설계시의 결함, 사용 중의 손상, 극한 환경에 장기간 노출에 따른 열화로 인해, 콘크리트 구조물의 성능은 감소된다. 본 논문은 8개 구역을 가진 대도시 철도 고가교에 대한 현장조사를 수행하고 내구성 평가를 수행한 연구이다. 대상 구조물에 대하여, 현장조사를 수행하여 내구성능을 평가하였으며, 사용상의 문제점을 도출하였다. 또한 내구지수-환경지수 산정법을 이용하여 현 상태의 상부구조 및 하부구조에 대한 내구성 확보기간을 평가하였으며, 이상적인 준공상태를 가정한 조건으로 도출된 내구성 확보기간과 비교하였다. 대상 구조물은 RC T형교, PSC 거더교, RC 박스교, 라멘교 등이 포함되어 있었으며, 각 구조형식에 따른 문제점을 분석하였다. PSC 거더의 단부균열, PSC 거더의 휨균열, 외부강선보강 정착부 균열, RC 박스의 휨균열, RC T형교의 휨균열을 주된 문제점으로 평가되었으며, 이를 패턴화하여 원인을 제시하였다. 본 연구는 각 구간의 열화에 따른 보수시기의 계획에 효과적인 자료로 사용되어질 수 있다.

This study, for the development of next generation high speed railway system of a train which has maximum speed over 400km/h, is to develop core generic environmental technologies which are soundproof technology. Also this technology contains the emitting noise performance of high speed operated trains. The ultimate purpose of this study is to develop a new technology of core sound proof system which is more economical and efficient to cope with the noise increased about 7~9dB as the operating speed increased to 400km/h. In view of technology, this study is to the new soundproof shape design, noise absorbing material development, core soundproof facility development, noise reduction method which contains the aerodynamic characteristics of noise, the concrete bed track reflecting noise reduction, the specifications absorbing block of concrete bed and the installation and management of core soundproof system.

To evaluate residual settlement of the high-speed railway trackbed, it is hard to apply immediately settlement analysis because in-situ ground has additional creep or secondary consolidation behavior. To select the settlement analysis method, this study compared measurement data with hyperbolic, Asaoka, Hoshino method result. All residual settlement analysis method has a tendency to be underestimated because of in-situ creep behavior, however all the method are reliable because R2 is high(over 0.94) and RMSE(Root Mean Square Error) is low. The additional measurement data comparison shows that hyberbolic method is the most appropriate method with high accuracy and application.

Recently, power distributed high-speed train with 430km/h(HEMU-430X) has developed in korea, 2012. However, the development of the train alone can not achieve the speed of high-speed rail system. So it needs the development of infrastructure system. In this paper, the project named “Application & technology development of high-speed rail infrastructure for 400km/h-class” being promoted in december 2010 will be introduced comprehensively.

According as tracks are twisted on running, wheel loads applied to outer rail are increased on curved track. Canting on tracks considering the balance cant allows to have permissible cant deficiency. The test bed area of Ho-Nam high railway is planed for 400km/h Speedup test, cant deficiency is expected to generate centrifugal load in the curve. Therefore, Korean design criteria recommend to increase maximum 20% of wheel load. This study shows that normalized wheel load variations are analyzed its stationary in inner and outer rail when centrifugal forces in outer rail of a curve are caused by curve radius, cant, velocity. Vertical wheel loads are reviewed on the behaviors of each structural element according to the increase of velocity.

Although PSC girder bridges are widely applied to highway bridge, cross beams are considered as secondary member, not primary. Using simplified and/or experimental formula, five equi-spaced cross beams are conventionally designed in the field depending on standard drawings. Since structural damages are found frequently in the connection between girder and cross beam under traffic loads, the number of cross beams are reported to decrease in design of railway bridge like highway bridge. This study presents the possibility or applicability to decrease the number of cross beams of PSC girder railway bridge.

Damage evaluation of railway bridge is presented. Changes of dynamic properties between damaged case and repaired case using free vibration responses are evaluated. Power Spectrum and Cross Power Spectrum of Fourier Transform for vibration responses are used to evaluate the dynamic properties of the bridge to check out the difference before and after the reinforcement.

철도교량은 일정한 축 간격을 가진 열차가 주행함으로써 구조물과의 상호작용으로 공진의 가능성이 존재하게 된다. 또한 열차가 고속으로 주행함에 따라 고유진동수를 포함한 동특성, 처짐, 가속도 등의 동적물리량에 대한 안정성 검증이 필연적이다. 도로교에 비해 철도교량에서는 열차 운행 특성상 교량에 작용하는 활하중에 의한 동적거동 및 변형형상이 복잡하고 연구나 검토가 미비한 현실로 인하여 아치교가 활성화 되지 못하고 있다. 본 연구에서는 경간장 51m의 중로아치교와 경간장 77m의 하로아치교를 대상으로 동특성을 분석하고 KTX열차, 화물열차, EMU(고속전동차), HEMU-400X(차세대 고속열차)주행 시의 동적안정성을 수치해석적으로 검토하였다. 그 결과, 수직처짐, 가속도, 면틀림 등이 모든 경우에서 기준치를 만족하는 것으로 분석되었다. 본 연구 결과는 유사 철도교량 설계 시에 참고할 수 있는 지표가 될 것이다.

