[표지] 1
제출문 3
보고서 요약서 4
요약문 5
SUMMARY 7
Contents 9
목차 11
제1장 연구개요 29
제1절 연구배경 29
1. 철도의 출현 29
2. 속도의 경쟁 29
3. 미래의 철도 31
제2절 연구목표 및 내용 32
1. 최종 목표 32
2. 당해연도 연구내용 32
제2장 초고속 아진공 철도 국내외 현황 35
제1절 개요 35
제2절 자기부상열차 35
1. 자기부상열차의 개념 35
2. 자기부상열차의 종류 36
3. 각국의 자기부상열차 현황 42
제3절 튜브운송 시스템 51
1. 튜브운송 시스템의 개념 51
2. PCP(Pneumatic Capsule Pipeline)와 TubeXpress 52
3. CargoCap 55
4. Vactrain 56
5. Flextaxi 57
6. Swissmetro 58
7. 소결 59
제3장 터널 외벽재료 기밀성 향상 61
제1절 TBM 세그먼트 적용기술 61
1. 개요 61
2. 터널 기계화 시공 63
3. 쉴드 TBM 터널의 시공사례 83
제2절 세그먼트 라이닝의 이해 99
1. 세그먼트 일반사항 99
2. 세그먼트 라이닝 설계방법 105
제3절 세그먼트 링의 최소 분할 방안 검토 122
1. 세그먼트 링 분할을 위한 전제조건 검토 124
2. 세그먼트 링의 최소 분할방안 검토 135
3. 단계별 시공 가능성 검토 145
제4절 기밀성 확보를 위한 세그먼트 차폐 재료조사 155
1. 아스팔트 등의 재료성질 및 실험방법 155
2. 기밀성을 확보하기 위한 재료선정 및 시험방법 161
3. 특수 아스팔트 혼합물 종류 161
4. 고분자 계열의 튜브 세그먼트 차폐재료 검토 및 선정 176
5. 블로운 바인더의 종류 및 특성 180
6. 소결 181
제5절 그라우팅 시공성 향상 방안 183
1. 그라우팅공법 183
2. 쉴드 TBM공법에서 세그먼트 뒷채움 188
3. Hot Bitumen Grouting 195
4. Hot bitumen grouting이 사용된 사례들 197
5. Hot bitumen grouting 시공성 확보를 위한 장비 및 시공기술 200
제6절 기밀성 향상을 위한 추가 검토사항 203
1. 세그먼트 손상 203
2. 기밀성 향상을 위한 대안 검토 209
제7절 소결 216
제4장 아진공 인프라 해석기술 향상 219
제1절 열차하중에 의한 이층노반구조에서의 동적 응답특성 219
1. 서론 219
2. 열차 및 궤도조건별 가진 주파수 219
3. 노반에서의 파동전파 220
4. 전달함수를 이용한 노반의 동적 응답해석 222
5. 유한요소해석을 통한 노반의 동적응답 해석 224
6. 현장 측정 사례 229
7. 소결 231
제2절 노반의 지지강성에 따른 임계속도효과의 동적응답해석 231
1. 서론 231
2. 노반에서의 파동 전파 232
3. 노반의 임계속도 232
4. 노반강성에 따른 임계속도 해석 236
5. 소결 243
제5장 아진공 철도구조 인프라 요구 성능 확보방안 245
제1절 아진공 구조물의 진공펌프 용량설계 245
1. 서론 245
2. 튜브 시스템과 진공 펌프 245
3. 진공 펌프 용량에 관한 파라메타 분석 249
4. 누설을 고려한 진공펌프 용량 255
5. 소결 263
제2절 환경 인자를 고려한 아진공 구조물의 해석기법 264
1. 국내외 기술개발 현황 264
2. 연구개발수행 내용 및 결과 268
3. 연구개발결과의 활용계획 315
4. 연구 성과의 기대효과 316
제3절 콘트리트 구조물의 기밀성 평가 316
1. 진공튜브 기본 요건 및 성능요구사항 316
2. 콘크리트 튜브 구조물 기밀성능 평가 실험 346
제6장 가이드웨이 요구성능 확보방안 365
제1절 가이드웨이 해석기술 현황 365
1. 국외 동향 365
2. 국내 동향 366
3. 선행연구의 문제점 366
4. 연구과제의 중요성 366
5. 기대효과 367
제2절 Maglev 모델 해석방법 및 절차 367
1. 3차원 자기부상 열차 모델 367
2. 자기부상력과 차체 및 보기의 운동방정식 369
3. 조도 375
4. 제어방식 378
5. 해석방법 382
6. 해석 흐름도 383
제3절 해석결과 분석 384
1. 기존 연구(2차원)와의 비교를 통한 3차원 자기부상 모델에 대한 검증 386
2. 수평 방향 조도의 영향 평가 394
3. 모델링에 따른 동적응답 비교 399
4. UTM01 제어기와 LQG 제어기 407
5. 온도변화에 의한 가이드웨이의 변형이 자기부상열차에 미치는 영향 413
