현재 전 세계적으로 기후변화에 기인한 이상기후에 따른 기상재해가 과거에 경험하지 못했던 대규모로 빈번하게 발생하고 있으며, 기후변화로 인한 집중호우·폭염·가뭄·폭설·태풍 등 이상기후의 발생빈도 및 규모가 전 지구적으로 급격하게 증가하는 추세이다. 이러한 이상기후 및 기후변화로 인해서 극치강수량의 평균과 분산이 과거에 비해 증가하는 경향성이 실제 강수자료로부터 나타나고 있다. 따라서 이러한 극치강수량의 평균 및 분산에서 나타나는 변동성을 빈도해석 시에 고려할 필요가 있으나 기존 정상성 빈도해석 시에는 과거의 통계적 모멘트가 미래에도 동일하게 유지된다는 정상성 가정을 기본으로 하고 있기 때문에 경향성 및 주기성으로 대표되는 비정상성을 원천적으로 고려할 수 없는 문제점이 존재한다. 우리나라의 경우 철도기상사고를 발생시키는 주요 기상현상은 강우, 폭설, 낙뢰, 강풍이 대부분이며, 가장 많은 발생빈도를 보여주는 기상현상은 강우현상으로 약 200회 발생하여 철도사고 전체의 49.7%를 차지하고 있다. 이에 대한 문제점을 분석하고자 본 연구에서는 최근 여름철 집중호우 및 태풍 등으로 인한 강우현상에 대하여 미래목표연도의 연최대 강수량를 추정하고, 목표연도의 확률강우량을 추정하기 위한 방안으로서 누적평균 강우자료와 이동평균 강우자료를 이용한 비정상성 빈도해석기법을 제안하고자 한다. 자료계열에 나타나는 비정상성의 영향만을 고립시키기 위해서 확률분포함수는 Gumbel 분포함수를 적용하였고, 매개변수 추정시 최우도법을 사용하였으며 전국 9개 주요역이 존재하는 지역을 대상으로 철도선로 배수시설의 확률강우량을 추정하여 비교·분석하였다.

열차운행에 따라 철도레일에 반복적으로 가해지는 높은 하중은 레일에 결함을 발생시키게 되며 결함이 진전될 경우 궁극적으로 레일의 파손을 유발할 수 있다. 레일의 파손은 많은 유지보수 비용을 유발시키며 나아가 열차탈선이라는 안전문제와 직결되어 있어 레일의 결함을 조기에 검출할 수 있는 효율적인 비파괴 검사법(NDT)이 필요하다. 특히, 레일과 같이 길이가 매우 긴 연속체 구조물을 효과적으로 검사하기 위해서는 고속탐상을 통한 시간단축이 실용화를 위한 주요 요구조건이 된다. 이에 본 연구에서는 비접촉으로 고속탐상이 가능한 비파괴 검사기술인 누설자속탐상 (Magnetic Flux Leakage, MFL) 기술의 기반으로 철도레일 결함 탐상을 위한 적용 가능성을 검증하였다. 검증은 다양한 위치와 크기를 갖는 5가지 종류의 결함레일 시편에 자체 제작한 MFL 센서를 적용하여 결함검출 가능여부를 확인하는 방법으로 진행하였다. 시험결과 수직 및 대각선 방향의 국부손상에 대해 자속누설 신호가 잘 검출 되었으며 이를 통해 누설자속탐상 기술의 철도레일 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 향후 연구를 통해, 철도레일 단면에 최적화된 센서부 제작 및 고속탐상이 가능하도록 신호처리가 이루어진다면 철도레일 국부결함 검출을 위한 매우 효과적인 비파괴 검사법이 될 것으로 기대된다.

