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표제지

목차

궤도유지관리 의사결정 지원시스템 개발 3

요약문 5

목차 7

제1장 서론 15

제2장 시스템 분석 및 개념 설계 17

제1절 시스템 분석 17

1. 국외의 연구개발 분석 17

2. 사용자 요구사항 분석 24

제2절 시스템 개념설계 29

1. 시스템 개발의 기본 개념 29

2. 시스템 구조 30

3. 시스템 운용 32

4. 데이터베이스 32

5. 현황 Display 34

6. 궤도틀림의 진전 분석 34

7. 유지보수 계획의 최적화 및 대안 수립 35

제3장 데이터베이스 37

제1절 노선정보 데이터 37

1. 로트(Lot)의 구분 37

제2절 선로선형 48

1. 평면선형 (Trace of Plan) 48

2. 종단선형 (Gradients) 49

제3절 열차운행 50

1. 선로등급 (Track Class) 50

2. 운행속도 (Speeds) 51

3. 통과톤수 (Tonnage) 51

제4절 궤도구조 54

1. 레일 (Rails) 54

2. 체결구 (Fastener) 55

3. 침목 (Sleepers) 56

4. 신축이음매 (Expension Joints) 57

5. 분기기 (Turnouts) 57

6. 도상 (Ballast) 58

7. 도상매트 (Ballast Mat) 59

8. 노반 (Subgrade) 59

9. 구조물 (Substructures) 60

제5절 궤도점검 61

1. 궤도검측 (Geometry Measurements) 61

2. 레일탐상 (UltrasonicInspections) 63

3. 레일단면마모 (Wear) 측정 65

4. 레일결함 (Failures) 66

5. 레일 요철 (Corrugation) 69

6. 체결구 점검 (Fastener Check) 72

7. 침목점검 (Sleeper Check) 75

8. 도상점검 (Ballast Check) 76

제6절 작업이력 (Work History) 82

제7절 보수비용 85

1. MTT(멀티플타이탬퍼) 도상 다짐작업 단가 산정 예 86

2. 궤도 보수장비 사진 및 용도 94

3. 작업별보수비용(Work Cost) 96

제4장 기능 101

제1절 데이터입력 및 수정 101

1. 궤도현황정보 101

2. 궤도 모니터링 데이타 101

제2절 현황도시 (Display) 103

1. 궤도현황도 (Track Chart) 103

2. 통계분석 결과 도시 106

제3절 궤도틀림의 진전 108

1. 궤도틀림의 표준편차 108

2. 궤도틀림 진전 계산 및 도시 111

3. 궤도틀림 보수작업 후의 잔존율 118

4. 궤도틀림 진전율 표시화면 120

제4절 궤도재료의 수명예측 122

제5절 조건 설정 124

1. 유지보수 계획안 및 대안 설정 124

2. 최적화 모델 126

제6절 유지보수 기준 입력 및 수정 129

1. 기준(Rule) 설정 및 수정 129

2. 기준치 설정 131

제7절 유지보수 작업계획 수립 139

1. 작업계획 수립 절차 139

2. 작업계획 수립 휴리스틱 알고리즘 143

제8절 최적화 및 대안 수립 153

1. 2차 진단 153

2. 연관성 규칙 153

3. 비용분석 155

4. 대안분석 157

제5장 결론 159

1. 연구개발의 의의 159

2. 연구성과의 의의 160

참고문헌 166

기존선 자갈궤도 생력화를 위한 포장궤도 개발[시멘트모르터충진형] 169

요약문 171

목차 173

제1장 포장궤도용 충진모르터 개발 183

제1절 서론 183

제2절 성능 개선 시험 184

1. 대전지역 폐선구간 시험 타설(05년 3월) 185

2. 실내 Mock up 시험장 시험 타설(05년 5월) 186

3. 경기도 의왕역 차량수리고 시험타설(05년 10월) 188

4. 시공 장비 성능 개선 및 시험 타설(06년 1월, 2월) 189

5. 철도 연구원내 시험 타설(06년 7월) 195

6. 경기도 의왕역내 시험 타설(06년 11월) 196

제3절 소결 198

제2장 대형침목 199

제1절 개요 199

제2절 대형침목 설계변경 199

1. 개요 199

2. 설계조건 204

3. 설계결과 205

제3절 성능시험 208

1. 개요 208

2. 성능시험 결과분석 210

제4절 소결 217

제3장 이음매부에서의 실물재하시험 219

제1절 재하시험의 개요 219

제2절 시험 조건 221

1. 재하 조건 221

2. 시험장비의 구성 222

3. 계측시스템 222

4. 시험 과정 225

제3절 정적 하중재하시험 227

1. 정적 하중재하시험의 개요 227

2. 정적 하중재하시험에 의한 변위특성 228

3. 정적 하중재하시험에 의한 토압특성 234

4. 반복재하시험 후 정적 하중재하시험 237

5. 응력 -변위 특성 238

제4절 반복재하시험 240

1. 반복재하시험 개요 240

2. 반복재하시험에 의한 토압의 변화특성 241

3. 반복재하시험에 의한 변위 특성 245

제5절 소결 253

제4장 현장 시험 시공 255

제1절 개요 255

제2절 시험 시공 내역 255

1. 목적 255

2. 대형침목 256

3. 충진재 256

4. 토목섬유 257

5. 체결장치 257

6. 자갈세척설비 257

7. 모르터 주입장비 258

8. 시공공정 259

9. 사용자재 260

제3절 시험 시공 261

제4절 시공 결과 264

1. 침목설치장비의 필요성 264

2. 충진 모르터의 성능 264

3. 정밀시공 요구 265

4. 기타 개선 사항 265

제5장 도상자갈 건식세척장치 266

제1절 개요 266

제2절 설계 및 제작 267

1. Blasting 기술 적용의 필요성 267

2. Plastic Media를 이용한 건식세척방식 268

3. 시스템의 설계조건 269

제3절 성능 분석 271

1. 특성 분석 271

2. 장치의 문제점 271

3. 개선 방안 272

제4절 소결 272

제6장 모르터 충진성능 평가 274

제1절 연구의 필요성 및 목적 274

제2절 포장궤도의 안정성 평가 기법 274

1. 비파괴조사기법 274

제3절 Impact Echo Test의 적용 및 해석 278

1. Impact Echo Test의 해석기법 278

2. Impact Echo Test계획 및 방법 279

제4절 포장궤도의 충격반향시험 적용 및 결과 281

1. 시험계획 281

2. 시험 방법 281

3. 시험 공시체에서의 적용성 검토 282

4. 포장궤도에서 충진성능 평가 284

5. 시험결과 286

6. 코어압축강도 시험결과 293

제5절 소결 294

제7장 결론 295

부록 1. 시멘트모르터충진형 포장궤도 공사시방서(안) 297

부록 2. 시멘트모르터충진형 포장궤도 유지관리지침서(안) 321

참고 문헌 334

철도연약노반 강화기술개발 및 구조물과 토공접합부 보강기술개발 338

요약문 340

목차 342

제1장 서론 355

제1절 연구의 목적 355

제2절 연구내용 및 범위 356

제3절 연구수행 방법 358

제2장 토목섬유를 이용한 연약노반 강화공법 359

제1절 토목섬유 현장부설시험 359

1. 개요 359

2. 현장부설시험구간 361

3. 계측방법 및 계측기 설치 362

4. 현장부설시험 시공 및 노반토 종류 363

제2절 현장부설시험 계측결과 및 분석 368

1. 측정항목 및 측정결과 369

2. 육안조사 379

제3절 토목섬유 부설장치 개발 385

1. 토목섬유 부설장치 현황 385

2. 도상자갈 클리너 장비를 이용한 부설장치 개발 393

제3장 이동재하시험을 통한 지지강성 변화구간 거동분석 398

제1절 지지강성변화구간 거동분석을 위한 이동재하시험 398

1. 개요 398

2. 실험조건 399

3. 계측시스템 404

4. 이동재하 축소모형실험 순서 408

제2절 지지강성 변화구간에 대한 거동분석 411

1. 개요 411

2. 궤도형식에 따른 하중조건별 거동 412

제3절 모형실험과 수치해석과의 비교 433

1. 수치해석의 개요 433

2. 수치해석 방법 및 절차 433

3. 유한요소 해석결과 및 분석 437

4. 소결론 452

제4장 지지강성 변화구간 현장부설시험 454

제1절 지지강성 변화구간 이론적 검토 454

1. 국내외 지지강성 변화구간의 설계 및 시공기준 454

제2절 콘크리트 도상궤도 궤도구조별 동특성분석 466

1. 콘크리트도상 궤도부설 현장별 주요 문제점 466

2. 각종 궤도구조별 동특성 이론고찰 467

제3절 광폭침목을 이용한 터널과 토공접속부 보강공법 475

1. 현장부설시험 개요 475

2. 광폭침목 현장계측 및 결과 분석 477

3. 소결론 490

제5장 수치해석을 통한 토공접합부 성능분석 492

제1절 터널/토공 접속부 구간 이동재하 수치해석 492

1. PENTAGON 3D를 이용한 수치해석에서의 필요조건 492

제2절 터널/토공 접속부 구간 3차원 유한요소해석 498

1. 일반사항 498

2. 해석결과 정리 500

3. 소결론 506

제6장 종합결론 508

참고문헌 510

강철도교 잔존수명평가 및 유지관리기법 개발 512

요약문 514

목차 517

제1장 서론 523

제1절 연구의 필요성 및 목적 523

1. 연구 필요성 및 배경 523

2. 연구 목적 524

제2절 연구내용 및 범위 525

1. 설계기준 고찰 526

2. 피로신뢰성 해석 방법 분석 526

3. 강철도교 시스템의 건전성 평가 529

4. 신뢰성 평가 단위 모듈 S/W 개발 529