제4절 소결 419
제5절 수집 기술정보 421
1. UTM01 차량의 제원 421
2. 모델링별 보기, EMS 및 공기스프링 위치 422
3. NOTATION 425
제7장 결론 및 향후과제 429
제1절 결론 429
1. 터널 외벽재료 기밀성 향상 429
2. 저압 아진공 철도구조 시스템 요구성능 확보방안 430
3. 가이드웨이 요구성능 확보 방안 433
제2절 향후과제 434
가. 초장대 터널굴착 장비 및 기술개발 434
나. 아진공 인프라구조 기술향상 434
다. 한국형 Maglev 가이드웨이 기술확보 434
제8장 참고문헌 435
판권기 444
표 1.1.1. 주요 고속철도 운영국가 30
표 1.2.1. 연차별 연구 목표 및 연구 내용 33
표 2.2.1. 일본 초고속형 자기부상열차(MLX) 개발의 역사 46
표 3.1.1. 고속철도와 초고속 진공튜브 시스템의 특성 비교 61
표 3.1.2. 국가별 기계화 시공 장비 분류기준 65
표 3.1.3. A86 Tunnel 과업현황 83
표 3.1.4. A86 Tunnel 단면계획 83
표 3.1.5. A86 Tunnel 쉴드 TBM 장비 제원 84
표 3.1.6. M30 Highway Tunnel 과업현황 85
표 3.1.7. M30 Highway Tunnel 장비제원 86
표 3.1.8. Shanghai Yangtze River Tunnel 과업현황 87
표 3.1.9. Shanghai Yangtze River Tunnel 단면계획 88
표 3.1.10. Shanghai Yangtze River Tunnel 장비제원 88
표 3.1.11. SMART Tunnel 과업현황 89
표 3.1.12. SMART Tunnel 지층현황 89
표 3.1.13. Motorway Tunnel 단면계획 90
표 3.1.14. SMART tunnel 장비제원 90
표 3.1.15. 해외 쉴드 TBM 시공사례 91
표 3.1.16. 국내 쉴드 TBM 시공사례 96
표 3.1.17. 국내·외 쉴드 TBM 시공사례 정리 98
표 3.2.1. 세그먼트 재질별 특징 102
표 3.2.2. 세그먼트 이음방식 비교 103
표 3.2.3. 해외의 세그먼트 분할 106
표 3.2.4. 국내 세그먼트 제작업체의 표준 분할 예 106
표 3.2.5. 해외 세그먼트 폭 적용 사례 107
표 3.2.6. 직사각형 세그먼트의 형식 108
표 3.2.7. 씰재 재료별 특성 비교 114
표 3.2.8. 병설터널 간격과 연직지반하중의 할증계수 120
표 3.3.1. 국내 철도터널 굴착단면 적용사례 125
표 3.3.2. 형상에 따른 세그먼트 분류 127
표 3.3.3. 평판형과 상자형 세그먼트 비교 128
표 3.3.4. 일반적인 세그먼트 재질 비교 131
표 3.3.5. 세그먼트 두께와 폭 산정을 위한 검토 내용 134
표 3.3.6. 해외의 세그먼트 분할 관련 기준 136
표 3.3.7. 전형적인 세그먼트의 치수(Guidelines for Selecting TBMs for Soft Ground) 137
표 3.3.8. 해외 대단면 쉴드 TBM 세그먼트 시공사례 138
표 3.3.9. ITA(2009), 자주 사용되는 세그먼트의 분할 개수 139
표 3.3.10. 국내 지하철 쉴드 터널 세그먼트 시공 사례 139
표 3.3.11. 최소 분할(4분할) 세그먼트의 제원 145
표 3.3.12. 국내 트레일러의 제원 149
표 3.4.1. 고무 및 열가소성 수지혼입 아스팔트의 표준성상 162
표 3.4.2. 세미블로운 아스팔트의 규격 163
표 3.4.3. 아스팔트 개질재 종류 165
표 3.4.4. 아스팔트의 품질 166
표 3.4.5. 혼합후 아스팔트의 품질 166
표 3.4.6. 구스 아스팔트 혼합물의 표준배합 167
표 3.4.7. 구스 아스팔트 혼합물의 관입량 및 유동성의 목표값 167
표 3.4.8. 굵은골재 품질기준 169
표 3.4.9. 혼합골재 입도기준 170
표 3.4.10. 혼합물의 품질기준 170
표 3.4.11. 중온화 첨가제 및 중온화 아스팔트의 품질기준 173
표 3.4.12. 골재 등급의 기준 및 적용범위 173
표 3.4.13. 제품규격(KS M-2204) 176
표 3.4.1. ASTM에 근거한 블로운 바인더 종류 및 규정된 실험 조건 181
표 3.5.1. 국내외 주입재 생산 비교 187
표 3.5.2. 최근의 세계적인 연구개발 동향 188
표 3.5.3. 뒷채움시 발생효과 189
표 3.5.4. 뒷채움 주입방법 190
