• 문화기술의 융합
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• 제8권5호
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• pp.477-482
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• 2022

분기기 궤도구조는 매우 복잡한 구조와 다양한 구성품으로 구성되어 일반 궤도보다 유지관리가 어렵고 보다 상세한 관리기준이 필요한 철도시설물이다. 본 연구의 목적은 공용중인 도시철도 선로와 인접한 굴착공사에 따른 지상부 분기기 궤도구조의 변형에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 본 연구에서는 인접굴착 시공단계별 수치해석을 바탕으로 지상구간에 부설된 분기기 궤도선형을 고려한 주요위치별 궤도변형을 분석하였으며 이를 궤도틀림 기준과 비교하여 안전성을 확인하였다. 분석결과, 지상 분기기 궤도변형에 영향을 미치는 주요 시공단계는 굴착 최종 단계로 나타났으며, 면(고저)틀림인 연직변위가 상대적으로 크게 발생하였으나, 전체적으로는 수평방향의 변형이 지배적인 것으로 분석되었다. 이는 굴착 현장이 분기기 측면에 위치하는 측방굴착의 영향인 것으로 판단된다. 또한 분기기 주요위치별 변형량이 상이하고 굴착현장과의 이격거리에 따른 위치별 궤도변형의 편차가 발생하여 평면성틀림이 발생될 소지가 있을 것으로 분석되었다. 따라서 현재 발생된 궤도틀림을 바탕으로 인접굴착에 따른 추가적인 변위를 포함한 실 운행선 분기기 궤도구조의 궤도변형을 주요변형 특성이 발생되는 위치별로 중요도를 구분하여 별도의 관리가 필요한 것으로 분석되었다.

• 센서학회지
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• 제26권6호
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• pp.432-437
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• 2017

As 4.0 industry has been developed, research on a self-driving car technology and related parts of an automobile has been highly investigated recently. Particularly, a TAS(Torque Angle Sensor) module on steering wheel system has been considered as a key technology because of its precise angle, torque detection and high speed signal processing. The environmental assessment is generally required on the TAS module to examine high resolution of angle/torque detection. In the case of existing TAS module, angle detection errors has been occurred by back-lash on main and sub gear in addition to complicated structure caused by gears. In this paper, a structure of the TAS module, which minimizes the numbers of components and angle detection errors on the module compared with the existing TAS module, for vehicle steering system based on a Multi-track Encoder has been proposed. Also, angle detection signal processing board, and key technology of the TAS module were fabricated and evaluated. As a result of the experiments, we confirmed an excellent performance of the fabricated signal processing board for angle detection and an applicability of the fabricated angle detection board on the TAS module of vehicles by the environmental assessment an automobile standard.

• 한국철도학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.131-136
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• 2006

Most modern railways, especially the high speed railway tracks, use continuous welded rail(CWR) for the less maintenance. For the CWR track has very few expansion joints, track buckling has always been an unpredictable event and it happens mainly by high compressive stress in rail in summer period. Therefore, it is important to understand the variation of rail stress induced by thermal loads which has direct influence on the rail buckling and stability of railway track. This paper describes the experimental investigation of the variation of rail temperature and stress in a high speed railway track on bridge structure. Field measurement was performed to examine the correlation between the rail temperature and rail stress on the Korean High Speed Railway line. Regression functions were derived from measured data to determine the rail stress f3r an arbitrary rail temperature varies from 20 to 50 degree Celsius.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.122-128
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• 2012

차량기지 검수고에 구조를 고려하였을 시, 철제빔으로 인해 열차를 검지하기 위한 궤도회로를 설치하기가 어렵고, 레일과 대지가 철제빔으로 연결되어 누설전류가 많아지므로 궤도회로 시스템을 적용할 수 없다. 그러므로 열차가 검수고에 들어오면 수작업으로 차량이 있다는 표시를 하여 사용하고 있으며, 잘못 취급할 시에는 열차충돌 혹은 탈선으로 이어지는 사고가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 검수고에서 소프트웨어 프로그램을 이용하여 가상궤도회로를 적용하였다. 가상궤도회로의 알고리즘을 제시하였으며, 열차가 점유된 검수고 방향으로 신호를 취급하는 경우에 검수고 열차점유 표시 및 신호기 정지신호 표시로 인해 검수고에서 열차의 안전성을 확보하였다. 또한 프로그램의 신뢰도 및 가용도를 분석하여 소프트웨어에 적합한 결함허용 기법을 적용하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1370-1378
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• 2007