제2장 연구 동향 530

제1절 국내 기술동향 530

제2절 국외 기술동향 531

제3절 국내 기술수준 533

제3장 건전성 평가 535

제1절 유지관리 기본모형설정 535

1. 철도교의 진단 및 건전성평가 536

2. 신뢰성해석 536

3. 안전성 및 내하력평가 모형 536

4. 내하력 및 내구성 537

제2절 건전성 평가 540

1. 정의 540

2. 신뢰성이론 도입의 필요성 542

3. 건전성평가 기준 및 절차 544

제3절 안전성 및 내하력평가 546

1. 개요 546

2. 한계상태모형 547

제4절 안전성 평가 555

제5절 등가내하력 평가방법 556

1. 요소수준 556

2. 시스템수준 558

제6절 적용 사례 562

1. 개요 562

2. 노후손상계수 DF(이미지참조) 563

3. 신뢰성 해석 568

4. 등가내하력 평가 569

5. 민감도 해석 573

제4장 신뢰성 이론 575

제1절 신뢰성 575

1. 신뢰성 해석의 개념 575

2. 신뢰성 이론 575

3. 신뢰성 지수 및 파괴확률 581

4. 구조신뢰성 583

5. 응답면 분석기법 587

제5장 피로신뢰성 해석 589

제1절 응력변동빈도해석 589

1. 기 개발된 프로그램 계산절차 589

2. 추가된 계산과정 589

3. 하중모형을 이용한 신뢰성 해석 591

4. MCS를 이용한 피로신뢰성 해석 593

제2절 응답면기법에 의한 피로균열진전과 파괴확률예측 595

제6장 피로신뢰성 해석 프로그램 598

제1절 프로그램의 사용방법 598

제2절 프로그램의 분석 결과 609

제7장 결론 및 활용계획(제목없음) 612

제1절 분석사례 612

제2절 결론 617

참고문헌 619

스마트 철도교량 구조물 기술연구 625

요약문 627

목차 629

제1장 서론 635

제1절 연구의 배경 및 필요성 635

제2절 연구목적 및 내용 638

제2장 광섬유센서를 이용한 모니터링 기술 641

제1절 FBG 센서 641

1. FBG 센서의 소개 641

2. 국내외 연구동향 644

3. FBG 센서의 기본원리 646

4. Interrogator의 기본원리 651

제2절 FBG 센서의 매립을 통한 모니터링 653

1. 서론 653

2. 실물 프리스트레스 콘크리트 거더 실험 654

3. 동적 실험결과 659

4. 정적 실험결과 662

5. 요약 667

제3절 FBG 센서의 경량전철 적용 668

1. 서론 668

2. 현장실험 프로그램 670

3. 현장실험 결과 673

4. 사용성 기준평가 683

5. 요약 684

제4절 FBG 광섬유 센서의 적용성 요약 685

제3장 압전소자를 이용한 국부손상 감지 기술 687

제1절 국부손상 감지기술 개요 687

1. 서론 687

2. 손상계측실험의 개요와 주요결과 688

제2절 유한요소를 이용한 파전달 해석 689

1. PZT(Lead-Zirconate-Titanate) 재료 689

2. 파전달 해석을 위한 유한요소적 고려사항 692

3. 유한요소해석 695

제3절 결론 708

제4장 FRP를 이용한 보강기술 및 현황 710

제1절 FRP 복합소재 및 재료특성 710

제2절 FRP 외부보강기법 717

1. FRP 외부보강기법의 발전 717

2. FRP 강화 콘크리트 구조물의 휨보강 설계법 718

3. FRP 외부보강 콘크리트 구조물의 전단보강 설계법 725

4. 계면응력 모델 728

제3절 FRP 보강기법의 현황 및 전망 733

제5장 결론 735

참고문헌 739

철도시스템 Smart기술 연구 746

요약문 748

목차 750

제1장 서론 756

제2장 부분방전을 이용한 열화진단 프로그램 및 시스템 구축 759

제1절 온라인 감시 소프트웨어 및 진단 알고리즘 개발 759

1. 감시 시스템의 소프트웨어 개요 759

2. 감시 소프트웨어의 구성 759

3. 견인전동기 운전중 부분방전 감시 소프트웨어의 제작 761

제2절 견인전동기 운전중 감시시스템 최적화 모델 개발 767

1. 견인전동기 열화 분석 767

2. 견인전동기 결함별 고정자 권선 제작 768

3. 견인전동기 결함별 고정자 권선의 전기적 특성 분석 771

제3절 온라인 열화진단 시스템 개발 787

1. 견인전동기 운전중 부분방전 시험 787

2. 견인전동기 운전중 부분방전 시작품 개발 788

3. 운전중 부분방전 모의시험 791

4. 견인전동기 고정자 권선 서지 시험 및 분석 802

5. 견인전동기 부분방전 탐침시험 804

제3장 터널내부 애자의 표면열화 상태 진단 기법 및 피뢰기 진단장치 실용화 방안 807

제1절 전철용 피뢰기 진단시스템 개발 807

1. 피뢰기 진단기술 807

2. 최근의 피뢰기 진단기술 808

3. 전철용 피뢰기 (교류) 진단장치 설계 및 제작 811

4. 현장 측정 및 분석 817

5. 피뢰기 관리 및 진단 방안 826

제2절 터널내부 고분자애자 열화진단 829

1. 고분자애자 열화 830

2. 고분자 애자의 열화진단 방법 842

제4장 전력설비 RCM적용 방안검토 849

제1절 유지보수 체계검토 849

제2절 전력설비 유지보수기법의 이론적 고찰 850

1. 유지보수기법의 정의 및 절차 850

2. 유지보수 주기결정의 적용 성 검토 852

3. 신뢰도 비용 요소 검토 854

제5장 결론 858

참고문헌 860

신호설비 유지보수 효율화를 위한 정보전송방식 기술연구 862

요약문 864

목차 866

제1장 연구개발 목표 및 실적 870

제1절 개요 870

제2절 과제목표 및 추진내역 872

1. 기술개발 최종목표 872

2. 기술개발 목표 및 범위 872

3. 당해연도 과제목표 및 추진내역 873

제3절 기술개발 추진체계 876

1. 연구과제 수행 흐름도 876

2. 과제 수행계획 878

제2장 신호설비 상호간 정보전송 표준 프로토콜(안) 수정보완 879

제1절 신호설비 상호간 정보전송방식 표준화 879

제2절 표준 프로토콜 수정보완 882

1. 통합 CTC 통신서버 ⇔ HSE간 통신 프로토콜 882

2. 통합 CTC 통신서버 ⇔ SCADA간 통신 프로토콜 899

3. 통합 CTC 통신서버 ⇔ LDTS간 통신 프로토콜 902

제3절 표준 프로토콜의 안전특성 분석 928

1. 안전전송 국제규격에 따른 요구사항 분석 929

2. 표준 프로토콜과 규격의 비교분석 934

제3장 고신뢰성을 갖는 네트워크 인터페이스 기술연구 937

제1절 기술 개발의 내용 및 방법 937

제2절 산업용 Safety 필드버스 기술의 표준화 동향 939

1. IEC 61784 Part 3 939

2. EtherNet/IP 948

제3절 철도신호설비간 인터페이스를 위한 네트워크 개발 요구사항 954

1. 철도용품 표준규격 954

2. IEC 62280 Part 2 963

제4절 이더넷 기반 인터페이스 모듈 개발 972

1. Hardware TCP/IP 972

2. 철도신호용 인터페이스 모듈 설계 및 개발 979

제5절 고 신뢰성 보장을 위한 철도신호용 네트워크 요구사항 987

1. IEC 61784 Part 3의 통신 에러 대응책 987

2. Redundancy 성능지표 992

3. 성능평가 993

제4장 결론 1000

참고문헌 1002

기존화차 성능향상 및 무보수화 방안 연구 1005

요약문 1007

목차 1015

제1장 서론 1021

제1절 연구목적 1021

제2절 필요성 1021

제3절 연구방법 1022

1. 추진방법 1022

2. 지금까지의 기술개발 실적 1023

3. 추전전략 1025

제2장 화차대차용 마모판 개발 1026

제1절 개요 1026

1. 연구개발의 필요성 1026

2. 연구 내용 및 목표 1027

제2절 이론적 배경 1030

1. 강판 소재의 분류(KS) 1030

2. 강의 표면처리법 1033

3. 금속의 마모, 충격 및 파괴 1057

제3절 연구진행 및 방법 1084

1. 연구의 준비 1084

2. 시편의 제작 1087

3. 소재의 표면처리 1088

4. 물성시험 1090

제4절 연구 결과 1097

1. 경도시험 결과 1097

2. 마모시험 결과 1100

3. 충격시험 결과 1109

4. 파괴시험 결과 1111

제5절 결과분석 1114

1. 연구 후보 소재의 선택 1114

2. 기본 소재 물성 1114

3. 표면처리에 따른 SM45C, SPS5 강의 마모특성 변화 1115

4. 동일 소재의 탄소함량 변화에 의한 물성변화 1116

제6절 마모판의 성능개선을 위한 제언 1117

1. 기존 제품의 열처리 최적화를 통한 개선 1117

2. 특화된 소재의 도입을 통한 개선 1117

3. 강성이 보다 우수한 소재의 도입 1117

제3장 하이드로 축상스프링 특성시험 1119

제1절 시험 개요 1119

제2절 시험 결과 1121

제4장 무보수 개념의 주행장치 개념설계 1123

제1절 Conical Rubber Spring Bogie 1123

제2절 Swing Motion Bogie 1126

제3절 Scheffel Bogie 1128

제5장 고속화차 특허맵 분석 1129

제1절 개요 1129

제2절 검색방법 1130

제3절 조사특허 기술분류 1131

제4절 고속화차 특허맵 분석 1132

1. 년도별/장치별 동향 1132

2. 국가별 동향 1133

3. 출원인별 동향 1135

제5절 특허맵 분석결과 1136

제6장 결론 1137

참고문헌 1138

부록 I. 시료별 마모시험 결과 1143

부록 II. 시료별 마모트랙 사진 1153

철도차량 구조물의 잔존수명 평가기술 개발 1175

요약문 1177

