• Magazine of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.11 no.1
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• pp.95-98
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• 2011

최근 국내에서 사회기반시설물에 대한 안전관리 네트워크 통합시스템 구축을 위한 국가핵심과제가 진행되고 있다. 본 연구에서는, 위 과제의 일환으로 진행 중인 철도교량의 구조건전성 모니터링 시스템 구축 및 운용에 대하여 기술하였다. 효율적인 철도교량 모니터링 시스템 구축을 위하여 다양한 종류의 스마트센서가 적용되었으며, 웹 기반의 네트워킹을 통해 외부에서 모니터링 시스템을 원격으로 접속, 제어 할 수 있도록 하였다. 철도교량의 국부 손상을 모니터링 하기 위해 압전센서를 활용한 무선 임피던스 노드를 적용하였고, 구조물 전체의 거동 분석을 위하여 가속도 센서 및 광섬유 센서를 적용하였다. 구조물의 장기 계측을 통한 철도 주행 및 외부 환경에 따른 거동 분석을 수행하였으며, 손상 평가를 위한 신호처리 알고리즘이 적용되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2022.10a
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• pp.347-348
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• 2022

본 연구에서는 무인이동체를 활용한 철도교량의 외관조사 점검을 보다 효율적이고 객관성 있게 수행하기 위하여 무인이동체를 통해 촬영된 이미지를 딥러닝 기반 분석기술을 활용하여 손상 자동으로 분석 하기위한 기술을 연구하였다. 철도교량의 외관 손상 중 균열, 콘크리트 박리·박락, 누수, 철근노출에 대한 손상 이미지를 추출하여 딥러닝 분석 모델을 생성하고 학습한 분석 모델을 적용한 시스템을 실제 현장에 적용 테스트를 수행하였으며 학습 구현된 분석모델의 검측 재현율을 검토한 결과 평균 95%이상의 감지성능을 검토할 수 있었다. 개발 제안된 자동손상분석 기술은 기존 육안점검 결과 대비 보다 객관적이고 정밀한 손상 검측이 가능하며 철도 유지관리 분야에서 무인이동체를 활용한 외관조사 업무를 수행함에 있어 기존 대비 객관적인 결과도출과 소요시간, 비용저감이 가능할 것으로 기대된다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.14 no.4
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• pp.907-913
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• 1994

The design of railroad bridges differs from road bridges because of the interface between track structure and bridge structure. The track generally consists of Continuous Welded Rail(CWR) which is fixed by fasteners to the sleepers embedded in the ballast. The ballast provides the interface between the track structure and the bridge structure. Large longitudinal forces can develop from the temperature variation in rail and bridge structure. These longitudinal forces are specially important for long bridges because the bridge layout for span length, pier dimensions and arrangement and type of bearings can be governed by these forces. This report provides a comparison of longitudinal track forces determined by analysis and actual measured track forces. In recent practice the longitudinal track force for European railways is analyzed using a finite element analysis method. This method is very time-consuming and requires the detail design of the bridge to be complete. Redesign is required if the design criteria for longitudinal track forces are not satisfied. There is a need to develop a simple analysis method considering the large number of bridge structures and a relatively short design time on the Korean High Speed Rail Project. The analysis results presented herein, based on a simplified analysis, show good agreement with those obtained by finite element analysis, as well as with those measured on an actual track. The proposed analysis method is particularly useful for the preliminary design of bridge structures.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.481-484
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• 2011

최근 철도는 미래의 핵심교통수단이자 저탄소 녹색성장을 대표하는 교통수단으로 주목받고 있다. 그 중 자기부상열차는 바퀴 마찰에 따른 소음 진동 분진이 없는 차세대 교통수단이며, 이를 지지하는 구조물(교량)은 열차의 운행 안정성(동적거동)을 고려한 설계가 필요하다. 또한, 상부 구조물은 자기부상열차의 연행이동등분포하중을 지지하며, 이러한 하중조건을 갖는 차량이 운행할 때 상부 구조물은 설계기준사항들을 만족해야한다. 도시형 자기부상철도 토목구조물 설계기준에 의하면 도시형 자기부상철도의 운행 안정성(동적거동)을 평가하기 위한 항목들로 대상 구조물의 고유진동수, 승차감을 고려한 연직처짐 등이 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 자기부상열차의 실 열차하중을 고려하여 연행이동등분포하중으로 철도교량의 동적거동을 검토하였으며, 설계기준을 적용하여 대상 철도 교량의 운행 안정성을 평가하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.77.1-77.1
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• 2010