최근 국내에서도 지진의 발생 가능성이 증가하는 추세이며 교량 및 터널 등의 시설물에 대한 지진과 같은 예상하지 못한 작용하중에 대한 안전성을 강화하고 있다. 특히, 1988년 이전 건설된 도시철도 시설물의 대부분은 내진설계가 반영되지 않아 지진하중에 대해 취약할 수 있으므로, 내진안전성에 대한 검토와 보강이 요구되고 있다. 이 연구에서는 도시철도 개착식 터널의 내진성능 향상을 도모하고자, 구조적 취약부분인 내측 기둥에 내진보강을 위한 새로운 FRP-연성재 적층복합체를 제안하였다. 적층조건에 따른 FRP-연성재 적층복합체에 대한 실험을 통해 재료물성치를 산출하여, 이를 근간으로 수치모델을 작성하였다. 수치해석을 통해 제안된 보강재로 보강된 RC기둥의 내진성능이 증대됨을 알 수 있었다. 또한 섬유보강재의 적층조건 (연성재의 종류, FRP 적층수, 섬유배향각)에 따라 성능 향상의 차이가 있는 것을 확인할 수 있었다.

This paper aims to find out the statistical characteristics of the weather related railroad accidents and incidents. Data from Korea Railroad Operation Information System(KROIS) and Korea Railroad Accidents reports during 1996-2008 were used to investigate the occurrence frequency of railroad accidents and operation obstacles and their association with weather phenomena. The results are as follows; The occurrence frequency of railroad accidents and operation obstacles decrease gradually, and most of railroad accidents is a railroad traffic accidents. The amount of damages by a railroad weather-related accidents is higher than those of the railroad accidents and operation obstacles. It was also found that weather events influencing the railroad weather-related accidents and incidents are rainfall, snowfall, lightning, winds. And they caused a railroad weather-related accidents and incidents, such as railway obstruction, signal failure, and power supply failure. Therefore we need research about threshold review and a quantitative and qualitative analysis of a railroad weather-related accidents and incidents according to climate change.

신뢰성평가는 고속철도교량에 포함된 불확실성의 영향을 고려하여 정량적 구조안전성을 검토하기 위한 효율적인 방안이며, 신뢰성평가에 기초한 기대생애주기비용은 고속철도교량의 합리적인 안전수준 및 설계기준을 제공할 것이다. 따라서 이 연구에서는 수치해석과 신뢰성평가 결과를 바탕으로 고속철도교량의 기대생애주기비용 및 최적설계 방안을 결정하고자 한다. 이를 위해, 고속철도교량의 표준설계를 기준으로 다양한 설계방안을 설정한 후, 각각의 설계방안에 대해 수치해석을 수행하였으며, 설계강도 한계상태방정식에 따른 신뢰성평가는 수치해석결과를 토대로 외적 불확실성의 영향을 고려하여 수행하였다. 고속철도교량의 기대생애주기비용은 각각의 설계방안에 따른 신뢰성평가 결과를 바탕으로 산정하였다. 또한 최적설계 방안은 산정된 기대생애주기비용을 이용하여 결정하였다. 아울러, 최적설계 방안의 신뢰성평가 결과 및 기대생애주기비용에 대해 내적 불확실성의 영향을 고려하여 검토하였다. 이 연구결과는 고속철도교량의 체계적인 안전성 평가 및 최적 구조설계를 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

본 연구에서는 철도터널내 화재시 터널내 구조체의 내화성능을 평가하기 위한 시간-온도곡선의 기준을 제시하고자 실시하였다. 현재 국내에서는 철도터널건설과 터널의 수가 빠른 속도로 증가하고 있으며, 터널연장이 길어짐에 따라 터널 내 화재사고가 갈수록 높아지고 있는 상황이다. 철도터널의 화재빈도수는 적지만 화재시 인명과 교통차단으로 인한 사회적 피해는 막대하다. 하지만 우리나라에서는 철도터널 화재에 대한 적합한 시간-온도 곡선을 규정하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 국내 철도의 통행량, 차량 종류 등을 고려한 열방출율을 기초로 외국에서 제시된 시간-온도 곡선을 검토해 보았으며 국재 실정에 가장 적합한 설계화재 모델을 제시하였다. 탄화수소(HC)시간-온도 곡선이 국내 철도터널의 설계화재모델로 가장 적합하였으며, 탄화수소 시간-온도곡선에 의한 철도터널 구조체의 온도분포를 예측하기 위하여 유한요소해석을 통하여 콘크리트터널 구조체의 구조성능을 검토하였다.