미국 세인트헬렌스 화산분화, 아이슬란드 화산분화 및 일본 신모에다케 화산분화 등에서 알 수 있듯이, 화산재는 항공·도로· 철도 등 사회기반시설의 운영에 매우 심각한 피해를 야기 시킬 수 있다. 여타의 사회기반시설의 피해에 비하여 철도교통은 화산의 2차적 피해인 화산재의 영향으로 운행에 상대적으로 덜 취약하다. 그러나 철도교통 역시 화산재의 쌓임, 흡착, 마모 등으로 운행에 피해를 야기 시킬 수 있는 것은 분명한 사실이다. 따라서 본 연구는 백두산의 화산분화 시 다양하게 예측되는 피해 중 철도교통 부분에 미치는 화산재 피해 부분을 살펴본다. 그리고 국가의 재정과 인력이 한계를 인지하고, 다양한 피해 부분 중에서 우선적으로 점검해야하는 피해를 바탕으로 우선관리 대상을 도출하는 것을 목적으로 한다. 본 연구는 화산재 피해에서 발생될 수 있는 우선 관리 대상을 찾는 연구로 이를 위해 선행연구와 철도교통의 연구의 내용을 확인하고 예상 피해의 종류 및 해외의 화산재 피해로 인한 철도 교통의 운행 중단 및 위험 사례를 조사한다. 그리고 기존연구 및 해외사례 구성 체계를 바탕으로 화산재 피해 시 우선관리를 해야 하는 대상을 지표로 종합화한다. FGI( Focus Group Interview) 과정을 거쳐 지표의 후보군을 도출 후 적합성을 검증한다. 후에 AHP전문가 설문을 위한 구조도를 작성하고 이에 따라 AHP분석을 실시한다. 이를 통해 도출된 가중치를 해석하고 적용방안을 살펴본다.

재난 및 안전관리 기본법 제3조에서 재난은 국민의 생명·신체·재산과 국가에 피해를 줄 수 있는 것으로 태풍, 홍수와 같은 자연재난, 화재, 붕괴 등과 같은 인적재난 및 전염병, 테러와 같은 사회적 재난으로 구분하고 있다. 기후변화에 따른 온난화로 지난 100년간 자연재해 발생횟수는 급격히 증가하고 있으며, 도시화로 인한 재산피해도 지난 반세기동안 10배 이상 급격히 증가하였다. 특히 사회기반시설이 재해로 인하여 피해를 입게 되면 그 피해액과 국민들의 고통은 한층 증가하게 된다. 하지만 재난관련 R&D 비중은 정부 전체 R&D예산의 1%에 불과한 실정이다. 올해 출범한 박근혜 정부의 140대 국정과제에서도 “총체적인 국가 재난관리체계 강화”가 포함되어 있다. 따라서 국가주요 기반시설의 건설 및 관리운영을 맡고 있는 철도공사를 포함하여 국토교통부 산하 공기업이 함께 재난관리 및 재난대응에 대한 연구를 수행하는 것이 필요하다.

면진시스템은 최근 발생 빈도와 강도가 증가하고 있는 지진에 의한 피해를 최소화할 수 있는 가장 효율적인 방안으로 알려져 있으나, 철도교량에 적용은 충분치 않은 상황이다. 이 논문에서는 플로팅궤도와 면진장치를 이용하여 철도교량의 상부구조를 지진 격리하는 방안과 이와 관련된 구조해석 검토 결과를 제시하였다. 수치해석을 이용한 구조적 검토는 지진 시 궤도 및 교량 구조물의 안전성과 플로팅 궤도 시스템을 적용하였을 때 궤도구조체와 교량상부 간의 신축량 차이로 인한 안정성에 대하여 수행하였다. 해석에 적용된 면진장치는 강성 및 감쇠 조절이 용이한 마찰형 장치로 교량의 상부구조를 지지하는 수평형과 플로팅궤도를 지지하는 수평·수직조합형을 설치하는 것으로 가정하였다.

철도교량의 구조적 안전성 및 사용성을 지속적으로 확보를 위해서는 상시적인 계측을 통하여 교량의 구조적 성능을 감시할 수 있는 시스템의 적용이 필요하다. 현재까지 개발된 기법은 대부분 경제성 및 적용성이 뛰어난 가속도계 측정값을 이용하여 추출한 고유진동수, 모드형상 등의 모달응답을 기반으로 하고 있으나, 이러한 추출과정은 동적응답의 수치해석적 후처리과정을 포함하고 있어 구조적 성능평가 결과에 오류를 발생시키는 주요 원인이 되어 왔다. 이 연구에서는 교량에서 추출한 시간영역 회전각을 이용하여 산정한 변형에너지의 변화에 기반한 손상 평가 기법을 제안하였다. 이 연구에서 제안한 방법은 시간영역에서 측정된 가속도값을 이용하여 산정한 구조물의 회전각에 기반하고 있어 모달응답 추출과 같은 별도의 후처리 과정이 없으며 실제 구조물에 적용이 용이하다. 제안된 이론의 적용성을 검증하기 위하여 수치해석을 이용한 검토를 수행하였으며, 검토 결과 제안된 이론은 충분한 사용성을 가지는 것으로 나타났다.