표 3.5.5. 주입량 관리방법 190
표 3.5.6. 인도 델리 터널 세그먼트 라이닝 193
표 3.6.1. Classification of cause of segment damage during construction 203
표 3.6.2. Classification of loads 205
표 3.6.3. Classification of segment damage during construction 206
표 3.6.4. 세그먼트 라이닝 적용 시 고려사항 209
표 4.1.1. 해석 물성치 223
표 4.2.1. 수치해석에 사용된 궤도 물성 237
표 5.1.1. Characteristics of Mechanical Vacuum Pump 247
표 5.2.1. 300k에서의 선택된 열전도율 값 272
표 5.2.2. 강 박스거더의 일사흡수도 278
표 5.2.3. 청명계수에서 누적일수(n)의 계산 방법 280
표 5.2.4. AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges에서 규정한 부재내 온도차 286
표 5.2.5. AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges에서 규정한 온도변화의 범위 287
표 5.2.6. 일본고속도로시방서에 규정한 온도변화의 범위 288
표 5.2.7. 캐나다 Ontario Highway Bridge Design Code에서 규정한 온도변화의 범위 288
표 5.2.8. 가동받침의 이동량 산정시 온도변화 및 선팽창계수(도로교설계기준) 288
표 5.2.9. 일사에너지 산출에 적용한 자료 290
표 5.2.10. 유한요소해석에 사용된 요소 293
표 5.2.11. 고강도 콘크리트 열적 물성치 293
표 5.2.12. 콘크리트 물성치 293
표 5.2.13. 유한요소해석에 사용된 요소 297
표 5.2.14. 콘크리트 물성치 298
표 5.2.15. 지간장 길이에 따른 방향별 최대 변형량 301
표 5.2.16. 구조형식에 따른 방향별 최대변형량 303
표 5.2.17. 양단의 방향에 따른 총변형량 312
표 5.3.1. 콘크리트 배합설계표 321
표 5.3.2. 콘크리트 공기량 및 슬럼프 시험결과 323
표 5.3.3. 콘크리트 압축강도 시험결과 324
표 5.3.4. 투기계수 실험 결과(수중치환법) 325
표 5.3.5. 각 배합 별 평균 투기계수 및 표준편차 326
표 5.3.6. 고유투기계수 327
표 5.3.7. 튜브 내 기압변화 추정값 334
표 5.3.8. 배합강도별 고유투기계수 334
표 5.3.9. 시험체 종류 349
표 6.2.1. FRA에서 제시된 Parameters 376
표 6.2.2. UTM01 제어기 제원 378
표 6.5.1. 해석 모델 제원 421
표 6.5.2. 모델링별 위치 정보 422
그림 2.2.1. 강재 휠-레일 36
그림 2.2.2. 대향 부상방식 39
그림 2.2.3. 측벽부상방식 39
그림 2.2.4. 초전도 반발식 자기부상철도의 가이드웨이 및 대차 구조 39
그림 2.2.5. 상전도 흡인식 자기부상열차 40
그림 2.2.6. 선형전동기의 개념 41
그림 2.2.7. Emsland 시험선 사고 현장 43
그림 2.2.8. 세계최초 상용화된 상하이~푸동항 초고속 노선 44
그림 2.2.9. 일본의 초전도 자기부상열차 MLX 45
그림 2.2.10. 일본 동부구릉선 자기부상열차(LINIMO) 47
그림 2.2.11. GA사의 영구자석을 이용한 자기부상시스템 48
그림 2.2.12. GA사의 자기부상열차의 가이드웨이 형상 48
그림 2.2.13. GA사의 시험선 궤도 48
그림 2.2.14. Birmingham maglev 49
그림 2.2.15. Zhonghua 01 50
그림 2.2.16. 자오다 자기부상 CFC-01 50
그림 2.3.1. 1950년까지 뉴욕에서 우편물 수송에 사용된 공압튜브 시스템 53
그림 2.3.2. 일본에서 개발된 두가지 형태의 PCP 53
그림 2.3.3. 일본 구쥬에서 석회암 운반에 사용되는 PCP 54
그림 2.3.4. 터널 공사에 쓰이는 가설용 PCP와 캡슐 54
그림 2.3.5. 지하에 자리 잡은 지역거점 화물터미널 55
그림 2.3.6. 파이프라인 시공방법 56
그림 2.3.7. Trans Atlantic Maglev 57
그림 2.3.8. Flextaxi 인프라 개념도 58
그림 2.3.9. Swissmetro 개념도 59
