본 연구에서는 기존의 철도차량구조에 경량소재를 적용하여 설계를 검토할 때, 각 소재의 성질이 차체구조의 경량화에 미치는 영향과 그 정도를 정량적으로 분석하여 개념설계단계에서 소재대체 설계 효과를 예측하는 방법을 개발한다. 전체 차체구조에 대해서는 굽힘변형, 압축변형, 비틀림 변형을 고려하여 소재를 변경할 때, 또 주요 골조 구조 부재에 대해서는 굽힘변형, 압축변형, 좌굴붕괴를 고려하여 소재와 단면형상을 변경할 때 경량화 특성을 분석할 수 있는 방법을 체계화였다. 차체구조 또는 골조부재의 변형 양상에 대한 강성 및 강도 조건을 경량화 지수와 연계하여 표현함으로써 각 재료와 부재의 형상이 가지는 기계적 특성과 장단점을 용이하게 분석할 수 있도록 하였다.

철도교량은 차량과 교량의 상호작용에 의해 유발되는 동하중을 받고 있다. 이러한 동적인 효과는 교량 각 부재에 충격과 피로를 유발하고, 교량의 잔존수명에 영향을 미치게 된다 따라서 수치적 또는 시험적 방법에 의한 교량의 실제적인 동적 거동을 분석하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 KTX 차량의 주행에 따른 교량의 동적 특성을 구조적 안전성, 주행 안전성 및 승차감 측면에서 평가할 수 있는 차량/궤도/교량 상호작용 해석프로그램을 개발하였다. 차량/궤도/교량의 실질적인 모델링을 위하여 차륜/레일 접촉 모델링을 위한 헤르찌안 스프링 및 도상에 대한 윈클러 요소를 적용하였다. 또한 개발 프로그램은 준3차원해석으로 차량의 복선제도 주행에 따른 3차원 편심 효과를 고려하기 위해 비톤 자유도 및 기하학적인 관계에 따른 제약조건식을 사용하였다. 개발프로그램의 검증을 위해서 고속철도교량중 가장 일반적인 형식인 PSC 박스교(2@40m=80m)에 대해 수치해석결과 및 계측시험 결과를 비교하였다.

The process of railway traffic planning is composed of several steps such as long - term, mid - term, short - term, and real - time plan. The planning of vehicle and manpower resources is a main research topic in tactical short - term planning step Railway vehicle is usually consisted of a power car, passenger/freight cars and human resource is composed of engine driver, cabin crew, ground personnel. So far , power car was main research target in railway vehicle scheduling problem. Recently according as the light electric railway or high - speed railway is introduced, the operational planning of train set vehicles become important . In this paper , we introduce the conceptional model for trainset restoring problem and developed heuristic algorithm.

본 연구에서는 고속철도 열차와 교량구조물의 상호작용에 의한 동적응답을 보다 정밀하게 분석하기 위해 3차원의 주행차량모형을 적용한 20량편성정밀 열차모형과 경부고속철도의 주교량 형식인 2경간 연속 PSC 박스거더교(2@40m)를 대강으로 3차원의 뼈대요소를 사용한 교량모형을 이용하여 철도교의 동적거동 해석 프로그램을 개발하였으며, 열차의 주행시험 결과와의 비교를 통해 개발된 프로그램의 타당성을 검증하였다. 또한 보다 효율적인 열차모형을 제시하기 위해 다양한 편성모형 및 하중모형의 조합에 따른 분석결과에 의하면 가장 무거운 KTX의 동력차를 대상으로 주행차량모형을 적용하고 나머지 차량들은 주행하중모형을 적용한 혼합모형이 효율적인 것으로 판단되었으며, 경부고속철도와 같이 복선구조의 교량인 경우에는 열차의 교행에 의해 증폭될 수 있는 교량의 동적응답 특성에 대한 체계적인 검토가 필요한 것으로 나타났다

