮은 높이에서도 파괴가 잘 일어났고, 파괴될 때의 양상은 일반유리의 경우 선 파괴가 부분적으로 발생하였고, 반강화유리의 경우 선 파괴가 전체적으로 발생하였으며, 강화유리의 경우 전체적으로 입자가 잘게 부숴지며 파괴되었다. 낙하체 팁 형상을 뾰족한 것에서부터 뭉툭한 것으로 변화시킬 때 더 높은 높이에서 파괴가 일어남을 알 수 있었고, 그 정도는 일반유리보다 강화유리가 팁 끝이 뭉툭한 낙하체에 대해서 더 높은 강도를 가짐을 알 수 있었다. 유리창 보호용 필름이 적용되었을 때 강도 증가의 효과가 있었다. 실제 자갈을 자유 낙하시켜 파손 특성을 비교하였는데, 3가지 경우 모두에 대해서 보호필름이 적용되지 않았을 때는 파괴되었고, 보호필름을 적용하였을 경우에는 잘 파괴되지 않음을 확인할 수 있었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.2405-2408
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• 2011

In recent time, the cause analysis and the reduction of the track irregularity have become the most important issue in the ballasted track on the high-speed railway bridge. This is because that the frequency of the maintenance work at the bridge expansion joint zone is on the rise. The track irregularity on the railway bridge starts at the end of the bridge-deck and spreads along the bridge. Due to the dynamic vibration and the thermal expansion of the bridge, the compaction of the ballast gravel on the bridge expansion joint zone become loose and then the progress of the track irregularity result from the train-induced dynamic impact is accelerating further. Among the several options for reducing the track irregularity on the bridge expansion joint zone, the application and efficiency of the zero longitudinal restraint(ZLR) and tied sleeper are investigated in this paper. Field test construction has been conducted, then the progress of the track irregularity and the frequency of the maintenance work are analyzed before and after the filed test construction. Of the two methods, it is shown that the installation of the ZLR seems to be better than the tied sleeper.

• 한국안전학회지
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• 제33권2호
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• pp.152-157
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• 2018

The degradation and damage of the components for ballasted track could be caused a serious problem for railway safety. Therefore, the integrity evaluation of ballasted track condition is important to ensure and predict that the track safety and track maintenance. Various track components such as rail pad, ballast, sleeper, and rail that are widely used in Republic of Korea and represent a range of physical properties have been selected for this research. In this study, the experimental modal analysis was performed by the non-destructive testing. Modal test results were obtained from the field test and used to assess the condition of the track components. From the field test, the system of ballasted track was found to be simplified as a two-degree-of-freedom(2DOF) dynamic system. The condition of track component was found to directly affect the dynamic response of ballasted tracks. As the results, the dynamic properties of the track component was depend on the track condition and was distributed more roughly and over a wider range than its initial design values. Further, the methodology presented in this study is possible to determine experimentally the fundamental track parameters which are required in the numerical analysis, and also are useful for the safety assessment of track condition.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.4185-4191
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• 2015

최근 철도의 고속화에 따라 철도수송의 안전성에 대한 요구는 증가되며, 기존 선로에 더 무거운 축중의 차량이 운행토록 요구되고 있다. 이러한 요구를 충족하기 위하여 기존 선로의 레일의 중량을 증가시키고, 장대레일화를 진행해왔다. 최근 개발된 H형 침목은 기존의 일자형 PC침목에 비해 저항 특성이 높아 궤도 강성 증대와 궤도틀림 저감을 기대할 수 있으나, H형 침목 부설에 따른 궤도 특성 변화에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 3차원 유한요소해석을 통하여 H형 침목이 부설된 궤도의 특성을 분석하였다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제1권1호
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• pp.131-157
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• 2014