최근 도심지에 건설되는 철도역사, 선로구조물 등 철도시설물의 경우 소음 및 진동 저감 설계의 중요성이 더욱 커지고 있다. 이 논문에서는 최근 개발된 수직형 면진장치의 동적성능 검증을 위한 시험 결과를 제시하였다. 수직형 면진장치는 열차 운행으로 인한 진동이 직접적으로 전달되는 선하역사 등 철도시설물의 진동 저감에 효과적으로 적용될 수 있으나, 수평형에 비하여 개발이 미진한 상황이다. 동적성능 검증은 개발된 수직형 면진장치의 시제품을 적용한 콘크리트구조물에 대한 진동대시험을 통하여 수행되었다. 시험에 적용된 지진파는 사인파, 인공지진파 및 실측지진파이며, 시험 결과 개발된 면진장치는 상당한 진동저감 효과가 있음이 나타났다.

곡선 승강장에 직선형태의 전동차량을 운행해야 하는 물리적 구조의 한계로 인하여 승강장 연단과 전동차 사이에 발이 빠져 발생하는 승강장 연단 실족 사상 사고는 어린이와 휠체어를 이용하는 장애인을 비롯한 교통약자의 도시철도 이용에 큰 위험 요소로 작용하고 있다.최근 도시철도 승강장과 전동차 사이의 간격을 방지하는 안전발판에 대한 관심의 증가로 관련 특허 및 연구가 활발히 이루어지고 있으며 서울시에서는 3호선 경찰병원역의 시범설치를 비롯하여 곡선 승강장에 대한 전면적인 설치를 계획하고 있다.따라서 본 연구는 도시철도 승강장 연단 간격 발생 원인과 건축분야의 승강장 설계 기준인 도시철도 건설 규칙 및 도시철도 정거장 및 환승·편의 시설 보완 설계 지침 대해 고찰 한다. 또한 연단 실족 사상사고 분석을 통해 승강장 안전발판의 필요성과 승강장 설치형 안전발판에 대해 연구하고 대안을 제시하고자 한다.본 연구에서는 지하철 운행 중 발생하는 사상 사고의 경우 많은 경제적 손실과 더불어 인명의 피해로 연결되는 경우가 많으므로 승강장 안전사고를 저감하고 동종의 사고에 대한 재발 방지를 위한 개선 방안으로 곡선 승강장에서의 승강장 연단 실족 사상사고 예방을 위한 안전발판에 대한 기준의 제시에 의미가 있다고 생각되며 향후 안전발판에 대한 연구가 지속된다면 도시 교통의 중추적인 역할을 하고 있는 도시철도에서의 안전성 확보에 중요한 자료가 될 것이다.

Recently, Seismic design criteria for major domestic structures has been being improved constantly, because the importance of seismic design for major public infrastructures is largely recognized. A preliminary assessment of the seismic performance on the existing railway tunnel, a precedent task before conducting a detailed assessment, can be use as the standard of judgement to decide whether to perform a detailed assessment or not. On the other hand, There are no reasonable study in this area. In this study, an assessment method was presented to evaluate a seismic performance of the existing railway tunnels which seismic design are not performed more economically and rationally.

In this study, it explains briefly the test procedure for evaluating the performance of roadbed in test-bed section of Honam high-speed railway.

In this study, it explains briefly the test procedure for evaluating the performance of track and bridge in test-bed section of Honam High-Speed Railway.

This paper presents the optimized design of PSC Girder Railway bridges using 2,160/2,400MPa PS strand and their economic benefits. Original structural design on the bridges using 1860MPa was reviewed in order to compare the values from the design with the optimization results.

Residential structures have been constructed near roads and railways in order to obtain an easy access to city and solve the limited land-use problem. But this trend has a weak point, such as noise and vibration due to the public transportation and it caused to make a civil petition. The goal of this study is to analyze the train-induced ground vibration effects on the structure and its reduction technique. Finally, this study can be helpful to provide a guideline to solve a civil petition and make a vibration reduction device.