목차 1183

제1장 과제 개요 1192

제1절 연구 목적 1192

제2절 연구개발의 필요성 및 배경 1192

1. 기술적 측면 1192

2. 경제, 산업적 측면 1193

3. 사회, 문화적 측면 1193

제3절 연구개발의 내용 및 범위 1194

제2장 차량구조물 특성 시험평가 1197

제1절 철도차량 구조물용 SM490A 재질 내한성 평가 1197

1. 서론 1197

2. P-S-N 선도(Probabilistic stress-life curve) 1198

3. 실험방법 1207

4. 시험결과 1213

5. 결과 1229

제2절 대기부식 시편의 피로특성 1231

1. 대기부식시험 개요 1231

2. 대기부식시편의 인장 및 피로시험 1232

제3절 파괴역학적 거동 특성 1238

1. 개요 1238

2. 기계적 성질, 경도시험 및 조직검사 1245

3. 파괴인성시험 1248

4. 피로균열 진전시험 1256

5. 하한계 균열진전시험 1266

제4절 AE를 이용한 균열발생수명 평가 1272

1. 연구 배경 1272

2. 균열발생수명평가 시험방법 1272

3. 시험 결과 1282

4. 균열진전속도 및 잔존수명 예측 평가 1289

5. 결론 1291

제3장 차량 구조물 잔존수명 평가 절차 1292

제1절 잔존수명 개념 정립 1292

제2절 차량 구조물 잔존수명 평가절차 1295

제4장 수명평가 프로그램 개발 1301

제1절 개요 1301

제2절 프로그램 구성 1302

제3절 응력-수명 평가법 1307

제4절 변형률-수명 평가법 1336

제5절 피로균열 진전 평가법 1343

참고문헌 1345

표목차

궤도유지관리 의사결정 지원시스템 개발 10

표 2.1. 해외의 유지관리시스템 비교분석표 19

표 2.2. 시스템의 사용목적 24

표 2.3. 데이터베이스의 구성 33

표 3.1. 이동 표준편차 산정 방법 43

표 3.2. 평면선형 데이터 49

표 3.3. 선로구배 데이터 49

표 3.4. 선로의 등급 50

표 3.5. 운행속도 데이터 51

표 3.6. 연간통과톤수 데이터 52

표 3.7. 경부고속철도의 통과톤수 개요 53

표 3.8. 레일 데이터 54

표 3.9. 체결구 데이터 55

표 3.10. 침목 데이터 56

표 3.11. 신축이음매 데이터 57

표 3.12. 분기기 데이터 58

표 3.13. 도상 데이터 58

표 3.14. 도상매트 데이터 59

표 3.15. 노반 데이터 60

표 3.16. 구조물 데이터 60

표 3.17. 탐상 데이터 64

표 3.18. 탐상각도별 결함코드의 종류 65

표 3.19. 레일마모 데이터 66

표 3.20. 레일결함 데이터 67

표 3.21. 레일요철 데이터 72

표 3.22. 레일체결장치 점검 항목 73

표 3.23. 체결구의 상태 구분 코드 73

표 3.24. 체결구 점검 데이터 입력 형식 74

표 3.25. 입력데이타 저장형식 74

표 3.26. 침목점검 입력 데이타 75

표 3.27. 침목 상태분류 75

표 3.28. 침목점검 데이타 76

표 3.29. 도상저항력의 측정 77

표 3.30. 도상오염도의 측정 77

표 3.31. 작업의 분류 84

표 3.32. 장비별 작업단가 92

표 3.33. 철도공사의 2004년 장비의 사용료(예) 93

표 3.34. 보수장비 종류별 용도 96

표 3.35. 작업별 시간당 비용 99

표 4.1. 궤도틀림잔존율(하선) 119

표 4.2. 궤도틀림잔존율(상선) 119

표 4.3. 레일 교환 규정 135

표 4.4. 요철 크기 137

표 4.5. 검측 데이터 파장 분류 138

표 4.6. 작업온도제한 139

표 4.7. 변수정의의 변화 147

표 4.8. SOL(A)와 SOL(B)의 비교 152

기존선 자갈궤도 생력화를 위한 포장궤도 개발[시멘트모르터충진형] 177

〈표 1.1〉 시험시공 수행 내용 184

〈표 1.2〉 시험시공 시험 결과(대전 폐선구간) 186

〈표 1.3〉 시험시공 시험 결과(철도연구원) 187

〈표 1.4〉 시험시공 시험 결과(경기도 의왕역) 189

〈표 1.5〉 온도별 및 혼합시간별 모르타르의 표면 관찰 191

〈표 1.6〉 혼합시간별 모르타르 공시체의 깊이별 관찰 192

〈표 1.7〉 시험시공 시험 결과(철도연구원) 195

〈표 1.8〉 시험시공 시험 결과(경기 의왕역) 197

〈표 2.1〉 RC 대형침목에 대한 성능시험결과(2005년) 203

〈표 2.2〉 설계결과 요약 206

〈표 2.3〉 시험항목 및 시험체 수량 208

〈표 2.4〉 레일좌면(정모멘트) 정적시험 측정결과 요약 212

〈표 2.5〉 침목중앙부(부모멘트) 정적시험 측정결과 요약 214

〈표 2.6〉 레일좌면(정모멘트) 동적시험 측정결과 요약 216

〈표 2.7〉 포스트텐션 PSC 대형침목 성능시험결과 217

〈표 3.1〉 측정센서 제원 223

〈표 3.2〉 토압계, 변위계의 설치 위치 223

〈표 3.3〉 정적 하중재하시험 재하조건 227

〈표 3.4〉 이음매부에서의 정적 하중재하시 변위 229

〈표 3.5〉 연속부에서 정적 하중재하시 변위량 230

〈표 3.6〉 이음매부 정적재하시험시의 토압변화량 235

〈표 3.7〉 반복재하시험 후 정적 하중재하시험에 의한 변위 237

〈표 3.8〉 정적 재하시험에 의한 토압 238

〈표 3.9〉 반복재하시험의 재하조건 241

〈표 3.10〉 반복재하시험의 토압 변화 242

〈표 3.11〉 반복재하시 이음매부와 연속부의 침하량 246

〈표 3.12〉 정적 재하시험에 의한 소성변위 246

〈표 3.13〉 반복재하시 이음매부와 연속부의 소성침하량 248

〈표 3.14〉 반복재하시험에 의한 탄성변위 251

〈표 4.1〉 개선된 궤도구성품 및 장비 내역 255

〈표 4.2〉 사용자재 내역 261

〈표 5.1〉 건식세척장치 제원 270

〈표 6.1〉 포장궤도에서의 IE Test 286

철도연약노반 강화기술개발 및 구조물과 토공접합부 보강기술개발 345

〈표 2.1〉 연약노반 강화방안 비교 360

〈표 2.2〉 현장부설구간내 기본물성시험결과 366

〈표 2.3〉 현장에 부설된 토목섬유의 물성치 367

〈표 2.4〉 현장시험 계측일 및 계측항목 368

〈표 2.5〉 계측일별 화물열차 통과시 보강단면별 최대 윤중 369

〈표 2.6〉 계측일별 화물열차 통과시 보강단면별 Peak 횡압 371

〈표 2.7〉 계측일별 현장부설단면에 따른 탄성변위 373

〈표 2.8〉 현장부설단면에 따른 계측일별 소성침하량 374

〈표 2.9〉 각 측점에서의 계측일별 최대 동토압 376

〈표 3.1〉 실내시험 결과 400

〈표 3.2〉 이동재하시험장비 세부내용 402

〈표 3.3〉 이동재하시험장비의 주요 구성품 및 특성 404

〈표 3.4〉 이동재하 축소모형실험조건 404

〈표 3.5〉 측정센서 제원 405

〈표 3.6〉 각 하중단계별 침목에서의 변위량 414

〈표 3.7〉 반복재하시험에 의한 침목위치별 탄성 및 소성 변위량 418

〈표 3.8〉 왕복횟수에 따른 위치별 층별 토압 429

〈표 3.9〉 수치해석에 사용된 해석물성값 434

〈표 3.10〉 정적하중단계별 토압량 439

〈표 4.1〉 고속철도 접속부 구간에 대한 설계기준 455

〈표 4.2〉 구조물접속부 뒷채움 재료 입도 및 혼화재 455

〈표 4.3〉 구조물접속부 뒷채움 재료 품질기준 456

〈표 4.4〉 배수유공블록 품질기준 456

〈표 4.5〉 구조물 접속부 뒷채움재료 품질관리 요건 456

〈표 4.6〉 구조물 접속부 뒷채움 다짐관리기준 456

〈표 4.7〉 구조물 접속부 뒷채움 현장품질관리 요건 457

〈표 4.8〉 보조도상 재료의 선정 기준 458

〈표 4.9〉 터널내 설치한 궤도형식별 사진과 문제점 467

〈표 4.10〉 LVT system의 궤도탄성 및 동적거동 468

〈표 4.11〉 ALT-II system의 궤도탄성 및 동적거동 468

〈표 4.12〉 콘크리트 노반상 자갈도상궤도(A구간)의 궤도탄성 및 동적거동 471

〈표 4.13〉 토공노반상 자갈도상궤도(B 구간)의 궤도탄성 및 동적거동 472

〈표 4.14〉 LVT system + 콘크리트노반상 자갈도상+토노반상 자갈도상 473

〈표 4.15〉 ALT-II system + 콘크리트노반상 자갈도상 + 토노반상 자갈도상 474

〈표 4.16〉 접속구간에서 발생되는 주요 문제점 476

〈표 4.17〉 터널 현장계측 일시 및 계측열차 477

〈표 4.18〉 화물열차 7100호대 기관차 제원 479

〈표 4.19〉 화물열차 운행시 각 측점별 최대윤중 482

〈표 4.20〉 화물열차 통과시 궤도구조별 윤중 범위 483

〈표 4.21〉 궤도구조 형식별(터널, 접속부, 토공부) 평균값 비교 485

〈표 4.22〉 화물열차 운행시 각 측점별 침하량 487

〈표 4.23〉 화물열차 운행시 각 측점별 침하 범위 488

〈표 4.24〉 궤도의 동적 종합탄성계수(LVT system) 490

〈표 4.24〉 궤도의 동적 증합탄성계수(ALT-II system) 490

〈표 5.1〉 매개변수 분석을 위해 사용된 지반의 물성 499

〈표 5.2〉 매개변수 분석을 위해 사용된 궤도 구성재료의 물성값 500

〈표 5.3〉 각 구간별 측점위치별 최대 변위량 504

〈표 5.4〉 각 구간별 측점위치별 최대 토압 505

강철도교 잔존수명평가 및 유지관리기법 개발 520

표 3.1. 판정기준 및 판정구분 545

표 3.2. 건전성(내하력) 평가기준 및 조치방법 546

표 3.3. 저항불확실량 552

표 3.4. 하중불확실량 552

표 3.5. 채택된 불확실량 자료 553