그림 3.1.1. 지반의 강도별 대응하는 굴착기계류 68
그림 3.1.2. 기계화 시공기술 선정에 영향을 미치는 요소 69
그림 3.1.3. 기계화 시공법 분류(안) 70
그림 3.1.4. 쉴드 TBM의 굴진면 지지 방법 71
그림 3.1.5. TBM 장비 종류별 추진방식 72
그림 3.1.6. 토압식(EPB Type) 쉴드 TBM 장비 개요도 72
그림 3.1.7. 토압식 쉴드 TBM의 굴진 Flow Chart 및 막장압 개념도 73
그림 3.1.8. 이수식(Slurry Type) 쉴드 TBM 장비 개요도 73
그림 3.1.9. 이수식 쉴드 TBM의 굴진 Flow Chart 및 막장압 개념도 73
그림 3.1.10. 전면 접합방식 장비 시스템 개요 및 장비 74
그림 3.1.11. 중절 쉴드 TBM 장비 시스템 및 시공현황 75
그림 3.1.12. Long Jack 방식 시공 순서도 75
그림 3.1.13. Double Jack 방식 시공 순서도 76
그림 3.1.14. 다양한 형태의 쉴드 TBM 단면 76
그림 3.1.15. 원형과 복합형상의 굴착단면 비교 77
그림 3.1.16. 특수형상 쉴드 TBM의 분류 77
그림 3.1.17. 복합 원형타입의 쉴드 TBM 78
그림 3.1.18. 비원형 타입의 쉴드 TBM 78
그림 3.1.19. 쉴드 TBM(모델명 AVND3200AH) 79
그림 3.1.20. 쉴드 TBM 장비 본체 제원 79
그림 3.1.21. 쉴드 TBM 장비 추진 잭 제원 79
그림 3.1.22. 쉴드 TBM 장비 이렉터(Erector) 제원 80
그림 3.1.23. 쉴드 TBM 장비 후방 트레일러 시스템 80
그림 3.1.24. 쉴드 TBM 장비 후방 트레일러 1 80
그림 3.1.25. 쉴드 TBM 장비 후방 트레일러 2 81
그림 3.1.26. 쉴드 TBM 장비 후방 트레일러 3 81
그림 3.1.27. 쉴드 TBM 장비 후방 트레일러 4 81
그림 3.1.28. 쉴드 TBM 장비 후방 트레일러 5 82
그림 3.1.29. 쉴드 TBM 장비 후방 트레일러 6 82
그림 3.1.30. 쉴드 TBM 장비 후방 트레일러 7 82
그림 3.1.31. A86 Tunnel 지층현황(West Tunnel) 84
그림 3.1.32. M30 도로의 터널시공 전·후 전경 85
그림 3.1.33. 지층현황 및 구간별 굴진속도 86
그림 3.1.34. Shanghai Yangtze River Tunnel 지층현황 87
그림 3.1.35. 연도별 국내 Shield TBM 적용 현황 94
그림 3.2.1. 세그먼트 세부 명칭 100
그림 3.2.2. 상자형과 평판형 세그먼트 형상 101
그림 3.2.3. K형 세그먼트 삽입 방식 104
그림 3.2.4. 세그먼트 라이닝 단면(지하철 예) 105
그림 3.2.5. 선형조건별 테이퍼 세그먼트의 조합 109
그림 3.2.6. 세그먼트 부호 110
그림 3.2.7. 세그먼트 위치 및 부호 110
그림 3.2.8. 세그먼트의 지그재그 배치 111
그림 3.2.9. 세그먼트 링 이음부에 부착된 하중분배 패드(원형표시) 112
그림 3.2.10. 세그먼트 옵셋에 의한 영향(좌: 패드미부착, 우: 패드부착) 112
그림 3.2.11. 세그먼트 라이닝 방수 모식도 113
그림 3.2.12. 2열 씰재 방수 특성 115
그림 3.2.13. 씰재 방수 사례 115
그림 3.2.14. 접합부 볼트공 방수 상세 116
그림 3.2.15. 뒷채움 주입공 방수 상세 116
그림 3.2.16. Terzaghi 이완하중 117
그림 3.2.17. 뒤채움 주입압 119
그림 3.2.18. 적치중인 세그먼트 119
그림 3.2.19. 세그먼트 라이닝 구조모델 120
그림 3.2.20. 2링 빔-스프링 모델 121
그림 3.3.1. 기밀성 향상을 위한 세그먼트 분할 최소화 방안 123
그림 3.3.2. 터널 내 기밀성 향상을 위한 세그먼트 라이닝 검토 순서 124
그림 3.3.3. 서울지하철7호선 연장 704공구 쉴드터널 단면(예) 125
그림 3.3.4. 가정된 터널 규모 126
그림 3.3.5. 특수한 형태의 세그먼트 형상 127
그림 3.3.6. 특수한 형태의 세그먼트 형상 129
그림 3.3.7. 외국의 고성능 세그먼트 개발 사례 132
그림 3.3.8. 세그먼트 외경과 폭, 두께와의 관계 133
그림 3.3.9. 세그먼트, 세그먼트 링, 세그먼트 라이닝 개념도 136
그림 3.3.10. 링 형성을 위한 세그먼트간의 구성 상태 140
그림 3.3.11. Key 세그먼트 삽입방식 141
