• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권1호
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• pp.70-81
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• 2024

본 연구에서는 진동원으로서 교통하중(고속열차)에 대해 수직 방진기능과 수평 면진기능을 조합한 3차원 하이브리드 면진시스템(Tridimensional Hybrid Isolation System, THIS)을 제안하였고, 고속열차 진동에 대한 THIS의 수직 진동 사용성 개선 효과를 해석적으로 평가하였다. 해석을 위하여 실제 16층의 공동주택을 상용구조해석프로그램의 고유치해석과 침실 바닥판에 대한 펄스 응답 분석을 통해 주요 진동모드를 식별하였고, 이 주요 진동 모드를 가지고 바닥판의 수평과 수직, 회전 자유도를 가지는 16개 층의 골조 모델을 제작하였다. 해석방법은 실제 고속철도가 통행할 때 철로와 인접한 구조물에서 계측한 가속도를 진동원으로 적용하고 THIS의 강성과 감쇠비를 변수로 상태-공간방정식을 이용하여 동적해석을 수행하였다. 그 결과, 기존 구조물의 수직 고유주기 대비 THIS의 수직 주기가 커질수록 층별 바닥판 응답이 저감되기 시작하는 임계 주기비가 다르고, 주기가 5배 이상(0.006 이하의 강성비)일 때 모든 바닥판의 가속도 수준이 비면진 대비 약 70% 이하로 감소하였다. 또한, THIS의 감쇠비에 대한 응답 제어에 미치는 영향이 매우 적은 것으로 나타났다. 마지막으로 THIS에 대한 수직 진동 사용성 개선 효과를 확인하기 위하여 비면진 구조물과 0.006의 강성비와 0.03의 감쇠비를 가지는 THIS가 적용된 구조물에 대하여 1층과 16층 바닥판 가속도를 AIJ, SCI, AISC 진동 사용성 기준에 따라 평가하였고, 기존에 주거지 사용성 기준을 만족하지 못한 데 반해, THIS 적용 후 주거지 사용성 기준을 모두 만족하는 것을 확인하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제20권3호
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• pp.543-560
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• 2018

도심지 지하공간의 개발과 운행선 하부를 저토피로 입체 교차화하는 시설 증가에 따라 비개착식 공법의 수요는 점차 증가추세에 있으나 대다수의 공법은 중대구경 강관을 압입하여 루프를 형성하고 내부를 굴착하는 파이프루프(Pipe roof) 계열의 공법이 주로 적용되고 있다. 강관 압입 시 발생되는 이완영역 및 하중은 여러 인자의 영향을 받게 되나 가장 큰 요소는 압입하는 강관의 크기에 좌우되며 이는 강관 루프 내 지중구조물에 작용하는 하중의 크기로 볼 수 있다. 지반의 교란 및 이완하중 발생을 최소화시키기 위해 개발된 SEM공법(Super Equilibrium Method)은 기존의 중대구경 강관 대신 ${\Phi}114mm$ 내외의 소구경 강관을 사용한다. 이 소구경 강관을 SEM파일로 명명하였으며 강관의 선 압입 및 그라우팅 보강을 실시한 후 지반의 침하나 융기 없이 지반 내 횡단구조물을 유압잭을 이용하여 압입하게 된다. 이와 같이 SEM공법의 구성 중 지보역할을 하는 SEM파일은 선단부 굴착 시 지반의 붕락을 방지하고 상재하중을 지지하기 위한 길이 5 m 내외의 Fore poling 파일이며 이 파일의 배치간격, 시공연장, 부재의 강성 등을 산정하기 위해서는 이완영역의 적절한 산정이 필수적이다. 본 논문은 SEM공법의 최적설계를 위하여 SEM파일 압입 시 발생되는 이완하중 산정 값을 비교분석하였다. 이완영역 산정에 근거한 주요 이론식 및 경험식들의 영향인자를 고려하여 분석하고 FEM analysis (유한요소 해석)를 수행하여 SEM파일에 적합한 이완하중 산정을 검토하였다. 또한 실제 SEM파일 압입 및 굴착 시 발생되는 지반이완을 확인하기 위해 강관압입 축소모형실험을 수행하였으며 토피고/강관(H/D)에 따른 지표침하 및 지반이완을 정량적으로 검토하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.229-240
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• 2007

터널 및 지하공간 시공 중 일상계측에서의 계측관리 효율성 및 고급의 내공변위 분석을 위해 3차원 광파기, 선단앵커정착형 타겟부착장치, 절대변위 계측관리 프로그램으로 구성된 3차원 절대변위 계측시스템을 구축하였다. 본 연구를 통해 3차원 절대변위 계측에 필요한 광파기의 종류와 사양을 제시하였고, 기존 타겟부착장치의 문제점을 개선한 선단앵커정착형 타겟부착장치에 대한 성능시험을 수행하여 우수한 시준거리와 측정정밀도를 확인하였다. 또한 절대변위 계측관리 프로그램에 대한 현장성능시험을 수행하여 얻어진 경향선/영향선 등 다양한 분석방법을 활용하여 막장전방의 연약대 존재 예측이 가능하였고, TSP탐사결과와 비교하여 정확성을 확인하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제20권3호
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• pp.255-265
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• 2020

