• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.1161-1167
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• 2016

본 연구에서는 대단면 고속철도 시공중 단층파쇄대 구간과 조우시 터널의 안정성 확보를 위해 보조 및 보강공법을 적용했음에도 불구하고 추가적인 지반이완과 원지반 지지력 부족에 따른 터널 전체의 안정성 저감 및 과다변위가 발생한 시공사례를 분석하였다. 그리고, 이러한 터널굴착 중 단층파쇄대 구간 통과시 현장계측분석을 통하여 터널지보패턴의 적정성 및 우각부 보강(레그파일) 효과를 현장계측결과와 비교분석하여 평가하였다. 또한, 우각부보강 시공조건(레그파일 각도 및 길이에 대한 영향)에 따른 보강효과를 수치해석적으로 검토하여 현장적용시 최적의 보강조건을 분석한 결과 단층대 구간에서의 우각부 적용조건은 상반바닥면 수직에 가까운 방향으로 설치할 경우 변위제어에 가장 효과적이고, 시공성 및 경제성 고려 레그파일의 적용조건은 45도 각도 이내로 설치하고 하반굴착 바닥면 까지인 6m의 길이를 적용하는 것이 터널주변지반 이완하중의 분산 전달 및 측방변형 억제에 가장 효과적인 유리한 조건으로 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.352-362
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• 2016

오늘날 산업 기술의 발달에 따른 고도화로 인해, 최근 우리 사회에 고속열차에 이어 무인운영 도시철도에 이르기까지 다양한 열차 시스템들이 개발 및 운용되고 있는 추세에 있다. 특히, 본 연구에서 대상으로 다룬, 도시철도 도메인에서는 기존 철도차량에 대해서 신호 제어 시스템을 운용하는 환경에서 보다 복잡화된 운용개념을 지원하기 위한 신규 신호 시스템 체계의 도입이 필요로 하고 있다. 또한, 기존의 존재하지 않은 컨셉을 바탕으로 개발되는 신호 시스템은 철도를 이용하는 승객들의 인적 피해를 최소화하기 위한 노력이 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 신규 시스템 개발에 참여하는 다양한 도메인 엔지니어로 하여금 동일한 시각 제공과 통합된 방법론을 바탕으로 효율적인 신호시스템 설계 및 안전 활동을 위한 방법론을 제시 하고자 한다. 따라서, 서로 상이한 도메인 영역의 연계성 확보를 통해 향후 신규 시스템 설계시 보다 안전성 확보를 통한 설계적 무결성을 확보할 수 있는 방법론이 될 수 있을 것이다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.521-528
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• 2017

실제 체결장치는 들림하중이 작용할 때 압축하중이 작용할 때와 동일한 강성은 작은 하중범위 내에서 유지되고 어느 정도 들림하중이 커지면 매우 강한 비선형 거동특성을 보인다. 압상력 기준을 초과하는 개소들에서는 보통보다 매우 고가인 특수체결장치를 부설하여야하는데, 설계하고자하는 선로 전체구간에서 그 비용은 매우 크게 소요될 수 있다. 따라서 경제적 설계를 위하여 체결장치의 비선형 거동특성을 반영하여 압상력을 정확하게 평가할 필요가 있다. 본 연구에서는 현재 국내 콘크리트궤도에서 주로 사용되고 있는 일반 체결장치들(SFC와 System 300-1)을 대상으로 압상력 작용 시 거동특성을 파악하기 위하여 실내시험을 실시하였다. 시험결과를 토대로 수치해석에 적용하기 위한 체결장치의 비선형 하중-변위선도를 도출하였다. 기존의 선형모델과 더불어 도출된 비선형모델을 적용하여 교량단부의 변형에 따른 체결장치에 작용하는 압상력을 평가하였다. 또한 교량단부 체결장치 압상력에 미치는 영향요소인 침목간격, 교좌장치 중심으로부터 교량상판 최 끝단에 위치한 체결장치까지의 수평거리, 교량 거더높이 등에 대한 매개 변수연구를 통하여 이들 영향요소가 체결장치의 최대 압상력에 미치는 영향을 분석하였다. 평가결과 경제적인 궤도 설계를 위해서는 교량단부에 부설되는 체결장치의 사용성 검토 시에 체결장치의 비선형 특성이 반영될 필요가 있음을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.317-325
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• 2016