그림 3.3.12. 세그먼트 7분할(6(4A, 2B)+1(1K)) 142
그림 3.3.13. 세그먼트 2분할(1(B)+1(K)) 142
그림 3.3.14. 세그먼트 2분할시 운반 및 회전 검토 143
그림 3.3.15. 세그먼트 3분할시 운반 및 회전 검토 143
그림 3.3.16. 세그먼트 4분할시 운반 및 회전 검토 144
그림 3.3.17. 최소 분할(4분할)에 따른 세그먼트 치수 144
그림 3.3.18. 콘크리트 세그먼트 제작 과정 146
그림 3.3.19. 세그먼트의 적치 147
그림 3.3.20. 세그먼트 운반의 여러 가지 현황 148
그림 3.3.21. 쉴드 TBM 본체부(서울지하철 909공구) 150
그림 3.3.22. 쉴드 TBM 후방설비(서울지하철 909공구) 150
그림 3.3.23. 쉴드 TBM 후방설비 단면도(서울지하철 909공구) 151
그림 3.3.24. 7분할 방식의 세그먼트 대차 운반(서울지하철 909공구) 151
그림 3.3.25. 4분할 방식의 세그먼트 대차 운반(예) 151
그림 3.3.26. 7분할과 4분할 방식의 세그먼트 운반 공간 152
그림 3.3.27. 이렉터 부분(조립을 위해 6개 방향의 동작이 필요) 153
그림 3.3.28. 세그먼트 공급장치(Feeder)(좌) 및 이렉터(우) 153
그림 3.3.29. 4분할 세그먼트의 이렉터 적용성 검토 154
그림 3.4.1. 구스 아스팔트 혼합물의 온도와 유동성의 관계 168
그림 3.4.2. 일반 아스팔트와 쇄석 매트릭스 아스팔트 비교 169
그림 3.4.3. 재생혼합을 위한 배치플랜트와 드럼플랜트 175
그림 3.4.4. 대형유조차가 본 시공구간에 블로운 바인더를 공급하는 모습 178
그림 3.4.5. 유입수 저감공사를 위한 고온 바인더 유입 178
그림 3.4.6. 이동식 고온 바인더 펌프장비 178
그림 3.4.7. 댐과 터널의 위치도 179
그림 3.4.8. 블로운 바인더가 암석에 어느 정도 침투가 되었는지를 관찰 179
그림 3.4.9. 고온의 산소공급으로 인한 블로운 바인더로 변화되는 과정 180
그림 3.4.10. 폴리아미드 백에 보관된 블로운 바인더 181
그림 3.4.11. 종이백에 보관된 블로운 바인더 181
그림 3.5.1. 주입원리와 주입형태 184
그림 3.5.2. 각 주입방식의 기구 모식도 186
그림 3.5.3. 터널단면 계획 및 방수재 191
그림 3.5.4. 세그먼트 형식과 제원 191
그림 3.5.5. 세그먼트 조립 192
그림 3.5.6. Yung Chung Tunnel에서 bitumen grouting 장면 197
그림 3.5.7. Stewartville Dam에서 bitumen grouting 장면 198
그림 3.5.8. Hot bitumen stinger pipe 설치장면 199
그림 3.5.9. 그라우트 주입 첫날 광경 200
그림 3.5.10. Hot bitumen grouting 프로세스 201
그림 3.5.11. 아스팔트 그라우트재의 시공 장비 개념도 201
그림 3.5.12. 기밀성 확대를 위한 아스팔트 그라우트재의 주입방법 및 위치 202
그림 3.6.1. Cause of segment damage during construction 204
그림 3.6.2. Frequency of cause of segment damage during construction 205
그림 3.6.3. Frequency of segment damage during construction 207
그림 3.6.4. Construction stage at segment damage appearance 207
그림 3.6.5. Timing of segment damage during construction 208
그림 3.6.6. ECL 장비 개요 및 시공순서 212
그림 3.6.7. ECL공법의 현장타설 콘크리트 212
그림 3.6.8. ECL공법의 지반침하 억제 213
그림 3.6.9. ECL공법의 철근콘크리트 라이닝 타설 방법 213
그림 3.6.10. Okayama 공동구 사업 개요도 214
그림 3.6.11. Okayama 공동구 터널의 일반적인 단면 215
그림 3.6.12. Okayama 공동구 터널에 적용된 ECL장비 215
그림 4.1.1. 열차속도 및 차량조건별 공진주파수 220
그림 4.1.2. 층상구조에서의 전단파전파 221
그림 4.1.3. 2층 노반구조에서의 파전파 특성 221
