상시진동을 이용하여 철도교량의 동적특성을 추출할 경우 열차와 구조물의 상호작용으로 인하여 열차 통과시의 진동보다는 열차 통과 후의 자유진동 측정값을 이용하나, 진동의 지속시간이 충분치 않아 정확한 산정이 어려울 수 있다. 이 논문에서는 철도교의 상시진동을 이용한 모달해석 시 동적특성 산정값의 정확도와 진동 지속시간 간의 상관 관계에 대한 연구를 통하여 충분한 정확도를 갖기 위한 최소 진동 측정시간을 제시하였다. 또한 다수의 자유진동 측정값을 이용하여 측정시간과 모달해석의 정확도를 제고할 수 있는 가능성을 검토하였다. 모달해석기법은 현재 가장 널리 적용되는 기법을 선별하여 비교·검토하였으며, 수치해석은 현재 국내에서 운용중인 다양한 열차하중을 적용하여 수행하였다.

중국경제의 급부상과 함께 물류산업이 최근 몇 년간 빠른 속도로 성장하고 있다. 특히 한 중간의 물동량이 지속적으로 증가하고 있는 상황에서 물류비용 절감을 위한 복합수송시스템의 도입 필요성이 대두되고 있으며, 육상수송 위주에서 친환경적 수송수단인 철도, 연안해운 등으로 modal shift가 활성화 되고 있다. 본 연구에서는 이미 운용중인 중국의 기반시설을 고려하여 한중 열차페리 시스템 도입을 위한 기술적 시사점을 제시하였다. 열차페리 시스템의 기술적인 평가에는 선박뿐 만아니라 제반시설과 기술이 포함되어야 한다. 즉, 한 중간 열차페리 시스템의 도입을 위해서는 효율적인 modal shift를 위한 항만 및 철도시설, 그리고 운용기술의 확보와 표준화를 위한 작업이 선행되어야 한다.

프리캐스트 콘크리트제품은 빠른 시공, 노동력 절감, 높은 품질확보의 장점을 가지고 있어 옹벽구조물 분야에도 많이 적용하고 있다. 본 논문에서는 철도에 적용되는 프리캐스트 프리스트레스트로 제작된 옹벽의 동적안정성을 평가하기 위하여 이동열차하중 재하상태에서의 수치해석을 수행하였다. 해석에는 2차원 유한요소 해석이 적용되었다. 궤도에 작용하는 이동열차하중은 이동하중에 대한 충격력을 대표하는 조도성분의 위상각 자료와 열차자중을 대표하는 준정적 하중을 조합하여 사용하였다. 해석에는 노반과 옹벽구조물의 시간영역 변위, 응력, 가속도 결과값을 이용하여 옹벽의 동적안정성을 평가하였으며, 평가결과 충분한 적용성을 확인하였다.

본 연구에서는 열차 진행에 따른 진동이 지하철 박스구조물에 미치는 영향에 대해서 분석을 수행하였다. 이를 위하여 지하철 본선에 센서를 설치하고 지하철이 운행 시간대의 열차진동 데이터를 획득하였다. 센서의 위치는 하부보, 측벽, 상부슬래브에 설치하였고, 자갈도상부와 콘크리트도상부의 하부보와 측벽에 각각 센서를 부착하여 부재의 위치 및 도상의 종류에 따른 진동의 영향을 분석하였다. 하부보와 상부슬래브의 동적응답을 분석한 결과 하부보의 진동속도에 비하여 상부슬래브의 진동속도는 작은 것으로 분석되었고, 상부슬래브 균열의 폭에 대한 변화도 없는 것으로 분석되어 진동의 영향이 상부슬래브까지 미치지 않는 것으로 분석되었다. 자갈도상과 콘크리트도상의 위치에서 하부보와 측벽의 가속도를 비교한 결과 콘크리트 도상의 약간 큰 것으로 나타났으나 그 차가 크지 않아 도상의 차이에 따른 정량적인 분석은 추후에 추가적인 연구를 통하여 분석하여야 할 것으로 판단된다. 구조물의 진동을 평가하기 위해서 가속도 이력을 속도이력으로 변환하여 기존의 승강장에서 수집된 진동 속도 데이터와 비교하였으며, 승강장보다는 본선의 진동속도가 더 빠른 것을 확인할 수 있었다. 금번 연구를 통하여 정밀안전 시에 지하철의 진동을 측정하여 구조물의 평가를 처음으로 시도하였으며 추후 연구에서는 측정 분해능을 보다 세밀하게 하고 측정 개소를 다양화하여 보다 세밀한 분석을 수행하는 연구가 필요할 것으로 판단된다.

열차의 제동 및 궤도의 조도가 교량의 동적 거동에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 교량구간에서 열차와 교량의 상호작용과 연행하중효과를 라그랑주 운동방정식을 사용하여 고려하였다. 뉴마크 직접적분법을 사용하여 유도한 운동방정식의 해를 구하였으며, 조도성분에 대한 고려는 레일의 조도성분에 대한 PSD 제안 곡선을 사용하였다. 열차의 급제동에 따른 제동효과에 대한 고려는 ASTM E503-82에서의 감속도의 변화량을 근간으로 미끄럼저항을 모형화하였으며, 제동시의 구름저항은 고려치 않았다. 단순지지된 교량과 열차 1량에 대한 예제를 통해 이 연구에서 제안된 방법에 대한 수치적 검증과 매개변수해석을 수행하였다.

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.