이 연구에서는 3축 방향 지반운동이 작용하는 지반-구조물 상호작용계의 비선형 지진응답 해석을 수행한다. 비선형 거동이 예상되는 구조물과 지반의 근역은 비선형 유한요소에 의해 모형을 구성한다. 기하학적 형상과 재료 성질이 균일하고 선형 거동을 가정하는 원역지반은 무한 영역으로의 에너지 방사를 정확히 고려할 수 있는 3차원 perfectly matched discrete layer에 의해 수치 모형을 구성한다. 이와 같은 지반-구조물 상호작용계의 수치모형을 사용하여 3축 방향 지반운동이 작용하는 비선형 지진-구조물 상호작용계의 지진응답해석을 수행한다. 3축 방향 지반운동이 작용하는 경우에는 입력 지반운동의 특성에 따라 시스템의 응답이 우세하게 발현되는 방향이 존재하고 그 수준 또한 정밀한 지진응답해석을 통해 산정하여야 한다. 이 연구의 해석기법은 구조물과 지반의 재료 비선형 거동, 기초와 지반 경계면에서의 경계 비선형 거동 등 다양한 비선형 지반-구조물 상호작용 해석에 확장 적용할 수 있을 것이다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.625-636
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• 2017

본 연구는 프리캐스트 콘크리트궤도의 온도 변화에 따른 거동과 초기 변형 특성을 규명하고, 궤도 슬래브의 초기 변형과 온도 경사에 의한 변형이 열차하중에 의한 슬래브의 응력 분포에 미치는 영향을 고찰하는 것을 목적으로 한다. 본 논문은 2개의 논문 중 첫 번째 논문으로 이 논문에서는 프리캐스트 콘크리트궤도의 변형과 응력을 계산할 수 있는 유한요소 해석모델을 제시하였으며, 현장에 부설된 프리캐스트 콘크리트궤도에서 측정한 온도 분포와 변위를 해석 결과와 비교하였다. 분석 결과에 따르면 초기 변형에 의해 슬래브는 항상 상방향 컬링(curl-up)이 있는 상태에 있고, 측정된 깊이별 온도를 입력으로 하여 구한 슬래브 수직 변위와 계측 변위를 비교하면 초기 변형에 상응하는 슬래브 상하부 온도차, 즉 유효 내재 온도차(EBITD)를 결정할 수 있으며, EBITD를 적절히 가정하면 해석 변위와 계측 변위가 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.927-939
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• 2015

오늘날 산업 기술의 발달에 따른 고도화로 인해, 고속철도로 대변되는 전국망 철도 운영과 함께, 도시 내 또는 교외의 단거리 구간을 운영하는 철도사업에 관심이 증대되고 있다. 특히, 일반철도라 불리는 기존의 중전철에 비해서, 후자의 경우는 단거리 운행에 따른 특성으로 경량전철의 형태로서, 보다 작은 규모의 철도차량 및 역사(정거장)으로 운영이 가능할 것으로 기대되고 있다. 또한 철도차량의 무인화 운행 및 정거장 운영 인력의 감축도 주요 관심사로 부상하고 있다. 하지만, 경량전철시스템의 기반 시설인 역사의 경우, 시설을 시공하는데 있어서 기존의 중전철의 설계지침 및 관련법에 의해 건설되고 있다. 따라서 이러한 지침에 의해 건설되는 역사는 소형화의 추구 방향과는 거리가 있게 된다. 경량전철 역사의 슬림화 목적을 달성하기 위해서는 단순히 건축학적 의미 이상의 접근이 필요하다. 왜냐하면 경량전철은 다양한 시스템이 내재된 복합구조의 시스템이기 때문이다. 따라서, 역사의 슬림화를 추구하면서 열차무인운행에 대한 안전성까지 확보하기 위해서는 시스템 설계에서 체계적인 접근이 필요하다. 특히, 경전철 역사에 대한 설계지침 및 관련법이 국내에 현재까지는 없는 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 역사 기능실의 소형화에 대한 연구를 수행하였다. 구체적으로 설계구조행렬(DSM)의 개선된 기법을 제안하였으며, 이의 적용을 통해 역사 기능실 구조설계에서 구성품 통합에 의한 소형화 방법을 연구하였다. 본 연구에서 제안하는 기법을 기반으로 경전철 역사의 기능실 통합을 통한 슬림화 설계를 수행한다면, 향후 경전철역사 건설에서 상당한 시간, 공간, 예산 절감 등의 효과가 기대된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.355-364
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• 2014