고속철도 교량은 고속주행 열차의 차축 주기하중 효과와 교량 고유의 동적특성에 의한 동적 증폭 효과로 인하여 구조물의 안전성에 영향을 받는다. 그리고 교량의 과도한 변형으로 인하여 차륜과 레일의 접촉력 감소, 궤도틀림 등의 윤중 변동이 일어나 열차의 주행안전성 및 승차감을 저해할 수 있다. 이러한 궤도 안전성을 확보하기 위하여 동적거동에 대한 교량상판수준의 수직가속도 제한, 차륜-레일간의 접촉과 열차주행 안전성 확보를 위한 상판 면틀림 제한, 단부 회전각 변위 제한, 차량하중에 의한 교량의 수직 처짐 제한을 반드시 만족시켜야 하며, 필수적으로 공진에 대한 검토도 이루어져야 한다. 신설되는 호남고속철도에서는 기존의 경부고속철도와 다른 콘크리트 도상을 적용하고, 궤도간격, 설계열차하중 등이 변경되어 적용되므로 새로운 동적안정성 요구조건을 적용하게 된다. 본 연구에서는 콘크리트교량에 비해 진동특성이 취약한 것으로 알려진 강합성 거더 고속철도 교량의 동적거동 분석을 수행하였다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.89-96
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• 2015

선하역사 내부에 발생하는 소음을 저감하기 위해서는 진동의 감소가 필요하며, 보다 효과적인 진동 저감 대책 수립을 위해서는 궤도-접속교량-구조물의 상호작용 특성을 감안하여 열차 운행으로 발생하는 진동이 전달되는 경로 및 특성에 대한 명확한 이해가 필요하다. 이 논문에서는 국내 선하역사 현황을 구조적으로 분류하고 대표 선하역사에 대한 진동 측정을 통하여 역사에 발생하는 진동의 전달 특성을 분석하였다. 주파수응답을 통한 분석 결과 궤도의 진동이 역사로 전달되면서 고주파 성분이 큰 감소를 나타냈으며, 일부 역사에서 저주파 대역 내 증폭 구간이 발견되었다. 플로팅궤도가 적용되거나 TPS 구조의 역사는 궤도로부터 전달되는 진동이 비교적 큰 감소를 나타냈다.

• Steel and Composite Structures
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• 제47권1호
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• pp.91-102
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• 2023

To study the evaluation standard and control limit of mortar filling layer void length, in this paper, the train sub-model was developed by MATLAB and the track-bridge sub-model considering the mortar filling layer void was established by ANSYS. The two sub-models were assembled into a train-track-bridge coupling dynamic model through the wheel-rail contact relationship, and the validity was corroborated by the coupling dynamic model with the literature model. Considering the randomness of fastening stiffness, mortar elastic modulus, length of mortar filling layer void, and pier settlement, the test points were designed by the Box-Behnken method based on Design-Expert software. The coupled dynamic model was calculated, and the support vector regression (SVR) nonlinear mapping model of the wheel-rail system was established. The learning, prediction, and verification were carried out. Finally, the reliable probability of the amplification coefficient distribution of the response index of the train and structure in different ranges was obtained based on the SVR nonlinear mapping model and Latin hypercube sampling method. The limit of the length of the mortar filling layer void was, thus, obtained. The results show that the SVR nonlinear mapping model developed in this paper has a high fitting accuracy of 0.993, and the computational efficiency is significantly improved by 99.86%. It can be used to calculate the dynamic response of the wheel-rail system. The length of the mortar filling layer void significantly affects the wheel-rail vertical force, wheel weight load reduction ratio, rail vertical displacement, and track plate vertical displacement. The dynamic response of the track structure has a more significant effect on the limit value of the length of the mortar filling layer void than the dynamic response of the vehicle, and the rail vertical displacement is the most obvious. At 250 km/h - 350 km/h train running speed, the limit values of grade I, II, and III of the lengths of the mortar filling layer void are 3.932 m, 4.337 m, and 4.766 m, respectively. The results can provide some reference for the long-term service performance reliability of the ballastless track-bridge system of HRS.