표 3.6. 교량 제원 562

표 3.7. 고유진동수 및 노후손상계수 564

표 3.8. 사하중에 의한 응력 568

표 3.9. 요소 및 체계 신뢰성지수 569

표 3.10. 교량별 내하력 571

표 3.11. 교량별 내하율 572

표 3.12. 노후손상계수 추정치의 변화에 따른 내하율 574

표 3.13. 노후손상계수의 변동계수 변화에 따른 내하율 574

표 4.1. 구조물의 안전성 지표 576

표 4.2. 양함수 및 음함수형태의 한계상태모형 585

표 4.3. 지배적인 시스템 파괴모드의 규명 587

표 6.1. 최대일정반복응력 300 kg/cm2일 경우 파괴확률 및 신뢰성지수 결과 609

표 6.2. 최대일정반복응력 500 kg/cm2일 경우 파괴확률 및 신뢰성지수 결과 610

표 6.3. 최대일정반복응력 700 kg/cm2일 경우 파괴확률 및 신뢰성지수 결과 611

표 7.1. 랜덤변수의 통계적 특성값 랜덤변수 614

표 7.2. 저항모멘트 및 한계상태함수의 응답면의 계수 615

표 7.3. 신뢰성 지수 및 파괴확률 616

스마트 철도교량 구조물 기술연구 631

〈표 1-1〉 우리나라 철도시설 추이 635

〈표 1-2〉 주요국 철도시설 현황비교 635

〈표 1-3〉 구조물(교량, 터널, 옹벽) 현황 636

〈표 1-4〉 구조물 종별 현황 637

〈표 1-5〉 경과년수별 교량현황 637

〈표 1-6〉 경과년수별 터널현황 637

〈표 2-1〉 여러 광센서들의 비교 643

〈표 2-2〉 FBG 계측시스템의 성능표 (FiberPro 2006) 652

〈표 2-3〉 경량전철 차량 속도대역별 최대치 675

〈표 2-4〉 대상교량의 사용성 평가 683

〈표 3-1〉 손상시나리오별 지배주파수의 변화 (Park et al, 〈그림 3-2〉참조) 700

〈표 3-2〉 TOF기준 실험 및 해석결과 비교 707

〈표 3-3〉 웨이블릿 계수(WC)기준 실험 및 해석결과 비교 707

〈표 4-1〉 FRP 재료의 전형적인 열팽창계수 714

〈표 4-2〉 FRP 시스템의 일반적인 인장특성 714

〈표 4-3〉 대표적인 FRP 제품의 노출상태에 따른 환경감소계수 714

철도시스템 Smart기술 연구 752

표 2-1. 모의권선의 절연재료 및 규격 769

표 2-2. 견인전동기의 주요사양 770

표 2-3. 모의권선의 결함내용 771

표 2-4. 견인전동기 고정자 권선의 종류 771

표 2-5. 견인전동기 (견인전동기 소선단락)의 절연열화 특성 776

표 2-6. 고정자 권선 소선단락의 절연특성 777

표 2-7. 고정자 권선 도체표면에서 공극의 절연특성 779

표 2-8. 고정자 권선 주절연재료 내부에서 공극의 절연특성 781

표 2-9. 고정자 권선 반도전층이 제거된 권선의 절연특성 783

표 2-10. 고정자 권선 장상적인 권선의 절연특성 785

표 2-11. 견인전동기 (견인전동기 도체표면에서 공극)의 절연열화 특성 787

표 2-12. PDA를 활용한 NQN과 Qm의 측정결과 792

표 3-1. 진단 대상 피뢰기의 설치 현황 818

표 3-2. 피뢰기 누설전류 파형에 따른 분류 827

표 3-3. 청소방법과 오손 잔류량 834

표 3-4. 옥외용 고분자 애자의 열화요인 837

표 3-5. 옥외용 애자의 열화요인 및 표면상태 평가방법 837

표 4-1. 유지보수의 기본적 구성과 정의 850

표 4-2. FMEA표 양식 852

표 4-3. 공급지장 비용의 구성요소 854

기존화차 성능향상 및 무보수화 방안 연구 1017

표 2-1. 냉연강판의 종류 1031

표 2-2. 열연강판의 종류 1032

표 2-3. 전자파의 분류 1042

표 2-4. 경화층 깊이의 허용치 1044

표 2-5. 종별 소입 경화부 허용치 1045

표 2-6. 채택 소재의 종류 및 특징 1085

표 2-7. 강의 종류별 화학조성 1086

표 2-8. 마모시험조건 1092

표 2-9. 파괴시험조건 1095

표 5-1. 조사특허 기술분류 1131

철도차량 구조물의 잔존수명 평가기술 개발 1190

Table 2.1.1. Chemical composition of SM490A (wt.%) 1208

Table 2.1.2. Welding specification 1208

Table 2.1.3(a) Strength & elongation under +20℃ 1218

Table 2.1.3(b) Strength & elongation under -10℃ 1218

Table 2.1.3(c) Strength & elongation under -40℃ 1219

Table 2.1.4(a) Strength & elongation under +20℃-baseline 1219

Table 2.1.4(b) Strength & elongation under -10℃-baseline 1219

Table 2.1.4(c) Strength & elongation under -40℃-baseline 1220

Table 2.1.5. Material properties in Eq. 2.1.16 1222

Table 2.2.1. Test schedule for atmospheric corrosion 1232

Table 2.2.2. Fatigue test result of SM490A atmospheric corrosion specimens 1233

Table 2.2.3. Fatigue test result of SS400 atmospheric corrosion specimens 1234

Table 2.3.1. 용접방법 1242

Table 2.3.2. 시험종류 1242

Table 2.3.3. 인장시험결과 1246

Table 2.3.4. 파괴인성 시험편 종류 1249

Table 2.3.5. 파괴인성 시험결과 1250

Table 2.3.6. 균열진전 시험편 종류 1256

Table 2.3.7. 모재의 균열진전 시험결과 1258

Table 2.3.8. HAZ의 균열진전 시험결과 1259

Table 2.3.9. PWHT HAZ 의 균열진전 시험결과 1259

Table 2.3.10. 균열진전 하한계 시험편 종류 1267

Table 2.3.11. 균열진전 하한계 시험결과 1268

Table 2.4.1. 균열진전 스트레인 게이지의 특성 1281

Table 2.4.2. SM490A 용접재의 기계적 물성치 (상온) 1283

Table 2.4.3. 시험편/시험조건/피로시험 결과표 1284

Table 2.4.4. 각 측정기기의 종결시간 비교 1289

Table 4.2.1. 개발 환경 및 개발 언어 1306

그림목차

궤도유지관리 의사결정 지원시스템 개발 12

그림 2.1. H/W 시스템의 운용 개념도 26

그림 2.2. 궤도 유지관리 의사결정지원 시스템의 개념도 31

그림 3.1. 노선 구간별 속성에 따른 로트 Grouping 39

그림 3.2. 이동 표준편차 (예제) 44

그림 3.3. 단위 항목수 결정절차 45

그림 3.4. 단위 항목수에 따른 TD 값 변화 45

그립 3.5. 로트의 설정 예 47

그림 3.6. KTX차량의 축배치도 53

그림 3.7. EM120 궤도검측차량 62

그림 3.8. 검측데이터 DB화 63

그림 3.9. 레일탐상차 64

그림 3.10. 레일 단면 마모 형상 65

그림 3.11. 트롤리식 레일요철 측정장비 69

그림 3.12. 센서의 위치 70

그림 3.13. ①-②-③ 센서에 의한 전달함수 71

그림 3.14. ①-③-④ 센서에 의한 전달함수 71

그림 3.15. 도상횡저항력 측정 장면 79

그림 3.16. 도상횡저항력 측정원리 79

그림 3.17. 도상자갈의 샘플링 1 80

그림 3.18. 도상자갈의 샘플링 2 80

그림 3.19. 도상자갈의 체분석 시험 81

그림 3.20. 체분석 시험결과 예 81

그림 3.21. 궤도보수 작업일지의 예 82

그림 3.22. 작업이력의 공간적 분석 예 83

그림 3.23. 작업이력의 시간적 분석 예 83

그림 3.24. 궤도 보수장비 95

그림 4.1. 궤도현황정보 구조물 입력/수정 화면 101

그림 4.2. 검측자료 DB화 화면 102

그림 4.3. 궤도현황 도시화면 103

그림 4.4. 궤도틀림 측정치도시 화면 104

그림 4.5. 데이터 선택 창 105

그림 4.6. 통계그래프 표시 예 107

그림 4.7. 궤도의 면틀림 검측기록 (예) 109

그림 4.8. 궤도틀림 측정치도시(200m구간 간격) 화면 110

그림 4.9. 궤도틀림진전 추이 파악 흐름도 112

그림 4.10. 다짐 및 자갈치기에 따른 궤도틀림 진전 113

그림 4.11. 궤도틀림 진전율의 확률변수 114

그림 4.12. MTT 장비 복원율의 확률변수 114

그림 4.13. 궤도틀림 진행률(토공구간, 하선, 143km~144km) 117

그림 4.14. 궤도틀림 잔존율의 정의 118

그림 4.15. 궤도틀림 진전율 화면 120

그림 4.16. 레일의 피로수명 계산 예 123

그림 4.17. 궤도유지보수 계획안 화면 124

그림 4.18. 계획안 구간의 선택 화면 125

그림 4.19. 연관성 분석에 관한 도해 126

그림 4.20. 연관성 모델 설정 127

그림 4.21. 작업 총비용의 개념 128

그림 4.22. Rule 편집 화면 129

그림 4.23. 적용 Rule List 화면 130

그림 4.24. 상태기반 레일연마 계획수립 136

그림 4.25. 최적화 기능 메뉴구성 140

그림 4.26. 작업계획 수립 화면 142

그림 4.27. 다짐/자갈치기 통합계획 알고리즘 150

그림 4.28. 다짐 자갈치기 통합알고리즘 적용(사례) 151