연속철근 콘크리트궤도에서는 온도 및 수분 변화에 따른 구속응력에 의해 횡균열이 발생한다. 이러한 균열은 연속철근 콘크리트궤도의 거동과 장기 공용성에 상당한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 횡균열이 콘크리트궤도의 거동에 미치는 영향을 분석하고 균열 관리 기준을 보다 합리적으로 결정하기 위해, 이 연구에서는 연속철근 콘크리트궤도에 열차하중이 작용할 때 균열이 발생한 궤도 슬래브(TCL)와 기층(HSB)의 응력 분포를 3차원 유한요소해석 모델을 이용하여 예측하였다. 해석 결과에 따르면 균열 깊이가 증가할 경우 TCL의 휨응력과 TCL-HSB 경계부 수직응력이 증가하고, 균열이 슬래브를 관통할 경우 TCL 균열부에서 철근 주변에 국부적으로 수직 응력이 커져 장기적으로 펀치아웃 발생 가능성이 커질 수 있다. 반면 균열폭과 간격의 영향은 균열 깊이에 비해 크지 않은 것으로 나타났다. 따라서 균열폭과 간격만 관리하는 것보다는 균열 깊이를 동시에 관리할 필요가 있다. 또한 HSB 수축 줄눈의 위치를 침목 사이에 위치하도록 하는 것이 장기 공용성 확보에 더 유리하다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.57-67
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• 2008

철도노반의 다짐 후 품질을 관리하기 위하여 비반복 평판재하시험(nonrepetitive plate loading test)으로부터 얻어지는 지반반력계수(subgrade reaction modulus, $k_{30}$)와 반복평판재하시험(repetitive plate loading test)으로부터 획득하는 변형률계수(strain modulus, $E_v$)의 두 계수를 혼용하고 있다. 평판을 이용한 재하시험을 수행한다는 점에서 두 시험법은 동일하나, 설계정수 획득방법, 반복재하 횟수, 각 하중 단계에서의 시험 종료방법 등 시험방법에는 큰 차이가 있다. 본 논문에서는 두 시험의 차이를 비교 분석하고 두 계수에 대한 상관성을 평가하였다. 이를 위하여 경부고속철도 2단계 공사구간의 원지반 6개소와 쌓기지반 5개소에 대한 총 22회의 현장시험을 실시하였다. 현장 시험 시의 응력조건, 변형률 조건 및 포아송비 조건을 고려한 보정을 수행하여 두 계수의 상관성을 높였으며, 현장에서 사용이 가능하도록 지반종류에 따른 상관계수를 제시하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1141-1151
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• 2007