본 연구에서는 가속도기반 무선센서노드와 MEMS 가속도계 센서를 이용하여 철도교량의 구조건전성모니터링 기법들의 성능을 검토하였다. 이를 위해 다음과 같은 세 단계의 연구가 수행되었다. 첫째, 저가형 가속도기반 무선센서노드를 설계하였다. 둘째, 철도교량의 구조건전성모니터링을 위한 진동특성 및 건전성평가기법을 선정하였다. 마지막으로, 모형 강판형교에 대한 진동실험을 통해 개발된 가속도기반 무선센서노드의 성능을 평가하고 일련의 손상 시나리오를 대상으로 건전성평가 기법의 성능을 검토하였다. 시간영역 기법인 AR 모델과 주파수영역 기법인 파워스펙트럼 상관계수가 강판형교 구조손상 모니터링에 높은 정확도를 보였다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.10 no.6
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• pp.27-34
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• 2010

Recently, high-speed railway systems have gained increased interest as a means of environmental friendly transportation, and numerous bridges for high-speed railways have been constructed accordingly. However, bridge design for high-speed railways requires more consideration than conventional railway design because fast-moving trains will lead to significant impact on bridge structures. Thus, this research proposes a revised design considering both bridge-rail longitudinal interaction and dynamic effect of trains to ensure stability of fast travelling trains. To validate the proposed design algorithm, numerical analyses are performed and compared using a constructed 250 m long bridge with 5 spans for a high-speed railway. From the numerical results, the proposed optimum design of high-speed railway bridges exhibits the most economic life-cycle-cost (LCC) when compared with several existing design approaches.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.5 no.3
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• pp.33-42
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• 2002

김천시 및 경부고속도로를 통과하는 8-2공구는 고속철도구간 중 최고 난공사 구간중의 하나로서 (주)대우건설컨소시엄에 의해서 수행되었는데 건설초기 원가 절감과 공기완수라는 목표를 두고 전면적인 설계검토를 착수하였다. 교량구간이 전체 연장중 절반이 넘는 9.6km이므로 교량에서 대안 설계가 중점적으로 검토되었고 이에 따라 PSM(Precast Span Method)공법이 적용되었다. (토목학회지1999. 6.) PSM공법은 25m 경간이므로 도로, 철도등을 통과하는 구간에는 한계가 있어 50m 경간의 강합성교량을 적용하였다. (중략)

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.4 no.4
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• pp.111-116
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• 2000

경간사이에 creep-coupler가 설치된 경부 고속철도 교량에 TGV-K 열차의 제동에 의한 교량의 종방향 동적거동을 해석하였다. 교량은 40m 길이의 2경간 연속교이며, 종방향 충격 하중을 인접 경간 혹은 교대로 전달하기 위한 목적으로 인접하고 있는 두 교량 사이의 creep-coupler가 설치되었다. 철도교의 경우에는 레일에 대한 종방향 축력검토가 매우 중요하므로, 이를 지지하고 있는 교량의 하부구조(교각과 기초)의영 향을 고려한 교량의 동적거동해석이 요구된다. 본 연구에서는 TGV-K의 실제 제동하중에 의한 KHSR(Korea high speed railway)에 건설중인 실제교량의 동해석을 하부구조와 동특성치를 고려하여 수행하였다. TGV-K는 객차사이에 대차가 위치하므로 전체 열차의 모델링이 한꺼번에 이루어 져야한다. 동핵석을 위해서 열차의 3차원 수치모델링이 이루어졌다. TGV-K의 제동은 동력차의 전기적인 제동에 의한 회생제동력(regenerative braking force)과 객착의 기계적인 판제동(disk braking)으로 이루어진다. 이러한 제동작용의 고려에 실제 TGV-K의 제동함수가 사용되었다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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• v.3 no.3
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• pp.1-8
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• 1999

The bridges for Korea High-Speed Railway(KHSR) under construction are supported with pot bearings on the middle pier and with pad bearings on the side piers, respectively. The dynamic analysis on these bridges due to trains with high speed, however, has been performed neglecting the effects of bearings. The objective of this study is investigation on the dynamic behavior of bridge supported by pad bearings. The effects of pad bearings with various flexibilities on the dynamic responses of bridges are studied. From the results of this study, the effects of elastomeric bearing on the dynamic responses of bridge(especially vertical accelerations) may cause undesirable behaviors.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.477-480
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• 2011

장경간 케이블 교량은 과도한 변위 발생 등의 이유로 엄격한 안전성 및 사용성이 요구되는 철도교량에서는 제한적으로 적용되고 있다. 즉, 철도교량으로서 요구되는 주행안전성과 승차감을 만족하기 위해서는 면밀한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 교량/열차 상호작용 해석을 수행하여 열차에서의 응답을 통해 교량 상을 주행하는 열차의 주행안전성 및 승차감을 직접적으로 평가하고자 하였다. 즉, 중앙경간 300m의 현수교를 주행하는 KTX 열차에 대하여 열차 내부의 가속도와 윤중감소율을 구해 평가하는 방법을 취하였다. 또한, 이동 열차하중과 지진하중이 동시에 작용할 경우를 고려한 교량/열차/지진 상호작용해석을 수행하여 지진 시의 응답을 평가하였다.