The nomal method of field load test for bridge in the guide book is too complex to execute high-speed railroad bridge. So, the modificated method by regular schedule train is researched with the raw data of 14 bridge executed in the year of 2011 & 2012. By daily test train, the static measurement are within a range the relative error 1.2% and the common load capability are caculated within a range the relative error 1.4% comparing the nomal method.

Displacement is one of the most fundamental responses, containing useful information regarding dynamic behavior of a structure. Traditional displacement measurement devices such as LVDT have difficulties in using for full-scale civil structures mainly due to the installation inconvenience. The use of laser-based measurements is rapidly increasing; however, the high equipment cost prevents its wider adoption. This study uses a vision-based displacement measurement system as a cost-effective and practical solution for field testing. The vision-based system is used to measure vertical deflections of a railway bridge for high-speed trains to validate its applicability for the bridge deflection measurement.

시설물의 안전관리에 관한 특별법에 의거 철도교량의 공용내하력을 산정하기 위한 현장재하시험을 실시함에 있어 철도 특성상 유지보수 및 각종 검측이 야간이 발생되어 최소 1개월 전에 시험일정 통보하여야 하며 일단 결정된 재하시험일정은 변경이 곤란할 뿐만 아니라 시험 당일 기후 악조건(장마 등)시에는 계측데이터에 예상치 않은 오차가 포함될 수밖에 없으며 1일 시험시간이 3시간 내에 제한되어 시험 중 계측 게이지에 문제 발생 시 대처할 수 없는 실정이다. 특히 고속철도는 일반철도에 비해 상기의 현장재하시험 조건이 더욱 더 까다로운 상태이다. 또한 주기적인 정밀안전진단시만 현장재하시험을 실시하는 경우에는 정밀안전진단 주기에만 과학적 유지관리가 가능하여 구조물의 기능저하, 보강 확인 등의 평상시 과학적 유지관리가 필요한 경우에는 상시운행열차의 유지관리 기준값이 없으므로 소요경비 및 시간이 과다하게 필요한 특정계획(일정통보, 열차수배)에 의한 재하시험을 실시할 수밖에 없는 실정이다. 고속철도 교량은 도로교 혹은 일반철도에 비해 거의 동일한 크기의 하중이 정해진 레일을 주행하는 조건이므로 하중의 작용조건이 명확하다. 이러한 이점을 적극 활용하기 위하여 정밀안전진단 세부지침서에 제시된 재하시험열차를 이용한 표준 현장재하시험 방법보다 상시운행열차을 이용한 개선된 현장재하시험의 적용 가능성을 파악해볼 필요가 있다. 여기에서는 기존에 실시하였던 재하시험열차에 의한 계측결과와 상시운행열차에 의한 계측 결과를 분석하여 상시운행열차에 의한 현장재하시험 가능성에 대해 분석하여 보았다.

The schedule speed is one of the most important elements of railway industry. In korea, Gyeongbu Line’s highest speed is 300km/h. But it’s schedule-speed is no more than about 174km/h from Seoul to Busan. In this study, we analyzed the effect of the proposed improvements in the speed reduction zone using Train Performance Simulation. We found that the improvements can raise the schedule speed from 15 to 20%.

Recently, Seismic design criteria for major domestic structures has been being improved constantly, because the importance of seismic design for major public infrastructures is largely recognized. A preliminary assessment of the seismic performance for the existing rapid-transit railway tunnel, a precedent task before conducting a detailed assessment, can be use as the standard of judgement to decide whether to perform a detailed assessment or not. On the other hand, There are no reasonable study in this area. In this study, an assessment method was presented to evaluate a seismic performance of the existing rapid-transit railway tunnels which seismic design are not performed more economically and rationally.

In this study, for estimating the loss and damage ratio of maintenance monitoring sensor of foreign railroad tunnel, the loss and damage condition of maintenance monitoring which is installed and operated in the foreign tunnel structure is researched and analyzed. The total loss and damage ratio at the elapsed time of 5-6 years after installation is 13.9% in the Channel Tunnel of England. Therefore, it is reasonable to reflect that the total loss and damage ratio of maintenance monitoring sensor of railroad tunnel is estimated provisionally 15% on design, and hence the study of the loss and damage ratio with the number of elapsed years in long-term by the measurement category will be needed.