그림 4.29. 작업간의 내포관계 154

그림 4.30. 연차별 비용분석 (사례) 156

그림 4.31. 작업 연기에 따른 긴급보수비 증가 157

그림 5.1. 로트 Grouping 개념 162

그림 5.2. 목적함수 개선 163

그림 5.3. 초기 가능해 발견 시간 163

그림 5.4. Finite Time Horizon에 의한 경계효과 164

그림 5.5. 경계효과의 상쇄를 위한 비용설정 164

그림 5.6. 근사문제에 대한 수행도 165

기존선 자갈궤도 생력화를 위한 포장궤도 개발[시멘트모르터충진형] 179

〈그림 1.1〉 연구 수행 체계 및 내용 183

〈그림 1.2〉 시험 시공 공정 사진 185

〈그림 1.3〉 시험 시공 사진(철도연구원) 187

〈그림 1.4〉 의왕역 시험 타설 사진 188

〈그림 1.5〉 모르타르 표면의 공기포 사진 189

〈그림 1.6〉 기존 믹싱 장비 192

〈그림 1.7〉 2차 믹싱 추가 설치장비 193

〈그림 1.8〉 1차 믹싱 길이(60cm) 193

〈그림 1.9〉 1차 믹싱 길이(90cm) 193

〈그림 1.10〉 충전 모르타르의공시체 내부사진 194

〈그림 1.11〉 Mock up 시험 표면 관찰 사진 194

〈그림 1.12〉 연구원내 시험 타설 사진 196

〈그림 1.13〉 의왕역 시험 타설 사진 197

〈그림 2.1〉 포장궤도 대형침목 제원 200

〈그림 2.2〉 포장궤도 대형침목(RC) 배근도 201

〈그림 2.3〉 대형침목 시제품 202

〈그림 2.4〉 대형침목 단면 207

〈그림 2.5〉 레일좌면 시험 설치도 209

〈그림 2.6〉 침목중앙부 (부모멘트) 시험 설치도 209

〈그림 2.7〉 레일좌면 정모멘트 정적시험 결과 210

〈그림 2.8〉 최대하중-균열폭 관계 211

〈그림 2.9〉 레일좌면 시험체의 설치 및 파괴형상 213

〈그림 2.10〉 침목중앙부 부모멘트 정적시험 결과 214

〈그림 2.11〉 침목중앙부 시험체의 설치 및 균열형상 215

〈그림 2.12〉 최대하중-균열폭 관계 (레일좌면 정모멘트 동적시험) 216

〈그림 3.1〉 재하시험 개요도(정면) 220

〈그림 3.2〉 재하시험 개요도(측면) 220

〈그림 3.3〉 실물재하시험 전경 221

〈그림 3.4〉 시험하중 조건 222

〈그림 3.5〉 각종계측기의 설치위치 224

〈그림 3.6〉 실대형 모형실험의 순서도 225

〈그림 3.7〉 포장궤도 시공순서 226

〈그림 3.8〉 정적 하중재하시의 변위량 233

〈그림 3.9〉 이음매구간에서 정적재하시험시의 토압변화량 236

〈그림 3.10〉 하중재하지점 침목의 하중-변위 그래프 239

〈그림 3.11〉 반복재하시험시의 토압 변화 244

〈그림 3.12〉 반복재하시 침하량 247

〈그림 3.13〉 반복재하시험의 의한 소성변위 249

〈그림 3.14〉 반복재하시험에 의한 탄성변위 252

〈그림 4.1〉 대형침목 설계도 256

〈그림 4.2〉 쿠션탱크 부착형 주입장치 258

〈그림 4.3〉 인력작업 위주의 공정 259

〈그림 4.4〉 주입공을 이용한 충진예 260

〈그림 4.5〉 시험시공 표준도 262

〈그림 4.6〉 단계별 시공전경 264

〈그림 5.1〉 Blasting 전 석분 및 흙 자갈 268

〈그림 5.2〉 Blasting 후 석분 및 흙 자갈 268

〈그림 5.3〉 품질시험을 위한 소형 건식세척설비 269

〈그림 5.4〉 건식세척장치 설계도 270

〈그림 5.5〉 Plastic Media를 이용한 대용량 건식세척장치 271

〈그림 5.6〉 Hoffer 조절밸브 불량 272

〈그림 5.7〉 자갈 넘침 현상 272

〈그림 6.1〉 충격반향기법 개요 275

〈그림 6.3〉 Rl, R2 위치에서의 시간영역 신호 276

〈그림 6.3〉 콘크리트 슬래브에서의 IE Test 개요 279

〈그림 6.4〉 포장궤도시편에서의 충격응답시험 282

〈그림 6.5〉 시험공시체의 형상과 시험위치 282

〈그림 6.6〉 주파수 응답곡선(No.9) 283

〈그림 6.7〉 주파수 응답곡선(No.1) 283

〈그림 6.8〉 위치별 P파 속도 284

〈그림 6.9〉 위치별 실측 및 시험 두께 285

〈그림 6.10〉 포장궤도 공시체 시험위치 285

〈그림 6.11〉 포장궤도 시험 시공체에서 IE Test 285

〈그림 6.12〉 No.1 Power Spectrum 287

〈그림 6.13〉 No.2 Power Spectrum 287

〈그림 6.14〉 No.3 Power Spectrum 287

〈그림 6.15〉 No.4 Power Spectrum 287

〈그림 6.16〉 No.5 Power Spectrum 287

〈그림 6.17〉 No.6 Power Spectrum 287

〈그림 6.18〉 No.7 Power Spectrum 288

〈그림 6.19〉 No.8 Power Spectrum 288

〈그림 6.20〉 No.9 Power Spectrum 288

〈그림 6.21〉 No.10 Power Spectrum 288

〈그림 6.22〉 No.11 Power Spectrum 288

〈그림 6.23〉 No.12 Power Spectrum 288

〈그림 6.24〉 No.13 Power Spectrum 289

〈그림 6.25〉 No.14 Power Spectrum 289

〈그림 6.26〉 No.15 Power Spectrum 289

〈그림 6.27〉 No.16 Power Spectrum 289

〈그림 6.28〉 No.17 Power Spectrum 289

〈그림 6.29〉 No.18 Power Spectrum 289

〈그림 6.30〉 No.19 Power Spectrum 289

〈그림 6.31〉 No.20 Power Spectrum 289

〈그림 6.32〉 No.21 Power Spectrum 290

〈그림 6.33〉 No.22 Power Spectrum 290

〈그림 6.34〉 포장궤도 시험체에서 위치별 공진주파수 290

〈그림 6.35〉 상태가 양호한 충진층에서의 주파수응답(No.2) 292

〈그림 6.36〉 상태가 불량한 충진층에서의 주파수 응답(No.18) 292

〈그림 6.37〉 침목상면에서의 주파수 응답(No.8) 292

〈그림 6.38〉 위치별 압축강도 시험결과 293

〈그림 6.39〉 No.18코어의 모르터 충진상태 294

철도연약노반 강화기술개발 및 구조물과 토공접합부 보강기술개발 348

〈그림 2.1〉 계측기 위치 종·횡단면도 363

〈그림 2.2〉 현장부설시험 시공 절차 364

〈그림 2.3〉 현장부설시험 계측기 위치도 365

〈그림 2.4〉 계측일별 화물열차 통과시 보강단면별 최대 윤중 370

〈그림 2.5〉 계측일별 화물열차 통과시 보강단면별 Peak 횡압 372

〈그림 2.6〉 계측일별 현장부설단면에 따른 탄성변위 373

〈그림 2.7〉 현장부설구간 단면별 시일경과에 따른 장기 소성침하 375

〈그림 2.8〉 현장부설구간 측점별 시일경과에 따른 동토압 376

〈그림 2.9〉 스트레인게이지 부착 개요도 377

〈그림 2.10〉 측점별 횡방향 인장변형율 378

〈그림 2.11〉 측점별 종방향 인장변형율 378

〈그림 2.12〉 클리너 작업시 빈공간 발생 모습 394

〈그림 3.1〉 입경가적곡선 400

〈그림 3.2〉 다짐곡선 401

〈그림 3.3〉 실내시험에 적용된 각 하중 조건 402

〈그림 3.4〉 이동재하시험장비 정면도 403

〈그림 3.5〉 이동재하 시험장비 3D 상세도 403

〈그림 3.6〉 토압계 검증 곡선 406

〈그림 3.7〉 계측기 위치 408

〈그림 3.8〉 모형축소시험 연구 흐름도 411

〈그림 3.9〉 모형지반의 지반강성도 평가 412

〈그림 3.10〉 단계별 정적하중재하시 각 침목에서의 발생된 변위량 413

〈그림 3.11〉 최대정적하중 재하시 침목위치별 변위량 414

〈그림 3.12〉 정적하중 재하시 하중단계별 토압변화곡선 415

〈그림 3.13〉 최대 정적하중 재하시 층별 토압 416

〈그림 3.14〉 탄성진폭과 소성의 정의(이성혁, 2005) 417

〈그림 3.15〉 반복재하횟수에 따른 침목에서의 소성변위량 419

〈그림 3.16〉 반복재하시험에서 각 침목에서 측정된 소성변위량 419

〈그림 3.17〉 반복재하시험시 각 침목에서 측정된 변위량 420

〈그림 3.18〉 동적하중재하시 토압변화곡선 421

〈그림 3.19〉 침목 위치별 토압분포 422

〈그림 3.20〉 하중조건별 응력특성(MOMOYA, 2004) 423

〈그림 3.21〉 왕복재하횟수에 따른 #3번 침목에서의 침목의 변위량 424

〈그림 3.22〉 왕복재하횟수에 따른 침목#3 에서의 변위량 425

〈그림 3.23〉 왕복재하횟수에 따른 #6번 침목에서의 침목의 변위량 426

〈그림 3.24〉 왕복재하횟수에 따른 침목#6 에서의 소성 변위량 427

〈그림 3.25〉 왕복재하횟수에 따른 #8번 침목에서의 침목의 변위량 428

〈그림 3.26〉 왕복재하횟수에 따른 침목#8 에서의 변위량 428

〈그림 3.27〉 이동재하 1회 왕복시 층별 토압변화 430

〈그림 3.28〉 이동재하 하중조건에서의 토압변화곡전(50회 왕복시) 431

〈그림 3.29〉 이동재하 하중조건에서의 토압변화곡선(18시간, 6930회 왕복시) 432

〈그림 3.30〉 모형토조 모델링에 대한 국부좌표계 434

〈그림 3.31〉 실내시험에 적용된 각 하중 조건 435

〈그림 3.32〉 정적하중시 응력(표준) 436

〈그림 3.33〉 정적하중시의 변위(표준) 436

〈그림 3.34〉 반복하중시 응력(표준) 436

〈그림 3.35〉 반복하중시의 변위(표준) 436