본 연구는 도시철도 터널내 화재시 구조체의 내화성능을 평가하기 위한 기준을 제시하고자 실시하였다. 현재 국내 도심의 지하철 터널 구간은 135㎞로써 그 규모가 세계 4위 이며 대도시들의 도시철도 터널건설의 증가와 그 연장이 길어짐에 따라 터널 내 화재사고가 갈수록 높아지고 있는 상황이다. 하지만 국내에는 도시철도 터널 화재에 대한 내화성능평가에 기본적으로 적용되는 시간-온도 곡선이 없다. 따라서 본 연구에서는 국내 도시철도 터널의 통행량, 차량 종류 등을 고려한 열방출율을 기초로 외국에서 제시된 시간-온도 곡선을 검토하였으며 국내 실정에 맞는 설계화재 모델을 제시하였다. 또한 제시된 설계화재모델에 대해 수치해석을 통하여 화재시 도시철도 터널 구조체의 온도분포를 산정하였다.

본 연구는 한중 열차페리와 한일 해저터널이 대륙횡단철도 및 아시안 하이웨이와 연계되는 상황을 가정하여 이들 사업이 우리나라 국토공간에 미치는 파급효과를 파악하는 것이 목적이다. 연구결과 연계 시 국토공간에 미치는 영향은 긍정적인 것으로 도출되었다. 부분적인 결과를 볼 때 모든 지역이 동일한 결과를 나타내는 것은 아니고, 중국의 환황해권은 기존의 해상경로가 더 효과적인 것으로 나타났고, 이외 지역은 연계될 시 그 효과가 더 좋은 것으로 분석되었다. 본 연구는 구체적으로 연구되지 못한 연구분야의 연구 시발점이라는 점에서, 후속연구와 관심을 위한 기초자료가 될 수 있다는 점에 큰 의의를 가진다. 또한 대규모 인프라 연계사업이 국토공간내 연계에 따른 파급의 규모, 영향권 변화, 균형발전의 기여정도를 네트워크를 구축해 구체적으로 분석하고 정책적 제언을 시도한 점에서 학문적 기여가 있다고 사료된다.

70~80년대에 다수의 고속도로 건설과 함께 축적된 고속도로 터널에 대한 설계 및 시공기술에 비하여 철도터널의 설계는 최근들어 활발하게 이루어지고 있는 상황이다. 따라서 고속도로 터널과 철도 터널의 비교시에는 다소간의 시간적인 차이가 있는 것이 사실이다. 본 논문에서는 서로 비슷한 굴착단면적을 갖고 있으나 단면형상에서 차이를 나타내는 고속도로 2차로 자연환기터널과 선로중심간격 4.3m의 복선철도터널에 대해 동일한 조건하에서 지보재를 설치하지 않은 경우와 지보재를 설치한 경우에 대해 수치해석을 수행하여 단면형상 차이에 따른 터널 주변암반에 발생하는 주응력크기 및 축차응력 비교를 통한 터널의 안정성을 비교․분석하였다.

최근 러시아 정부는 독일 등 철도 운영 선진국들과 연계하여 시베리아 횡단철도(TSR)를 활성화하기 위한 전략을 수립하고 있다. 이렇듯 TSR의 활성화가 현실화 될 경우 해상운송화물의 일부가 TSR로 전환될 가능성이 있으며 또한 남북철도와 연결될 경우 부산항에서 철도를 통해 유럽까지 연결되는 새로운 화물운송루트가 만들어 지게 된다. 이에 본 연구는 TRS의 실제 수요자인 포워더와 화주, 경쟁 업체인 선사 및 기타운송업체들의 수송수단 선택요인을 조사하고, 이를 바탕으로 기존 해상운송의 대체 수단인 TSR의 경쟁력분석을 목적으로 한다.

원격지에 위치하여 접근이 곤란한 지역에 위치한 토목구조물의 구조건전성을 모니터링하기 위해서는 무엇보다도 전원과 통신방법의 선정이 중요하다. 본 연구에서는 장기간 사용하지 않은 원격지 터널의 균열 원인 분석을 위하여 FEM해석을 수행하였고, 다양한 하중과 온도변화에 따른 구조물의 균열 진전여부를 장기간 모니터링 할 필요가 있다고 판단하였다. 따라서 최근 휴대전화에서 널리 사용되고 있는 무선 CDMA통신기법을 이용하여 균열의 원격모니터링을 수행하였고 그 결과, 이 시스템이 접근 곤란한 구조물의 장기모니터링에 매우 유용함을 확인하였다.