• Steel and Composite Structures
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• 제49권1호
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• pp.81-89
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• 2023

A simplified calculation method of natural vibration characteristics of high-speed railway multi-span bridge-longitudinal ballastless track system is proposed. The rail, track slab, base slab, main beam, bearing, pier, cap and pile foundation are taken into account, and the multi-span longitudinal ballastless track-beam-bearing-pier-cap-pile foundation integrated model (MBTIM) is established. The energy equation of each component of the MBTIM based on Timoshenko beam theory is constructed. Using the improved Fourier series, and the Rayleigh-Ritz method and Hamilton principle are combined to obtain the extremum of the total energy function. The simplified calculation formula of the natural vibration frequency of the MBTIM under the influence of vertical and longitudinal vibration is derived and verified by numerical methods. The influence law of the natural vibration frequency of the MBTIM is analyzed considering and not considering the participation of each component of the MBTIM, the damage of the track interlayer component and the stiffness change of each layer component. The results show that the error between the calculation results of the formula and the numerical method in this paper is less than 3%, which verifies the correctness of the method in this paper. The high-order frequency of the MBTIM is significantly affected considering the track, bridge pier, pile soil and pile cap, while considering the influence of pile cap on the low-order and high-order frequency of the MBTIM is large. The influence of component damage such as void beneath slab, mortar debonding and fastener failure on each order frequency of the MBTIM is basically the same, and the influence of component damage less than 10m on the first fourteen order frequency of the MBTIM is small. The bending stiffness of track slab and rail has no obvious influence on the natural frequency of the MBTIM, and the bending stiffness of main beam has influence on the natural frequency of the MBTIM. The bending stiffness of pier and base slab only has obvious influence on the high-order frequency of the MBTIM. The natural vibration characteristics of the MBTIM play an important guiding role in the safety analysis of high-speed train running, the damage detection of track-bridge structure and the seismic design of railway bridge.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.341-350
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• 2016

철도교량 구간의 콘크리트 궤도는 교량 상부구조의 움직임에 효과적으로 대응할 수 있도록 설계되어야 한다. 이를 위해 일반적으로 전단키로 명명되는 전단키를 교면 보호 콘크리트층(PCL) 위에 일정 간격으로 설치하여 그 위에 궤도 슬래브를 타설함으로써 궤도와 교량 상부구조의 상대 변위에 의해 발생하는 전단력을 전달하도록 설계하고 있다. 이 연구에서는 전단키의 전단 거동을 예측하기 위해 타설 경계면을 고려한 비선형 구조 해석 방법을 제시하였다. 제시된 해석 방법은 콘크리트 면에서의 마찰력과 철근의 다월 거동을 고려함으로써 전단키 타설 경계면(시공이음부)에서의 전단력-전단 미끌림 거동을 예측할 수 있으며, 해석 결과 4개의 시험체에 대한 실험 결과를 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권11호
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• pp.1078-1088
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• 2012

Recently, the vibration and structure-borne noise induced by passing trains are of great concerns, and the floating slab track is highlighted as one of most efficient alternatives to reduce the railway vibration. However, due to the non-linearity and viscosity of rubber spring used in the floating slab track, its dynamic behavior is very complex. In this study, therefore, to simulate the dynamic behavior of floating slab track with a better accuracy, a nonlinear viscoelastic rubber spring model that can be incorporated in commercial finite element analysis codes has been proposed. This model is composed of a combination of elastic spring element, friction element and viscous element, and termed the "generalized friction viscoelastic model(GFVM)". Also, in this study, the method to determine the model parameters of GFVM based on Berg's 5-parameter model was presented. The results of the finite element analysis with this rubber spring model exhibit very good correlation with the test results of a laboratory mock-up test, and the feasibility of GFVM has been verified.