〈그림 3.36〉 이동하중시 응력(표준) 436

〈그림 3.37〉 이동하중시의 변위(표준) 436

〈그림 3.38〉 정적하중단계별 침목에서의 변위량 437

〈그림 3.39〉 최대정적하중재하시 침목에서 발생된 변위량 438

〈그림 3.40〉 축소모형실험과 수치해석과의 비교 438

〈그림 3.41〉 하중단계별 토압량 변화 440

〈그림 3.42〉 최대정적하중에서의 침목위치별 침하량 440

〈그림 3.43〉 최대 정적하중일때 수치해석과 축소모형실험과의 비교 441

〈그림 3.44〉 침목 #3에서 측정한 침목의 변위량 442

〈그림 3.45〉 침목 #6에서 측정한 침목의 변위량 442

〈그림 3.46〉 침목 #10에서 측정한 침목의 변위량 443

〈그림 3.47〉 반복재하시험에서 구한 수치해석과 축소모형실험과의 비교 443

〈그림 3.48〉 반복재하 수치해석으로부터 구한 층별 위치별 토압곡선 444

〈그림 3.49〉 평균값을 이용한 수치해석과 축소모형실험과의 비교 445

〈그림 3.50〉 침목 #3에서 측정된 침목의 변위량 446

〈그림 3.51〉 침목 #6에서 측정된 침목의 변위량 447

〈그림 3.52〉 이동재하시 #10 침목에서 발생된 침목의 변위량 곡선 448

〈그림 3.53〉 이동재하시 좌측부에서 발생된 토압 곡선 449

〈그림 3.54〉 이동재하시 중앙부에서 발생된 토압 곡선 450

〈그림 3.55〉 이동재하시 우측부에서 발생된 토압 곡선 451

〈그림 4.1〉 땅깎기 후 접속부를 다지는 경우에 대한 표준단면 457

〈그림 4.2〉 구조물 접속부의 흙쌓기 표준 단면 458

〈그림 4.3〉 접속구간의 각 지점별 침하측정 460

〈그림 4.4〉 현장 4개소에 대한 접속부 구간에서의 침하특성 461

〈그림 4.5〉 궤도계수 측정결과 461

〈그림 4.6〉 접속구간에서의 강도 변화 462

〈그림 4.7〉 교량 접속구간에 점진적으로 침목 길이를 증가시키는 방법 463

〈그림 4.8〉 여러 가지 길이의 통나무 침목을 사용한 방법 464

〈그림 4.9〉 현장부설구간 개략도 476

〈그림 4.10〉 계측기 위치 및 번호 477

〈그림 4.11〉 열차이동에 따른 접속부에서 발생된 윤중변화 시간이력곡선 480

〈그림 4.12〉 보강전·후 위치별 윤중변화곡선 484

〈그림 4.13〉 시일경과에 따른 보강 전·후 침목의 침하량 489

〈그림 5.1〉 경계조건을 위한 국부좌표계 493

〈그림 5.2〉 열차 하중 산정을 위한 열차 모델 494

〈그림 5.3〉 불균일 조도를 가진 레일 위를 움직이는 차륜의 모델링 494

〈그림 5.4〉 수치해석상 측점위치 499

〈그림 5.5〉 해석에 사용된 동적하중 500

〈그림 5.6〉 터널구간에서의 응력 501

〈그림 5.7〉 터널구간에서의 변위 501

〈그림 5.8〉 경계구간에서의 응력 501

〈그림 5.9〉 경계구간에서의 변위 501

〈그림 5.10〉 토공구간에서의 응력 501

〈그림 5.11〉 토공구간에서의 응력 501

〈그림 5.12〉 침목 폭에 따른 변위비교(접속부 경계) 503

〈그림 5.13〉 침목 폭에 따른 응력비교(접속부경계) 503

〈그림 5.14〉 각 구간별 침하량 504

〈그림 5.15〉 노반깊이에 따른 침하량 505

〈그림 5.16〉 각 구간별 토압량 506

〈그림 5.17〉 노반깊이에 따른 토압변화 506

강철도교 잔존수명평가 및 유지관리기법 개발 521

그림 1.1. 세부연구내용에 대한 추진전략 및 방법 528

그림 3.1. 철도교 유지관리 기본모형 535

그림 3.2. 유지관리단계에서 지식, 경험의 지배정도 540

그림 3.3. 건전성 평가의 개념 541

그림 3.4. PC 박스거더 건전성평가의 내용 및 흐름 542

그림 3.5. 진단기술과 신뢰성이론의 관계 544

그림 3.6. 등가내하력 Pn의 추정절차 558

그림 3.7. 축중 측정 게이지 위치 562

그림 3.8. 변형률 게이지 위치 563

그림 3.9. 손상 구조물의 고유진동수 (교량I ) 564

그림 3.10. 손상 구조물의 고유진동수 (교량II) 565

그림 3.11. 손상 구조물의 고유진동수 (교량III) 565

그림 3.12. 교량 I Time History 566

그림 3.13. 교량II Time History 567

그림 3.14. 교량III Time History 567

그림 3.15. 체계 신뢰성 해석 모형 568

그림 3.16. FOSM 적합곡선 (교량 I) 569

그림 3.17. FOSM 적합곡선 (교량II) 570

그림 3.18. FOSM 적합곡선 (교량III) 571

그림 3.19. 내하력 평가법에 따른 내하율 572

그림 4.1. 파괴확률 개념도 582

그림 4.2. 파괴확률 정의 583

그림 4.3. 파괴확률과 β값의 관계 583

그림 5.1. 최대응력 및 등가응력 그래프 590

그림 5.2. 최대응력 및 등가응력 비율 590

그림 5.3. 응력범위 및 빈도의 Histogram 592

그림 5.4. 피로수명과 Stress Range 관계 592

그림 5.5. MCS를 이용한 신뢰성 해석 593

그림 5.6. 파괴블럭에 따른 확률분포 594

그림 5.7. Center, axis and factorial points in central composite 595

그림 5.8. Bucher-Bourgund method 596

그림 6.1. 프로그램 FATIGUE.EXE 실행 598

그림 6.2. 피로해석 입력내용 구성 599

그림 6.3. 피로해석 입력내용 구성 599

그림 6.4. 실행메뉴의 피로균열진전해석 실행 중 600

그림 6.5. 실행메뉴의 피로균열진전해석 실행 결과 600

그림 6.6. 출력메뉴의 피로균열진전해석 출력 601

그림 6.7. 균열진전해석 결과 확인 602

그림 6.8. 실행메뉴의 신뢰성 해석 실행 602

그림 6.9. 실행메뉴 클릭 : 7회의 피로해석 반복수행명령 603

그림 6.10. RSM해석용 입력문 (피로해석결과)을 위한 7회의 피로해석 실행 604

그림 6.11. 7회의 RSM해석용 입력문 (피로해석결과) 결과 저장 605

그림 6.12. 저장된 입력문1 606

그림 6.13. 저장된 입력문2 607

그림 6.14. RSM 해석 결과 608

그림 6.15. 최대일정반복응력 300 kg/cm2일 경우의 피로수명별 파괴확률 609

그림 6.16. 최대일정반복응력 500 kg/cm2일 경우의 피로수명별 파괴확률 610

그림 6.17. 최대일정반복응력 700 kg/cm2일 경우의 피로수명별 파괴확률 611

그림 7.1. 변동응력의 변화에 따른 신뢰성-피로수명 평가 612

스마트 철도교량 구조물 기술연구 632

〈그림 2-1〉 자기부상 열차와 경전철의 전기 공급장치 644

〈그림 2-2〉 광섬유 Bragg 격자의 형태와 동작 특성 648

〈그림 2-3〉 광섬유 Bragg 센서의 다중화 648

〈그림 2-4〉 Phase Mask 649

〈그림 2-5〉 Phase Mask를 이용한 FBG 센서 제작과정 649

〈그림 2-6〉 FBG센서의 제작 모습 650

〈그림 2-7〉 wavelength swept fiber laser (Yun 1998) 652

〈그림 2-8〉 실험대상 거더 655

〈그림 2-9〉 FBG 매립 철근 656

〈그림 2-10〉 가속도계 657

〈그림 2-11〉 FBG 기반 가속도계의 원리(Mita 2000) 658

〈그림 2-12〉 가진기 658

〈그림 2-13〉 가속도 시간이력 660

〈그림 2-14〉 첫 번째 휨모드의 고유진동수 661

〈그림 2-15〉 감쇠비의 비교 661

〈그림 2-16〉 하중 프레임 663

〈그림 2-17〉 지간중앙의 하중-처짐 곡선 664

〈그림 2-18〉 균열 양상 664

〈그림 2-19〉 재하실험 전/후의 응답 파장 스펙트럼 665

〈그림 2-20〉 지간중앙 하부의 하중-변형률 응답 665

〈그림 2-21〉 1/4 지간 하부의 하증-변형률 응답 666

〈그림 2-22〉 재하 차량 670

〈그림 2-23〉 경량전철 시험선의 PSC 실험 대상 교량 671

〈그림 2-24〉 센서부착위치 672

〈그림 2-25〉 FBG 가속도계 672

〈그림 2-26〉 경량전철 고무차륜 축하중 모델 672

〈그림 2-27〉 변형률 결과 (10km/hr 주행 시) 676

〈그림 2-28〉 변형률 결과 (30km/hr 주행 시) 677

〈그림 2-29〉 변형률 결과 (50km/hr 주행 시) 678

〈그림 2-30〉 가속도 결과 (10km/hr 주행 시) 679

〈그림 2-31〉 가속도 결과 (30km/hr 주행 시) 680

〈그림 2-32〉 가속도 결과 (50km/hr 주행 시) 681

〈그림 2-33〉 중앙 처짐 결과 (50km/hr 주행 시) 682

〈그림 2-34〉 고유진동수 분석 682

〈그림 3-1〉 실험체 제원 및 기하학적 형상[Park et al., 2005] 688

〈그림 3-2〉 무손상 상태 전압신호와 중간 4개의 볼트탈락의 경우 전압신호 689

〈그림 3-3〉 압전 엑츄에이터의 전압입력에 대한 굽힘변형모드 691

〈그림 3-4〉 일차원 Bar 모델:... 693

〈그림 3-5〉 시간간격별 입력파와 반사파의 형상... 694

〈그림 3-6〉 공간요소 크기의 파전달 효과 695

〈그림 3-7〉 기본 유한요소그물망 697

〈그림 3-8〉 고유모드해석:... 698

〈그림 3-9〉 탄성계수 조율 후의 유한요소그물망 698

〈그림 3-10〉 3가지의 서로 다른 크기, 위치이동 인자, (t+9)/0.5, t, (t+9)/0.5를 가진 Morlet 웨이블릿 원 신호이력 x(t) 701