Laboratory tests are conducted to investigate the performance of retaining system with different combinations of long-short piles. Numerical analysis implemented using ABAQUS are verified by comparing numerical results with measured data. By performing numerical studies, the horizontal displacement of piles, heave of excavation bottom and bending moment of pile for various pile system with different pile lengths are investigated. Results show that long piles share higher bending moments than short piles. The increase in the number of short piles leads to a slight increase in the heave at excavation bottom for long-short pile retaining system. Retaining system with different long and short pile combinations have greater effects on the horizontal displacement of pile above the excavation bottom, compared to its counterparts below excavation bottom. For a given length of long pile, the bending moment and displacement of piles increase with the decrease in length of short piles, while the increasing rate of maximum moment of retaining pile system is insignificant. Results highlight that a reliable and economical pile retaining system can be designed by optimizing the number and length of short piles, provided that the working performance of retaining structures above excavation bottom meets the design requirement in practice.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1769-1778
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• 2009

산업의 발달 및 도시화의 증가로 인해 위험물질을 포함한 물류 수송량은 날로 증가하는 추세이고 위험물질 수송차량들의 사고발생 위험도 따라서 증대되고 있다. 본 연구에서는 위험물 운송이 점차 증가하고 있는 철도수송에 있어 기존 선행 연구의 피해규모 분석모형을 적용하고, 위험물 물류 표준화 연구에서 정의된 물질별 사고노출량을 기준으로 하여 위험물 물질별 인구 및 환경 노출규모를 GIS(Geographic Information System)의 버퍼링 분석 기 법을 통하여 일반적으로 분석이 어려운 피해규모산정을 자동으로 도출하는 방안을 제시하였다. 각 링크별 인구 및 노출규모 산출 모형을 적용하기 위해서는 Network(철도망), Zone(행정구역), 철도사고 Data, 철도화물 통행량, 하천 및 강 등을 GIS Database로 구축하였고, 최종적으로 Buffering 분석과 함께, 중첩분석의 Clip 기법과 Special Join 기법을 함께 사용하여 본연구의 제시한 위험물 물질별 피해규모 자동 추출 방안을 제시해 보았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권4호
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• pp.551-559
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• 2019

2000년대 이후 정부의 친환경 정책 및 경전철 도입 실패사례 등으로 인해 기존 경전철 대비 건설 및 운영비용이 저렴한 트램을 도입하기 위해 많은 지자체에서 노력하고 있다. 하지만 트램 도입 이후 운영단계에서 이용자의 편의성, 안전성, 쾌적성 등을 유지하고 증대할 수 있는 서비스 평가체계는 부재한 상황이며, 현재 철도사업자 또는 버스운송사업자에게 시행되고 있는 "대중교통운영자에 대한 경영 및 서비스평가"의 평가항목 및 평가방법을 적용하기에는 트램 특성이 반영되어 있지 않아 많은 문제가 발생할 것으로 판단된다. 본 연구는 트램 운영모델에 따른 운영 서비스 평가 기준을 개발하기 위해 민자도로와 여객자동차, 도시철도 및 철도사업자, 항공 부분에 시행 중인 운영서비스 평가 관련 사례를 검토하고, 운영서비스 평가항목 및 평가항목별 가중치, 평가기준을 제시하였다. 본 연구를 통해 향후 도입될 트램의 운영단계에서 운영서비스 확보 및 개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.672-684
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• 2016

UIC Code 714R 및 715R의 규정은 열차 통과톤수에 따른 선로 등급을 산정하고 이를 기반으로 유지보수 전략 및 의사결정에 사용할 수 있는 관련 수식 및 적용방법을 제시하고 있으나, 아직까지 국내 철도노선에 대해서는 이 규정을 기반으로 한 선로등급 체계가 고려된 바 없다. 따라서, 본 연구에서는 UIC, 독일, 영국 등의 선로등급 산정기준을 조사한 후, 환산 통과톤수를 적용하는 UIC 기준에 따라 국내 주요 철도노선에 대한 선로등급을 제시하고 유럽의 선로등급과 비교 분석하였다. 이 결과, 제시한 국내 선로등급별 비율은 유럽 주요국의 선로등급별 비율과 유사한 경향을 보였으며, 통과톤수 산정이 가능한 선로 중 고속선을 포함한 1등급 621.5km, 2등급 155km, 3등급 273km, 4등급 673.8km, 5등급 571.3km, 6등급 122.3km 등으로 나타났다. 선로등급 산정 결과는 철도시설의 등급별 유지보수를 위한 기초자료로 활용될 수 있으며, 향후 신뢰성 기반 유지보수체계 적용시 대상노선을 선정하기 위한 주요변수로 활용될 예정이다.