본 연구에서는 고속철도차량(TGV)이 교량 상을 통과할 경우 교량의 동적 거동을 해석하기 위한 단순화된 3차원 차량-교량 상호작용해석 모델을 제시한다. 축하중 편심 모델링 방법을 도입하여 교량에 작용하는 축하중에 의한 비틀림력과 교량의 비틀림 회전변위의 영향을 고려하여 보다 정확한 교량의 거동에 대한 해석 결과를 얻는다. 앞기관차, 뒷기관차, 객차들에 대해서 운동에너지, 포텐셜에너지, 감쇠에너지를 차량과 교량의 자유도로 각각 나타내고, Lagrange의 운동방정식을 적용하여 차량과 교량의 운동방정식을 유도한다. 또한, 차량-교량 사이에 상호작용을 고려하여 교량에 작용하게 되는 하중에 관한 식을 유도하며, 이러한 하중을 받는 교량의 운동 방정식이 구성된다. 시간경과에 따라 차량의 위치를 결정하면서 그 위치에 따른 차량-교량 시스템의 질량행렬, 강성행렬, 감쇠행렬, 그리고 하중벡터를 구성할 수 있고, Newmark의 방법(평균가속도법)을 이용하여 전체 차량-교량 시스템의 거동을 해석한다.

This paper has developed a Derailment Containment Provision(DCP) between rails to prevent derailed accident of the train. And developed DCP under impact loading was analytically evaluated using LS-Dyna. This paper was simulated using Mat_72R3 and Mat_CSCM for concrete material. To modify the developed DCP, this paper was suggested suitable and reasonable analytical concrete material model.

본 연구에서는 초/장대 철도터널 및 철도사고와 관련하여 기존 국내 소방대응체계 및 해외 소방대응체계를 분석하고 Golden time안에 소방관이 신속히 사고현장으로 접근하여 인명 구조 및 소방대응활동이 가능하도록 하는 시스템을 개발하는 것이 주목표라 할 수 있다. 국외 선진국에서는 매해 철도사고(도심철도 및 일반철도, 고속철도)가 빈번하게 발생하고 있어 철도사고에 대응하기 위하여 초장대터널 주변에 화재진압열차를 배치해 두고 있으며 일반 철도 사고발생시 출동이 가능하도록 Rail road형 특수소방차량이 개발되어 철도인근 소방서에서 즉각적인 대응을 하도록 시스템이 구축되어있다. 그러나 국내 고속철도 및 일반철도는 구조적으로 외부접근을 차단하기 위해서 방벽 및 고가다리에 위치하고 철도터널의 경우 소방법규에 적용을 받지 않아 소방 설비가 미 구축되어 터널내부에서 화재사고발생시 대형인명사고 발생할 가능성이 높다. 도심철도 또한 대부분이 지하에 설치된 초/장대터널 구조로 되어 있어 사고발생시 탈출하는 인원과 농연으로 인한 시야제한, 다양한 장애물로 인하여 외부에서의 소방관의 접근이 어려운 상황이다. 따라서, 국내에서도 국외에서처럼 철도 및 철도터널사고에 대응할 수 있는 특수소방차량의 개발이 필요한 상황이며 특히 노후화된 도심철도에 대한 소방대응기술의 개발 및 적용이 시급하다.

A case of air pollution study of estimation of emission rate for source to railroad rolling stock and emissive character about is unusual. Recent emission rate of railroad rolling stock was estimated with emission factor of EPA in three region(Seoul, Incheon, and Gyeonggido). But this EPA factor could be incorrect because Korea and America have a different railroad environment in the variety of fuel and character of railroad rolling stock. In this study, emission rate of each line, car and region(district) with emission factor of Korean case(National Railroad Administration, 1997) was estimated. In Busan Metropolitan City, railroad rolling stocks were divided accoding to, each line, car and service. Particularly, the idle fuel rate omitted in the preceding study was included in calculation fuel rate. Total emission rate of Busan Metropolitan City was 887.41t/year. Each emission rates of Kyeongbu line, Donghaenambu line, Gaya line, Uam line, Bujeon line, and idle was 489.15t, 196.46t, 33.94t, 12.66t, 6.47t, and 148.72t, respectively.