그림 4.1.4. 표면파의 분산특성 222
그림 4.1.5. 노반조건별 이론적 지반응답곡선 223
그림 4.1.6. 영향조건별 탁월주파수의 변화 224
그림 4.1.7. 해석모델 225
그림 4.1.8. 각 노반두께별 가속도응답 226
그림 4.1.9. 노반의 두께별 진동에너지의 크기 227
그림 4.1.10. 두께별 주파수응답곡선 228
그림 4.1.11. 노반두께별 탁월주파수의 변화 228
그림 4.1.12. 노반의 재료강성별 진동에너지의 크기 229
그림 4.1.13. 노반의 재료강성별 탁월주파수의 변화 229
그림 4.1.14. 수직변위에 대한 동적응답곡선 230
그림 4.1.15. 암진동값으로 구한 동적응답곡선 230
그림 4.2.1. 탄성파 전파에 따른 입자운동 232
그림 4.2.2. 비행기의 소닉붐 현상 233
그림 4.2.3. 임계속도의 개념 234
그림 4.2.4. 변위 진폭 대 열차 속도 : 실험측정값과 해석값 235
그림 4.2.5. 최대 변위, Stilton Fen 235
그림 4.2.6. 최대 변위, Amsterdam-Utrecht 235
그림 4.2.7. 유한요소 해석 단면 237
그림 4.2.8. 레일리파 군속도별 수직 진동가속도 응답 238
그림 4.2.9. 노반층 내에서의 시간영역 변위응답 239
그림 4.2.10. 노반표면에서의 노반강성별 변위응답 240
그림 4.2.11. 노반층 내에서 노반강성별 변위응답(1.5m) 240
그림 4.2.12. 노반강성별 탁월주파수 241
그림 4.2.13. 콘크리트궤도 노반층 내에서 노반강성별 변위응답(1.5m) 242
그림 4.2.14. 임계속도와 강성의 관계 242
그림 5.1.1. Schematic Sketch of Tube System 246
그림 5.1.2. Power-Resistance Curve 246
그림 5.1.3. 수봉식 진공펌프 조감도 및 분해도 247
그림 5.1.4. 수봉식 진공펌프 제원 248
그림 5.1.5. 수봉식 진공펌프 규격 및 용량 248
그림 5.1.6. 수봉식 진공펌프 성능 곡선 249
그림 5.1.7. Pump capacity-Pressure curve 250
그림 5.1.8. Pump capacity-Time curve 251
그림 5.1.9. Leakage-supplement pattern 252
그림 5.1.10. Pump capacity-leakage curve(90%) 252
그림 5.1.11. Pump capacity-leakage curve(80%) 253
그림 5.1.12. Pump capacity-leakage curve(co) 253
그림 5.1.13. Total capacity for cases 254
그림 5.1.14. Motor power to Flow rate 255
그림 5.1.15. Concrete test piece 256
그림 5.1.16. Experiment Set 256
그림 5.1.17. Leakage Pattern(case1, case 2) 257
그림 5.1.18. Leakage Pattern(case3, case 4) 258
그림 5.1.19. Pump Capacity(case1) 259
그림 5.1.20. Pump Capacity(case2) 259
그림 5.1.21. Pump Capacity(case3) 260
그림 5.1.22. Total Pump Capacity 260
그림 5.1.23. Leakage Capacity 261
그림 5.1.24. Pump Capa. Ratio 261
그림 5.2.1. 구속조건으로 인한 변형 269
그림 5.2.2. 평면벽에서의 1차원 열전도 270
그림 5.2.3. 가열평판상의 대류열전달에 대한 속도 및 온도분포 274
그림 5.2.4. 특정한 body와 주위 밀폐공간사이의 복사에 대한 개략도 275
그림 5.2.5. 콘크리트 튜브구조물에서 일어나는 열전도 276
그림 5.2.6. 직접일사에 의한 입사각 281
그림 5.2.7. 경사면과 일사각의 기하학적인 관계 282
그림 5.2.8. 태양 방위각 283
그림 5.2.9. 일사에 의한 콘크리트 튜브구조물의 온도분포예측기법 284
그림 5.2.10. 각 시방서의 온도분포규정 286
그림 5.2.11. AASHTO Standard Specifications for Highway Bridges에서 규정한 부재내 온도차 287
그림 5.2.12. 지하철과 경전철 터널 제원 289
그림 5.2.13. 콘크리트 튜브구조물의 형상 및 대표단면의 제원 290