〈그림 3-11〉 무손상 시나리오(탄성계수 수정전) :... 701

〈그림 3-12〉 무손상 시나리오(탄성계수 수정후) :... 702

〈그림 3-13〉 무손상 상태의 시간영역 전압이력의 비교(보정 후) 703

〈그림 3-14〉 Von-Mises응력도,... 704

〈그림 3-15〉 볼트탈락에 의한 손상 시나리오:... 704

〈그림 3-16〉 압전센서에 의한 계측신호:... 705

〈그림 3-17〉 FFT 변환:... 705

〈그림 3-18〉 2차원 scalogram:... 706

〈그림 3-19〉 3차원 Morlet 웨이블릿 계수:... 706

〈그림 3-20〉 시간-Morlet 웨이블릿 계수의 그래프(scale=40) 707

〈그림 4-1〉 교량 슬래브의 FRP 외부보강 715

〈그림 4-2〉 철근콘크리트 교각의 FRP 외부보강 715

〈그림 4-3〉 FRP 보강근 715

〈그림 4-4〉 콘크리트 FRP 합성 교량 (Kitane 2004) 716

〈그림 4-5〉 FRP와 강재의 인장특성 (Teng 2002) 716

〈그림 4-6〉 강도감소계수 722

〈그림 4-7〉 극한상태에서의 사각형 단면의 변형률 및 응력 분포 723

〈그림 4-8〉 FRP를 이용한 전단보강 방법 725

〈그림 4-9〉 FRP 전단보강 726

〈그림 4-10〉 전단 설계강도와 실험치의 비교 728

〈그림 4-11〉 보강판 끝단의 큰크리트 응력상태 729

〈그림 4-12〉 계면 전단응력 및 연직응력의 분포 729

〈그림 4-13〉 Concrete tooth model 732

철도시스템 Smart기술 연구 753

그림 2-1. 부분방전감시 시스템의 소프트웨어 구성도 760

그림 2-2. 부분방전감시 시스템의 알람 값 설정 화면 762

그림 2-3. 부분방전감시 시스템 그래프 설정 화면 762

그림 2-4. 부분방전감시 시스템 트렌드 화면 763

그림 2-5. 부분방전감시 시스템의 분석화면 764

그림 2-6. 부분방전감시 시스템의 데이터로그 화면 765

그림 2-7. 부분방전감시 시스템의 서버/클라이언트 설정화면 766

그림 2-8. 고정자 권선의 모형도 768

그림 2-9. 고정자 권선의 절연재료 769

그림 2-10. 견인전동기 고정자 권선 772

그림 2-11. 견인전동기 부분방전 시험 회로도 772

그림 2-12. 정전용량, 유전정접, 교류전류를 측정하는 모습 774

그림 2-13. 견인전동기의 교류전류-전압 특성 775

그림 2-14. 견인전동기의 tanδ-전압 특성 776

그림 2-15. 소선단락을 가진 권선의 절연열화 특성... 778

그림 2-16. 도체표면에 공극을 가진 권선의 절연열화 특성... 780

그림 2-17. 주절연재료 내부공극을 가진 권선의 절연열화 특성... 782

그림 2-18. 반도전층이 제거된 권선의 절연열화 특성... 784

그림 2-19. 정상적인 권선의 절연열화 특성... 786

그림 2-20. 온라인 열화진단시스템 외형 789

그림 2-21. 온라인 열화진단시스템의 하드웨어 구성도 789

그림 2-22. 온라인 열화진단시스템 데이터의 분석과정 790

그림 2-23. 온라인 열화진단시스템의 Main 화면 790

그림 2-24. 운전중 부분방전 모의시험 791

그림 2-25. 인가전압에 따른 소선단락 권선의 부분방전 패턴... 793

그림 2-26. 인가전압에 따른 도체표면공극 권선의 부분방전 패턴... 794

그림 2-27. 인가전압에 따른 주절연재 내부공극 권선의 부분방전 패턴... 795

그림 2-28. 인가전압에 따른 반도전층이 제거된 권선의 부분방전 패턴... 796

그림 2-29. 인가전압에 따른 정상적인 권선의 부분방전 패턴... 797

그림 2-30. 고정자 권선 부분방전 특성 시험장면 798

그림 2-31. 부분방전측정 인터페이스 화면 798

그림 2-32. 인가전압에 따른 소선단락 권선의 운전중 부분방전 패턴... 800

그림 2-33. 인가전압에 따른 도체표면결함 권선의 운전중 부분방전 패턴... 800

그림 2-34. 인가전압에 따른 반도전층이 제거된 권선의 운전중 부분방전 패턴... 801

그림 2-35. 인가전압에 따른 정상적인 권선의 운전중 부분방전 패턴... 801

그림 2-36. 건전한 권선의 서지시험 803

그림 2-37. 단락된 권전의 서지시험 803

그림 2-38. 단락이 발생된 권선의 서지시험 804

그림 2-39. 정상적인 권선의 서지시험 804

그림 3-1. 피뢰기의 등가회로와 인가전압-누설전류의 상관관계... 807

그림 3-2. 고조파 분석에 의한 진단 시스템의 구성 809

그림 3-3. 누설전류 파형 예 (핀홀 발생 소자) 810

그림 3-4. 누절전류의 파고분포 누설전류 파형과 파고분포 예 810

그림 3-5. 누설전류와 위상-파고 관계 811

그림 3-6. 누설전류의 위상-파고분포 예 812

그림 3-7. 개발제품의 구성 813

그림 3-8. 누설전류 검출센서 및 출력장치 815

그림 3-9. 피뢰기 진단장치 (1차 및 2차 시작품) 815

그림 3-10. 누설전류 검출센서 816

그림 3-11. 누설전류 검출기의 본체와 프린터 816

그림 3-12. 누설전류 검출기의 본체와 센서의 결합 시제작 측정 장치의 사진 (휴대용) 817

그림 3-13. 현장 측정사례 및 측정결과 데이터 예 819

그림 3-14. 경인선 및 경부선 구간 피뢰기 820

그림 3-15. 피뢰기 (주안하1AF)의 1차 측정 예 820

그림 3-16. 경부선구간 피뢰기 821

그림 3-17. DAQ시스템의 측정 결과 예 (2005년) 821

그림 3-18. 피뢰기 (393-1D)의 3차 측정 예 822

그림 3-19. 시스템의 측정 결과 예 822

그림 3-20. 피뢰기 (180-16D)의 3차 측정 예 823

그림 3-21. DAQ 시스템의 측정 결과 예 (2005년 측정) 823

그림 3-22. 피뢰기 (27)의 3차 측정 예 824

그림 3-23. 하시터널 출구 측 피뢰기 3차 측정 예 824

그림 3-24. 춘양터널 입구 측 피뢰기의 3차 측정 예 825

그림 3-25. 피뢰기 (38-1)의 2차 측정 예 825

그림 3-26. ESDD의 추이 831

그림 3-27. NSDD의 추이 831

그림 3-28. EVA애자 회수품의 표면상태 (설치후 8.5년 경과품) 832

그림 3-29. ESDD와 습윤상태 오손섬락전압특성 833

그림 3-30. 세척시험 실시상황 (EVA 장간애자) 835

그림 3-31. 절연파괴의 진전 841

그림 3-32. 고분자 애자의 시편형상 842

그림 3-33. 고분자 애자의 시험개략도 843

그림 3-34. 평균누설전류 변화 844

그림 3-35. 방전전류펄스 크기에 따른 개수변화... 845

그림 3-36. 전도도 2 mS/cm의 누설전류 파형... 846

그림 3-37. 전도도 8 mS/cm의 누설전류 파형... 846

그림 3-38. STRI 소수성 등급 847

그림 3-39. 고분자애자 표면의 소수성 변화 848

그림 4-1. 유지보수기법 절차 851

그림 4-2. FMEA 절차 852

그림 4-3. 예상결과 그래프 853

그림 4-4. 공급비용과 공급지장비용과의 관계 857

신호설비 유지보수 효율화를 위한 정보전송방식 기술연구 868

그림 1.3.1. 프로토콜 기준(안) 설계 흐름도 876

그림 1.3.2. 철도신호용 네트워크 기술개발 흐름도 877

그림 2.1.1. 프로토콜 설계 및 표준화 절차 880

그림 2.3.1. IEC 62280-1의 전송시스템 구조 931

그림 2.3.2. IEC 62280-1의 메시지 표현모델 931

그림 2.3.3. IEC 62280-1의 전송시스템 구조 932

그림 3.1.1. 연구원에서 개발한 Redundancy System 구조 938

그림 3.2.1. IEC 61784-3과 다른 표준들 사이의 관계 939

그림 3.2.2. 안전 기능의 한 부분인 안전성 통신 940

그림 3.2.3. 기능적으로 안전적인 통신 시스템의 예제 모델 941

그림 3.2.4. Normal operation of safety function using 필드버스 942

그림 3.2.5. 필드버스 결함 발생시 안전 기능 동작 943

그림 3.2.6. 필드버스 결함 발생시 두개의 필드버스를 사용한 안전 기능 동작 943

그림 3.2.7. 필드버스 결함 발생시 다중 필드버스 링크를 이용한 안전기능 동작 944

그림 3.2.8. EtnerNet/IP의 기술 규격 953

그림 3.2.9. CIP의 end-to-end 라우팅 953

그림 3.3.1. 전력 SCADA⇔CTC 링크 구성 955

그림 3.3.2. 비트 데이터 전송방향 956

그림 3.3.3. 데이터 패킷 기본구조 956

그림 3.3.4. 송수신 데이터 프레임 기본구조 957

그림 3.3.5. Structure of safety-related system using a non-trusted transmission system 965

