• 한국철도학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.55-64
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• 2009

콘크리트궤도는 유지보수상의 장점으로 인하여 자갈궤도를 급속히 대체하고 있다. 반면에 보수보강이 어렵기 때문에 매우 엄격한 설계와 시공기술이 필요하며 이러한 기술을 만족하기 위해서는 평가기술 또한 뒷받침이 되어야 한다. 본 논문에서는 이와 같이 시공 및 유지보수의 핀 평가기술을 확보하기 위한 방안으로서 탄성파를 이용하는 비파괴조사기법을 다양하게 적용하였다. 사용된 기법은 SASW시험, 임팩트에코시험, 연속임팩트에코시험이다. 시험은 49개의 프리캐스트 판넬의 강성구조와 충진성능을 평가하는 목적으로 총 5,353회에 걸쳐 수행되었다. 적용 결과, 콘크리트재료 자체의 비균질성으로 인하여 탄성파시험의 적용 및 분석이 제한적이지만 본 논문에서 목적하는 슬래브의 강성구조과 충전성(공극)에 대한 신뢰성 있는 조사 결과를 얻을 수 있을 것으로 나타났다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.471-478
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• 2000

수 십년 동안 철도는 비교적 짧은 길이의 레일을 신축이음을 두고 연결한 궤도로 건설되었다. 신축 이음은 궤도에 손상과 유지비 증가 등의 많은 단점들을 유발시켰다. 그래서 철도 기술자들은 신축이음부를 제거하는데 관심을 가지게 되었다. 장대레일 궤도는 기존의 레일에 비해 많은 잇점들을 가지게 되었지만, 온도에 의한 갑작스런 횡방향 좌굴이라는 새로운 문제를 야기 시켰다. 본 연구에서는 우선 침목의 영향을 정확히 고려한 장대 레일 궤도의 3차원 해석 모텔과 해석 프로그램을 유한 요소법을 사용하여 개발하여 선형 정적 해석 및 좌굴 해석을 수행할 수 있도록 하였다. 개발된 해석 모델의 특징은 레일요소로 7자유도의 보요소를 사용한 것과 궤도 구성요소의 도심축의 차이를 정확히 고려한 옵셋기법의 사용, 그리고 레일 단면내의 온도 구배를 고려한 것이다. 다음으로, CWRB에 의한 선형 정적해석 및 좌굴해석을 통해, 장대레일 궤도의 거동 및 안정성에대한 다양한 궤도 구성요소들(레일, 도상, 체결재, 침목 등..)의 영향을 고찰하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권3호
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• pp.517-522
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• 2021

약 본 연구에서는 도시철도 교량상 급곡선(R=180m) 구간에 부설되어 있는 침목 하부에 방진패드가 부착된 자갈도상 궤도구조의 콘크리트침목 손상유형에 대한 원인을 검토하고, 침목중량화 및 도상자갈 개량에 따른 콘크리트침목의 손상저감 효과를 분석하였다. 이를 위해 대상 교량에 부설되어 있는 콘크리트침목의 손상(균열) 발생 유형을 조사하였으며, 종합검측차를 활용하여 획득한 궤도틀림과의 상관관계를 통해 비교·분석하였다. 또한 수치해석 프로그램을 활용하여 궤도구조별 콘크리트침목 구성품에 발생하는 응력을 검토하여 개량에 따른 콘크리트침목의 손상 저감 효과를 입증하였다. 분석결과 궤도틀림이 심한 구간에서 침목의 축방향 균열이 주로 발생하였으며, 수치해석결과 궤도구성품 및 콘크리트침목에 발생하는 응력은 4-Anchor를 사용하는 체결구조에서 하중 분산 효과에 따라 발생하는 응력 수준은 작게 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권1D호
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• pp.125-132
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• 2006

본 연구에서는 터널 내에서 자갈도상궤도와 콘크리트 슬래브궤도 등 궤도 형식에 따른 궤도와 차량의 진동특성을 규명하기 위해 자갈도상궤도와 콘크리트 슬래브궤도가 부설된 경부고속철도 터널 내에서 궤도와 KTX 차체의 진동가속도를 측정하여 주파수 해석을 수행하였으며, 이를 통해 궤도 형식에 따른 레일, 침목, 자갈도상, 슬래브 등 궤도 구성품과 터널 라이닝 등 궤도의 진동과 차체의 진동 특성을 분석하고, 그 상관관계를 분석하였다. 측정결과에 따르면 터널 내에서는 80Hz 대역의 주파수에서 레일과 차량의 진동이 크게 증가하였고, 특히 콘크리트 슬래브궤도가 부설된 터널에서 진동이 더욱 크게 나타났다. 연구결과에 의하면 레일 지지 스프링의 동적특성의 변화에 따라 차량을 포함한 전체 시스템의 진동특성이 달라질 수 있으며, 따라서 콘크리트 슬래브궤도의 지지강성을 결정하는 데 있어서 시스템 측면에서 차량의 진동과의 상호관계를 고려해야 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.40-46
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• 2013

국내 철도노반설계기준에는 강화노반 두께를 일반철도와 고속철도로 이원화하여 규정하고 있으며 강화노반의 입도기준도 이원화되어 있다. 이로 인해 향후 기존선 속도향상 또는 유도상 궤도를 무도상 궤도로 변경 시 강화노반 두께증가 및 재료변경으로 인한 비용증가가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 실대형 실험을 통하여 노반상태 변경 없이 기존 일반철도인 유도상 궤도를 무도상 궤도로 변경하고 동일선로에서의 열차속도 향상 가능성을 검토하였다. 일반철도 설계기준에서 제시하고 있는 강화노반 두께를 20cm로 하고 강화노반 재료를 입도조정부순골재(M-40)를 사용한 선로 노반의 동적 특성을 분석하고 철도설계기준에서 제시하는 노반침하를 비교한 결과, 기존 일반철도 자갈궤도의 강화노반 두께 및 재료 변경 없이 무도상 궤도화가 가능하며 열차속도 400km/h까지 주행이 가능한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 실내실험만의 결과이므로 추후 수치해석과 현장 실측치와의 비교 검토가 필요하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권4호
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• pp.204-211
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• 2011