그림 5.2.14. 일사적용에 따른 콘크리트 튜브구조물 방향 291
그림 5.2.15. 프로그램 SEB의 흐름도 292
그림 5.2.16. 대상단면의 유한요소모델 292
그림 5.2.17. 시간에 따른 단면의 온도변화 294
그림 5.2.18. 해석 조건 295
그림 5.2.19. 궤도설치각도 296
그림 5.2.20. 단순보 모형 296
그림 5.2.21. 2경간 연속보 모형 297
그림 5.2.22. 40m 단순보(궤도의 수평방향) 298
그림 5.2.23. 40m 단순보(궤도의 수직방향) 299
그림 5.2.24. 40m 단순보(궤도의 교축방향) 299
그림 5.2.25. 80m 단순보(궤도의 수평방향) 300
그림 5.2.26. 80m 단순보(궤도의 수직방향) 300
그림 5.2.27. 80m 단순보(궤도의 교축방향) 301
그림 5.2.28. 80m 2경간 연속보(궤도의 수평방향) 302
그림 5.2.29. 80m 2경간 연속보(궤도의 수직방향) 302
그림 5.2.30. 80m 2경간 연속보(궤도의 교축방향) 303
그림 5.2.31. 지간장과 구조형식에 따른 궤도 수직방향 변형형상 304
그림 5.2.32. 연속된 단순보 양단의 지점조건 및 뱡향 305
그림 5.2.33. 40m 단순보 변형형상 306
그림 5.2.34. 40m 단순보 양단의 변형량 307
그림 5.2.35. 80m 단순보 변형형상 308
그림 5.2.36. 80m 단순보 양단의 변형량 309
그림 5.2.37. 80m 2경간 연속보 변형형상 310
그림 5.2.38. 80m 2경간 연속보 양단의 변형량 311
그림 5.2.39. 속도별 부상공극 최대값의 변화 313
그림 5.2.40. 속도별 차체가속도 최대값의 변화 314
그림 5.2.41. 속도별 전력 최대값의 변화 315
그림 5.3.1. 진공튜브 시스템의 개요 317
그림 5.3.2. Darcy의 흐름 법칙 설명을 위한 개요도 318
그림 5.3.3. 수중치환법에 의한 투기계수 시험방법의 모식도 320
그림 5.3.4. Torrent법에 의한 투기계수 시험방법의 모식도 321
그림 5.3.5. 콘크리트 시편 제작 322
그림 5.3.6. 방수재 적용 시편 322
그림 5.3.7. 공기량 시험 및 슬럼프 플로우 시험 323
그림 5.3.8. 공기량 및 슬럼프 변화 323
그림 5.3.9. 압축강도 시험 324
그림 5.3.10. 수중치환법을 이용한 시험 325
그림 5.3.11. 수중치환법을 이용한 투기계수 시험 결과 326
그림 5.3.12. Torrent법을 이용한 시험 327
그림 5.3.13. 배합 및 강도별 투기계수(Torrent법 사용 결과) 328
그림 5.3.14. 원통형의 구조물 329
그림 5.3.15. 가정 진공튜브 구조물 단면 333
그림 5.3.16. 시간에 따른 진공튜브 내부 기압 상승 곡선 335
그림 5.3.17. 배합 1에 대한 튜브 내부직경 변화에 따른 기압 상승 곡선의 변화 337
그림 5.3.18. 배합 2에 대한 튜브 내부직경 변화에 따른 기압 상승 곡선의 변화 337
그림 5.3.19. 배합 3에 대한 튜브 내부직경 변화에 따른 기압 상승 곡선의 변화 338
그림 5.3.20. 배합 4에 대한 튜브 내부직경 변화에 따른 기압 상승 곡선의 변화 338
그림 5.3.21. 배합 1에 대한 튜브 두께 변화에 따른 기압 상승 곡선의 변화 339
그림 5.3.22. 배합 2에 대한 튜브 두께 변화에 따른 기압 상승 곡선의 변화 339
그림 5.3.23. 배합 3에 대한 튜브 두께 변화에 따른 기압 상승 곡선의 변화 340
그림 5.3.24. 배합 4에 대한 튜브 두께 변화에 따른 기압 상승 곡선의 변화 340
그림 5.3.25. 튜브 내부 직경에 따른 기압 상승 소요 시간(0.1기압 → 0.2기압) 341
그림 5.3.26. 튜브 내부 직경에 따른 기압 상승 소요 시간(0.1기압 → 0.5기압) 341
그림 5.3.27. 튜브 내부 직경에 따른 기압 상승 소요 시간(0.1기압 → 1기압) 342
그림 5.3.28. 튜브 두께에 따른 기압 상승 소요 시간(0.1기압 → 0.2기압) 342
그림 5.3.29. 튜브 두께에 따른 기압 상승 소요 시간(0.1기압 → 0.5기압) 343
그림 5.3.30. 튜브 두께에 따른 기압 상승 소요 시간(0.1기압 → 1기압) 343
그림 5.3.31. 배합 1에 대한 기압상승도(평균 및 표준편차) 344
그림 5.3.32. 배합 2에 대한 기압상승도(평균 및 표준편차) 344