건설교통부는 2007. 1. 1 (2009.12. 신구좌표병행) 세계측지계 전면 시행 방침에 따라 철도측량의 내실화 그리고 기술력 제고를 위하여 호남고속철도건설 사업수행에 요구되는 수치지도를 항공측량을 통해 제작하였으며 이와 함께 철도기준점(GPS 정밀 3등기준점)측량을 실시하여 보다 정밀한 철도 중심선형 좌표값 과 수준값을 획득할 수 있었다. 국토지리정보원은 측지좌표계로의 변환을 위해 국가좌표변환계수 및 왜곡량 모델을 고시하였다. 이러한 좌표변환은 공통기준점(Common Point)의 성과 및 망구성의 강도(strength), 기준점밀도 등에 의해 결정된다. 호남고속철도의 경우 좌표변환을 위해 공통기준점을 새로히 설치하지 않고 중심측량 및 종횡단측량을 위해 이미 구축된 철도기준점을 공통기준점으로 가정하여 변환을 실시하고자 한다. 따라서 본 논문은 남북축으로 계획된 호남고속철도 사례를 통해 현재의 계획노선을 선형 중심축으로 가정하고 철도기준점을 이용한 좌표변환을 실시후 결과에 대한 분석을 통해 변환가능성 여부를 판단하고자 한다. 좌표변환 실시 후 분석결과 Y축 왜곡량 값이 최소 21cm에서 최대 40cm까지 완만한 직선축으로 감소함을 확인할 수 있었고, X축은 $14cm{\sim}29cm$ 의 왜곡량을 보였으며 이러한 왜곡량을 보정한 결과 좌표간 편차량이 $6mm{\sim}9mm$로 국토지리정보원의 세계측지계 변환지침에 에 따른 허용오차 및 지적경계측량 허용오차인 10cm를 만족시켰다. 따라서 철도기준점을 공통기준점(Common Point)으로 이용한 철도중심선형의 좌표변환이 가능함을 알 수 있었다.<0.05), 부착치은의 폭경에서는 유치 초기와 그 계승영구치 최종값사이에 통계적으로 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다. 5. 점막치은 문제 발현 빈도는 남녀에 상관없이 유치열은 상하악 제 1유구치가, 영구치열은 상하악 모두 제 1소구치가 최고치를 나타냈으며 유치에서보다 그 대응 계승영구치에서 그 빈도가 더욱 높게 나타났다. 연령증가에 따라 점막치은 문제의 발현 빈도는 유치열, 영구치열에서 모두 감소하였으나, 하악 제1유구치, 하악 영구 견치, 제1, 제2소구치의 경우 연령의 증가와 상관없이 비슷하게 유지되거나 증가하는 경향을 보였다.합필름에서 PET/PVDC/Al-vac/PE필름은 장기저장시 사용이 좋을 것으로 사료된다. 2) 질소가스 및 탄산가스투과도 각각 $61.6{\mu}PVDC/PE/Al-vac/CPS\;12.5,\;59.8>96.9{\mu}PE/PVDC/PE\;7.1,\;42.0>79.3{\mu}ET/PVDC/L-LDPE\;6.4,\;34.2>72.2{\mu}PET/PVDC/PE/Al-vac/PE\;0.74,\;4.2cc/m^2.24hr{\cdot}atm$으로 가장 우수한 PET/PVDC/PE/Al-vac/PE 복합필름이 장기저장용으로 이용이 좋을 것으로 사료된다.태발생을 연구하는데 기초적인 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다. 조사한 결과 유의확률이 0.05 이하인 수치들은 Hb과 Albumin, K, Na간, Neutrophil과 Leukocyte간이었고 상관계 수치는 $0.370{\sim}0.442$ 사이로 나타났다. 유의확률 0.01이하로 조사된 수치는 Cholesterol과 ALT간, LD

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.532-542
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• 2018

자기부상열차는 비접촉자기부상과 안내 및 추진 시스템을 이용하므로 안전한 고속주행이 가능할 뿐만 아니라 진동이 적으므로 주행안정성에도 탁월하다. 최근 우리나라도 자기부상열차개발을 국가성장산업으로 지정하면서 자기부상열차의 시범제작과 시범운행을 시도하였으며 이에 대한 연구와 투자가 진행되고 있다. 본 연구는 고속주행으로 발생하는 각 모듈의 동적 응답의 상호관계를 분석하는 것이 연구목적이므로 주행속도, 노면조도, 현가장치의 물성치, 교량거더의 강성비 등 동적효과에 영향을 주는 주요변수들의 변화에 따라 동적응답들의 상호관계를 연구범위로 선택하였다. 따라서 콘크리트 박스거더교를 교량모델로 선택하였고 국내 생산중인 부상열차와 레일형식을 각각 이동열차하중과 가이드웨이 해석모델로 선택하였다. 해석결과 처짐 제한을 2000분의 L로 제시한 단면을 가진 자기부상열차용 교량의 고유진동수는 일반교량에 비해 높다는 것을 알 수 있다. 일반교량구조에서와 같이 자기부상열차용 철도교도 이동속도에 따른 거더의 동적응답은 속도에 비례하여 크게 증가함을 알 수 있다. 설계기준은 이동속도와 관계없이 10%의 충격계수로 동적효과를 나타내므로 설계기준의 값과 적용범위는 검증이 요구된다. 거더의 동적응답은 시속 240km/h에서 극대 값을 가지며 이후 속도증가에 따라 비례하여 증가함을 알 수 있다. 본 연구의 해석결과들은 자기부상열차용 철도교 설계에 적용할 수 있으며 설계기준을 확인하거나 검증할 때 기본 자료를 제공해 줄 수 있다.