• 대한교통학회지
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• 제22권6호
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• pp.159-173
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• 2004

본 논문은 일반 초월대수 함수형태의 다산출물 총비용함수모형을 이용해 시설부문과 운영부문이 수직적으로 통합된 우리나라 철도산업의 규모 및 범위의 경제성을 분석하였다. 이때 철도청은 노동, 동력 및 유지보수, 차량 및 자본의 세 가지 생산요소를 투입하여 인키로, 톤키로, 승객평균탑승거리, 화물평균운송거리의 네 가지 산출물을 생산하는 기업행태로 상정되었다. 비용함수와 요소비용비중식으로 구성된 연립방정식 체계는 철도청의 26개 연도(1977~2002)별 시계열 자료와 반복결합일반화최소자승법을 사용해 추정되었다. 추정결과 우리나라 철도산업의 생산기슬은 코브-더글라스 특성을 갖지 않으며, 동조적이며 동차적인 특성도 갖지 않는 것으로 나타났다. 한편 우리나라의 철도산업은 여객과 화물운송부문별로 각각 규모의 경제가 존재하고, 두 운송부문간에 상당히 큰 범위의 경제가 존재하며, 전반적으로 대단히 큰 규모의 경제가 존재하는 것으로 나타났다. 또한 여객과 화물움송부분간에 존재하는 범위의 경제는 연구기간동안 전체 산출량에서 인키로가 차지하는 비율은 점차 증가하였던 반면 승객평균탑승거리는 점차 감소하였으므로 최근으로 올수록 보다 더 커졌으며, 승객평균탑승거리보다 인키로 비율에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 품질경영학회지
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• 제41권4호
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• pp.725-735
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• 2013

Purpose: The purpose of this study is to propose an Integrated Safety Evaluation Process (ISEP) that can enhances the safety aspect of the safety-critical system. This process utilizes the advantages of the iterative Systems Engineering process combined with the safety assessment process that is commonly and well defined in many standards and/or guidelines for railway, aerospace, and other safety-critical systems. Methods: The proposed process model is based on the predefined system lifecycle, in each phase of which the appropriate safety assessment activities and the safety data are identified. The interfaces between Systems Engineering process and the safety assessment process are identified before the two processes are integrated. For the integration, the elements at lower level of Systems Engineering process are combined with the relevant elements of safety assessment process. This combined process model is represented as Enhanced Functional Flow Block Diagram (EFFBD) by using CORE(R) that is commercial modelling tool. Results: The proposed model is applied to the lifecycle and management process of the United States aircraft system. The US aircraft systems engineering process are composed of twelve key elements, among which the requirements management, functional analysis, and Synthesis processes are considered for examplenary application of the proposed process. To synchronize the Systems Engineering process and the safety assessment process, the Systems Engineering milestones are utilized, where the US aircraft system has thirteen milestones. Taking into account of the nine steps in the maturity level, the integrated process models are proposed in some phases of lifecycle. The flows of processes are simulated using CORE(R), confirming the flows are timelined without any conflict between the Systems Engineering process and the safety assessment process. Conclusion: ISEP allows the timeline analysis for identifying activity and data flows. Also, the use of CORE(R) is shown to be effective in the management and change of process data, which helps for the ISEP to apply for the development of safety critical system. In this study, only the first few phases of lifecyle are considered, however, the implementation through operation phases can be revised by combining the elements of safety activities regarding those phases.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.59-69
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• 2014

국가 전체의 지속가능한 교통체계 확립을 위한 연계교통체계의 구축이 중요한 교통정책으로 대두되고 있고 철도 및 대중교통은 통행의 완결성 부족으로 인해 수단간 연계성을 고려하는 것이 필수적이라 할 수 있다. 특히, 고속철도는 우리나라 교통체계의 획기적 변화를 가져왔고 고속철도역은 다양한 수단이 연계되어야 하는 중요한 교통 결절점으로 수단간 연계교통망 차원에서 분석이 필요하다. 이에 본 연구는 고속철도역의 연계교통망 차원에서 고속철도와 연계교통수단의 연계기능을 객관적이고 정량적으로 분석하기 위한 새로운 연계성 분석 기법을 제시하였다. 서울역, 부산역, 울산역, 신경주역을 공간적 범위로 설정하였고 고속철도 역사내의 내부환승 시설을 제외한 고속철도역과 영향권내 기 종점간을 연결하는 연계교통수단의 세부 연계기능 지표를 조사 분석하였다. 구축된 자료를 이용하여 구조방정식 모형을 적용한 연계성 분석 기법을 제시하고 연계성 지표를 개발하였다.