그림 5.3.33. 배합 3에 대한 기압상승도(평균 및 표준편차) 345
그림 5.3.34. 배합 4에 대한 기압상승도(평균 및 표준편차) 345
그림 5.3.35. NATM 터널 라이닝 기밀성 시험체 1 347
그림 5.3.36. NATM 터널 라이닝 기밀성 시험체 2 347
그림 5.3.37. NATM 터널 라이닝 기밀성 시험체 3 348
그림 5.3.38. NATM 터널 라이닝 기밀성 시험체 4 348
그림 5.3.39. 시험체 계측 설명도 349
그림 5.3.40. 시험체 설치 및 계측전경 350
그림 5.3.41. 시험체의 투기계수 추정 351
그림 5.3.42. 각 시험체의 내부 압력 변화 352
그림 5.3.43. 각 시험체의 유효 투기계수 측정 352
그림 5.3.44. 시편실험 및 튜브구조물 실험을 통한 투기계수 경향 354
그림 5.3.45. 압축강도 별 투기계수 경향 354
그림 5.3.46. N1_WP에 대한 튜브 내부 직경에 따른 기압 변화 곡선 355
그림 5.3.47. N1_NON에 대한 튜브 내부 직경에 따른 기압 변화 곡선 355
그림 5.3.48. N2_WP에 대한 튜브 내부 직경에 따른 기압 변화 곡선 356
그림 5.3.49. N2_NON에 대한 튜브 내부 직경에 따른 기압 변화 곡선 356
그림 5.3.50. S_WP에 대한 튜브 내부 직경에 따른 기압 변화 곡선 357
그림 5.3.51. S_NON에 대한 튜브 두께별 기압 변화 곡선 357
그림 5.3.52. N1_WP에 대한 튜브 두께별 기압 변화 곡선 358
그림 5.3.53. N1_NON에 대한 튜브 두께별 기압 변화 곡선 358
그림 5.3.54. N2_WP에 대한 튜브 두께별 기압 변화 곡선 359
그림 5.3.55. N2_NON에 대한 튜브 두께별 기압 변화 곡선 359
그림 5.3.56. S_WP에 대한 튜브 두께별 기압 변화 곡선 360
그림 5.3.57. S_NON에 대한 튜브 두께별 기압 변화 곡선 360
그림 5.3.58. 튜브 내부 직경에 따른 내부 기압 변화 361
그림 5.3.59. 튜브 두께에 따른 내부 기압 변화 362
그림 6.1.1. 자기부상열차와 가이드웨이 구조물 365
그림 6.2.1. 3차원 자기부상열차의 조감도 368
그림 6.2.2. 3차원 자기부상열차의 측면도 368
그림 6.2.3. 3차원 자기부상열차의 정면도 368
그림 6.2.4. 자기부상력(Levitation Force)과 안내력(Guide Force) 369
그림 6.2.5. Electro Magnetic System의 정지 상태와 주행 상태 369
그림 6.2.6. 자기부상열차의 3차원 상세 모델 374
그림 6.2.7. FRA 규정에 의해 인공 생성된 조도 377
그림 6.2.8. Backward-Euler 해석 방법(첫 번째 센서 위치 기준) 382
그림 6.2.9. 해석 프로그램 흐름도 383
그림 6.3.1. 시속 200km/h 주행할 때의 각 응답의 시간이력 384
그림 6.3.2. 시속 400km/h 주행할 때의 각 응답의 시간이력 385
그림 6.3.3. 시속 600km/h 주행할 때의 각 응답의 시간이력 386
그림 6.3.4. 200km/h 주행시 2차원 모델과 3차원 모델의 각 응답의 시간이력 비교 388
그림 6.3.5. 600km/h 주행시 2차원 모델과 3차원 모델의 각 응답의 시간이력 비교 390
그림 6.3.6. 속도별 2차원 모델과 3차원 모델의 각 응답에 대한 최대값 393
그림 6.3.7. 200km/h 주행시 수평방향 조도 유무에 따른 각 응답의 시간이력 비교 396
그림 6.3.8. 속도별 수평방향 조도의 유무에 따른 각 응답에 대한 최대값 399
그림 6.3.9. 4가지 자기부상 모델에 대한 상세도 401
그림 6.3.10. 200km/h 주행시 4보기와 8보기 자기부상열차의 각 응답의 시간이력 비교 403
그림 6.3.11. 속도별 보기의 개수에 따른 각 응답에 대한 최대값 406
그림 6.3.12. 200km/h 주행시 UTM01과 LQG 제어기의 각 응답의 시간이력 비교 409
그림 6.3.13. 속도별 UTM01과 LQG 제어기의 각 응답에 대한 최대값 412
그림 6.3.14. 위치별 온도 변형의 크기 413
그림 6.3.15. 200km/h 주행시 온도 변형 조건에 따른 각 응답의 시간이력 비교 415
그림 6.3.16. 속도별 온도 변형 조건에 따른 각 응답에 대한 최대값 418