고속철 교량의 동적응답을 보다 정밀하게 해석하기 위한 동적해석방법을 개발하였다. 차후 증가될 초고속(450km/h)을 포함하여 고속 주행하는 KTX 동력차에 의한 교량의 동적거동을 면밀한 속도변수분석과 정밀한 해석을 위한 고속철, 교량 그리고 궤도구조물의 상호작용을 포함한 수치모델을 구성하였다. 네 가지 40~25미터 단순지간의 PSC 박스교를 3차원 유한 프레임요소 모델로 개발하였다. 스펙트럼밀도함수로 산출된 궤도불규칙값과 궤도간 상이한 거리차이를 수치모델화 하였다. 고속철차량은 (KTX) 38자유도로 구성하였다. 38자유도 모델은 3방향 변위와 상응하는 회전각을 고려하였다. 동적증폭계수는 다양한 불규칙 궤도, 켐버, 주행속도, 자갈도상과 같은 주행조건에 의해 결정된다. 이와 같은 동적증폭계수를 해석하기위한 Newmark-${\beta}$ 기법과 Runge-Kutta기법을 적용하여 고속철 속도별과 경간별로 면밀하게 비교 분석하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.8-14
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• 2015

본 논문은 경부고속선 터널에서 발생하는 미기압파 예측기법을 설명하였다. 미기압파 예측식에 필요한 계수를 도출하기 위하여 터널궤도유형에 따른 미기압파 변화를 알아보기 위하여 터널압력파 미기압파를 동시에 계측하였다. 열차속도, 터널궤도유형 그리고 출구로부터 거리에 따른 크기 변화를 분석하였다. 경부고속선 터널에서 발생하는 미기압파는 고속열차가 약 300kph로 진입할 때, 길이 4.0km의 자갈궤도터널에서는 약 7.5Pa 미기압파가 발생하며, 3.3km의 슬라브궤도터널에서는 약 14.3Pa의 미기압파가 발생한다. 그리고 터널출구에서 방사된 미기압파는 전파거리에 반비례하여 줄어들며, 100m 지점에서는 약 0.5~1.0Pa로 나타난다. 그리고 터널압력파 기울기를 이용하여 미기압파 예측식에 필요한 계수를 도출한 후, 예측식을 통해 미기압파 크기를 계산하였다. 계산된 미기압파 크기를 현장시험 결과값과 비교해 본 결과, 터널 미기압파 크기는 이론식을 이용하여 신속하게 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.2393-2399
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• 2011

In the case where the bottom of railroad is penetrated by non-excavation construction method, the design is performed based on the assumption that there is no displacement and no change of stress However, measurement data showed that reduction of earth pressure and relaxation of stress take place by the displacement. In this study, we investigated the earth pressure on the structure under the railroad constructed by a non-excavation method and the stress relaxation region. The design based on earth pressure is non-economical because it is an over design. Relaxation of stress may lead to road base settlement and rail irregularly due to the reduced railroad supporting stiffness, to ballast crack in the case of concrete roadbed. The result showed that it is reasonable to set the stress on the structures as active earth pressure not as earth pressure at rest. Additionally, the study on the stress relaxation region identified the regions that should be supported in future construction by a non-excavation method.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.800-806
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• 2011

Thermal expansion which occurs at the high speed rail joint is proportional to the free length from the point of fixity. This thermal expansion behaves similar to free expansion because the girder longitudinal stiffness is much larger than longitudinal resistance of rail pads. But the longitudinal displacement in the long rail is nominal because the longitudinal support condition of the girder is normally MFM(movable-fix-movable) system. Due to these girder expansion characteristics, there is longitudinal relative displacement at the rail pad and rail fastener spring which connects rail and girder. If the relative displacement between rail and girder is beyond the elastic limit for the rail pad, rail fastener system shall be applied using sliding fastener to prevent rail pad damage and fastener separation resulting from slip. On the other hand, train vertical vibration and tilting can occur due to the lack of fastener vertical force if the sliding fastener is applied at the girder joint. In the high speed rail bridge, vibration can occur due to the spring stiffness of the elastomeric bearing, also both vertical downward and upward displacement can occur. The elastomeric bearing vertical movement can cause rail displacement and finally the stability of the ballast is reduced because the gravel movement is induced.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1653-1661
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• 2008

A trial run of locally-developed tilting train has been in process on Chungbuk line since the test vehicle was first produced. For the system stabilization, interface verification among the systems including track, structure, catenary and signaling system, not to mention the rolling stock, is very crucial. In the area of wayside structure, the stability of track structure and train run shall be evaluated through the review of impact by increased speed by developed train on track structure. The study thus was intended to evaluate the impact on track while a tilting train is running the conventional line(ballast track), which is vulnerable to accelerated train speed. The evaluation of tilting train test running the part of Honam line was conducted to identify the impact on existing track performance by tilting train. To identify the performance of each part of track components while tilting train and high speed train were running the existing line, wheel load, rail bending stress, vertical displacement of rail and sleeper were compared so as to evaluate the expected impact by tilting train for improving the train speed.