Special track systems used to divert a train to other directions or other tracks are generally called 'railway turnout'. A traditional turnout system consists of steel rails, switches, crossings, steel plates, fasteners, screw spikes, timber bearers, ballast and formation. The wheel rail contact over the crossing transfer zone has a dip-like shape and can often cause detrimental impact loads on the railway track and its components. The large impact also emits disturbing noises (either impact or ground-borne noise) to railway neighbors. In a brown-field railway track where an existing aged infrastructure requires renewal or maintenance, some physical constraints and construction complexities may dominate the choice of track forms or certain components. With the difficulty to seek for high-quality timbers with dimensional stability, a methodology to replace aged timber bearers in harsh dynamic environments is to adopt an alternative material that could mimic responses and characteristics of timber in both static and dynamic loading conditions. A critical review has suggested an application of an alternative material called fibre-reinforced foamed urethane (FFU). The full-scale capacity design makes use of its comparable engineering characteristics to timber, high-impact attenuation, high damping property, and a longer service life. A field trial to investigate in-situ behaviours of a turnout grillage system using an alternative material, 'fibre-reinforced foamed urethane (FFU)' bearers, has been carried out at a complex turnout junction under heavy mixed traffics at Hornsby, New South Wales, Australia. The turnout junction was renewed using the FFU bearers altogether with new special track components. Influences of the FFU bearers on track geometry (recorded by track inspection vehicle 'AK Car'), track settlement (based on survey data), track dynamics, and acoustic characteristics have been measured. Operational train pass-by measurements have been analysed to evaluate the effectiveness of the replacement methodology. Comparative studies show that the use of FFU bearers generates higher rail and sleeper accelerations but the damping capacity of the FFU help suppress vibration transferring onto other track components. The survey data analysis suggests a small vertical settlement and negligible lateral movement of the turnout system. The static and dynamic behaviours of FFU bearers appear to equate that of natural timber but its service life is superior.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.5-12
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• 2002

본 연구에서는 연약지반 상에 축조되는 고속철도 노반을 보강하기 위해 사용된 지오셀의 효과를 평가하기 위해 다양한 현장 평판재하시험과 동적 모형토조시험을 수행하였다. 실험결과로부터 지오셀 사용에 의한 보강노반의 두께 감소효과와 노상 지지력 증가효과가 평가되었다. 지오셀 1층과 복토 loom를 사용하면 동일한 두에의 쇄석층을 사용할 경우와 비교하여 3~4배의 지지력 개선효과가 있으며, 노반두께를 약 35cm 정도 감소시킬 수 있는 것으로 평가되었다.

• 한국안전학회지
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• 제21권2호
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• pp.80-88
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• 2006

In the present study damage behavior of resilient sleepers on concrete ballasts is analyzed. Cracks of resilient sleepers in a railway track system are concentrated on inside of blocks to which the tie bars are connected. Finite element analysis is performed by dividing a block into the straight section and the curved section according to the load condition of the resilient sleeper, and limited the interpretation within the range of resilience. In addition, the value of stress obtained from the interpretation was compared with the allowable stress of concrete to determine the safety. According to the result of numerical analysis, compared with the stress before unequal settlement, the tensile stress of the inside of the block increased significantly after the settlement considering the entire block, and the tensile stress of this part exceeded the allowable stress of concrete, so was undesirable in terms of safety. In reality, the arrangement of tensile stiffeners inside blocks connected to tie bars is improper in the design of resilient sleepers, and when unequal settlement occurs, tensile stress increases on this part and consequently causes cracking damage. It is necessary to arrange wire meshes or tensile reinforcing bars in a structurally safe way to reinforce the inside of blocks on which cracks are concentrated.

• 한국지진공학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.29-38
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• 2009

지진 발생시 교량 상판 연결부의 상대변위로 레일에 발생하는 부가응력으로 인한 레일의 좌굴과 파손은 열차의 탈선을 유발할 수 있다. 교량의 지진응답 증가에 영향을 미치는 지반의 탈선취약요소와 교량의 구조적인 요소를 고려하여 고속철도교량 장대레일의 지진응답을 평가하였다. 연약층이 있는 지반, 상하역전형 지반과 같은 지반 탈선취약요소를 고려하기 위해서 지반을 평행층상지반으로 모델링하여 부지효과가 고려된 자유장운동을 구하고 이를 입력지진으로 사용하였다. 교각 높이나 적용 도상을 변화시키면서 구조적 특성이 레일의 지진응답에 미치는 영향을 분석하였다.