그림 3.3.6. Model of a safety-related message 966

그림 3.3.7. Cyclic & Bi-directional transmission of message 968

그림 3.4.1. Block Diagram of W3150 973

그림 3.4.2. Structure of hardware redundancy system 980

그림 3.4.3. ATmega128 Pin Configurations 982

그림 3.4.4. 철도신호용 인터페이스 모듈 테스트 시제품 982

그림 3.4.5. 철도신호용 인터페이스 모듈의 schematic 983

그림 3.4.6. 철도신호용 인터페이스 모듈의 아트워크 984

그림 3.4.7. 개발된 시제품 984

그림 3.4.8. 개발된 인터페이스 모듈의 receive operation 985

그림 3.4.9. 개발된 인터페이스 모듈의 transmit operation 986

그림 3.5.1. 예기치 않은 재전송과 잘못된 순서의 예 987

그림 3.5.2. 데이터 손실과 심각한 지연의 예 988

그림 3.5.3. 예기치 않은 삽입의 예 989

그림 3.5.4. 에러 대응 알고리즘의 state diagram 991

그림 3.5.5. 오류 detection state의 state diagram 992

그림 3.5.6. Safety response time의 정의 993

그림 3.5.7. 성능평가를 위한 Reference 데이터 994

그림 3.5.8. Sequence number 오류에서의 데이터출력결과 995

그림 3.5.9. Encryption 오류에서의 데이터 출력결과 996

그림 3.5.10. 데이터 오류에서의 데이터출력결과 997

그림 3.5.11. 노드 오류에서의 데이터출력결과 998

그림 3.5.12. Redundancy 성능지표를 위한 Time Flowchart 999

기존화차 성능향상 및 무보수화 방안 연구 1018

그림 2-1. Fe-Fe3C계 평형상태도와 변형조직도 1034

그림 2-2. 용사 코팅의 개략도 1050

그림 2-3. 용사 코팅의 기본 공정도 1053

그림 2-4. Thermal Spray Gun 1053

그림 2-5. 용사코팅법의 구분 1054

그림 2-6. 금속 표면의 구조 1058

그림 2-7. 국소 표면의 형상 1059

그림 2-8. 시간에 따른 마모율 변화 1061

그림 2-9. 샤르피 시험법과 아이조드 시험법 1065

그림 2-10. V-notch 및 U-notch 시험편 1068

그림 2-11. 파괴 형태의 구분 1071

그림 2-12. 취성파괴단면의 예 1073

그림 2-13. 내부 균열에서의 응력 집중 1074

그림 2-14. 균열면 형상에 따른 파괴모드 구분 1076

그림 2-15. 파괴시험편의 종류(ASTM) 1078

그림 2-16. 마모시험편의 형상 1087

그림 2-17. 충격시험편의 형상 1088

그림 2-18. 파괴시험편의 형상 1088

그림 2-19. 비커스 경도 측정기 1090

그림 2-20. 마모시험기 1091

그림 2-21. 시험편 및 상대마모재의 마모 형상 1092

그림 2-22. 마모 특성 데이터의 예 1093

그림 2-23. 마모트랙의 단면 프로파일 예 1093

그림 2-24. 기본 소재의 경도 측정값 1097

그림 2-25. 침탄 처리 시편의 경도(SM45C) 1098

그림 2-26. 용사코팅 시편의 경도(SM45C) 1099

그림 2-27. 고주파열처리 시편의 경도(SPS5) 1100

그림 2-28. 용사코팅 시편의 경도(SPS5) 1100

그림 2-29. 강의 마찰계수 선도 1101

그림 2-30. 기본 소재별 마찰계수 비교 1102

그림 2-31. SS400강 시편 상의 마모 형상 1102

그림 2-32. 강의 마모흔 비교 1103

그림 2-33. 기본 소재별 마모율 비교 1104

그림 2-34. 침탄경화 시편의 마찰계수 비교(SM45C) 1105

그림 2-35. 침탄경화 시편의 마모율 비교(SM45C) 1105

그림 2-36. 용사코팅 시편의 마찰계수 비교(SM45C) 1106

그림 2-37. 용사코팅 시편의 마모율 비교(SM45C) 1106

그림 2-38. 고주파 열처리 시편의 마찰계수 비교(SPS5) 1107

그림 2-39. 고주파 열처리 시편의 마모율 비교(SPS5) 1107

그림 2-40. 용사코팅 시편의 마찰계수 비교(SPS5) 1108

그림 2-41. 용사코팅 시편의 마모율(SPS5) 1108

그림 2-42. 기본 소재별 충격흡수에너지 1110

그림 2-43. SPS5 시편의 충격흡수에너지 비교 1111

그림 2-44. SPS5 열처리 시편의 충격시험편 단면 1111

그림 2-45. 열처리 시편의 인장 하중-변위 선도(SPS5) 1112

그림 2-46. 열처리 시편의 응력확대계수(SPS5) 1113

그림 3-1. Hydro-spring 형상 1120

그림 3-2. Hydro-spring 특성시험 1120

그림 3-3. 공차상태에서의 수직하중선도 1121

그림 3-4. 영차상태에서의 수직하중선도 1121

그림 3-5. 하이드로스프링 특성시험 결과 1122

그림 4-1. 무보수형 고무현가장치 형상 1124

그림 4-2. 무보수형 고무현가장치 단면도 1125

그림 4-3. Swing Motion Bogie 전개도 1126

그림 4-4. Scheffel Bogie의 형상 1128

그림 5-1. 연도별 특허출원동향 1132

그림 5-2. 장치별/연도별 특허출원동향 1133

그림 5-3. 국가별 특허출원동향 1134

그림 5-4. 국가별/연도별 특허출원동향 1134

그림 5-5. 주요 출원인별 특허출원동향 1135

그림 5-6. 주요 출원인별/연도별 특허출원동향 1136

철도차량 구조물의 잔존수명 평가기술 개발 1185

Fig. 1.3.1. 차체 골조 1194

Fig. 1.3.2. 대차 프레임 1194

Fig. 1.3.3. 철도차량 구조물의 재질 1194

Fig. 2.1.1. Flowchart of fatigue test for an incline part 1199

Fig. 2.1.2. Fatigue test of the stress level determination 1200

Fig. 2.1.3. Example of No.3 comment 1201

Fig. 2.1.4. Flowchart of fatigue test for an horizontal part 1204

Fig. 2.1.5. Specimens 1209

Fig. 2.1.6. Charpy impact tester 1210

Fig. 2.1.7. Fatigue testing machine 1212

Fig. 2.1.8. Absorbed impact energy 1214

Fig. 2.1.9. Absorbed impact energy for baseline and welded specimen 1214

Fig. 2.1.10. stress-strain curve 1217

Fig. 2.1.11. stress-strain curve (overall) 1218

Fig. 2.1.12. S-N curves for SM490A welded specimen 1223

Fig. 2.1.13. S-N curves for SM490A welded specimen (overall) 1224

Fig. 2.1.14. Comparison of fatigue behavior of baseline and welded specimen 1225

Fig. 2.1.15. Predicted fatigue life by P-S-N curve 1228

Fig. 2.1.16. CDF for fatigue life 1228

Fig. 2.1.17. Variance of fatigue life 1229

Fig. 2.2.1. Test bed 1231

Fig. 2.2.2. Heat treatment curve 1232

Fig. 2.2.3. Corrosion test plan 1232

Fig. 2.2.4. The relation between atmospheric corrosion time and fatigue life of SM490A... 1235

Fig. 2.2.5. The relation between atmospheric corrosion time and fatigue life of SS400... 1235

Fig. 2.2.6. The heat treatment effect to the fatigue life of SM490A... 1236

Fig. 2.2.7. The heat treatment effect to the fatigue life of SS400... 1236

Fig. 2.2.8. Tensile curves of corrosive specimens, SS400 1237

Fig. 2.2.9. Tensile curves of corrosive specimens, SM490A 1237

Fig. 2.3.1. 균열진전 거동의 개략도 1239

Fig. 2.3.2. HAZ 영역의 구분 1240

Fig. 2.3.3. 용접부 각 부분에서의 피로균열 성장 비교 1241

Fig. 2.3.4. 균열진전 시험편 형상 1243

Fig. 2.3.5. 파괴인성 시험편 형상 1244

Fig. 2.3.6. Instron Model 1332 1245

Fig. 2.3.7. 모재의 인장시험결과 1246

Fig. 2.3.8. 경도시험결과 1246

Fig. 2.3.9. Base Metal 1247

Fig. 2.3.10. HAZ 1247

Fig. 2.3.11. PWHT HAZ 1248

Fig. 2.3.12. 하중-변위 선도 1250

Fig. 2.3.13. Base metal 시험결과 1251

Fig. 2.3.14. HAZ 시험결과 1252

Fig. 2.3.15. 후 열처리 HAZ 시험결과 1253

Fig. 2.3.16. JIC 결과 비교(이미지참조) 1253

Fig. 2.3.17. J-R 곡선 비교 1254

Fig. 2.3.18. 파단 후 시험편 모습 1255

Fig. 2.3.19. 모재의 균열진전 시험결과 1260

Fig. 2.3.20. HAZ의 균열진전 시험결과 1261

Fig. 2.3.21. PWHT HAZ의 균열진전 시험결과 1262

Fig. 2.3.22. 응력비에 따른 비교 1263

Fig. 2.3.23. Walker 식으로 나타낸 결과 1264

Fig. 2.3.24. 시험 후 시험편 모습 1265

Fig. 2.3.25. 모재의 균열진전 하한계 시험결과 1269

Fig. 2.3.26. HAZ의 균열진전 하한계 시험결과 1269

Fig. 2.3.27. PWHT HAZ의 균열진전 하한계 시험결과 1270

Fig. 2.3.28. 응력비에 따른 균열진전 하한계 시험결과 1270

Fig. 2.3.29. 시험 후 시험편 모습 1271

Fig. 2.4.1. INSTRON 8801 1273

Fig. 2.4.2. EMAT (전자기 초음파 탐상기) 1274

Fig. 2.4.3. 초음파 장비의 균열 발생 측정 1275

Fig. 2.4.4. AE R15 Sensor 와 Pre-Amplifier 1275

Fig. 2.4.5. AE System의 측정 1276

Fig. 2.4.6. 장비의 균열발생수명 측정 예 1277

Fig. 2.4.7. 인장시험편(a)과 피로시험편(b)의 도면 1277

Fig. 2.4.8. 단축인장 피로시험 구성도 1279

Fig. 2.4.9. AE Sensor 부착 및 고정 1280

Fig. 2.4.10. Crack Strain Gauge의 부착 1280

Fig. 2.4.11. 균열 진전용 스트레인 게이지의 결과 및 진전속도 계산 1281

Fig. 2.4.12. 균열 진전용 Strain Gauge의 회로구성 개요도 1282

Fig. 2.4.13. 상온에서의 Stress-Strain Curve 1282

Fig. 2.4.14. P-S-N Curve 1284

Fig. 2.4.15. P-S-N Curve with 90% and 95% Fracture Probability 1285

Fig. 2.4.16. 하중비 0.7 에서의 AE 결과 1286

Fig. 2.4.17. 하중비 0.6 에서의 AE 결과 1286

Fig. 2.4.18. 하중비 0.5 에서의 AE 결과 1287

Fig. 2.4.19. 하중비 0.45 에서의 AE 결과 1287

Fig. 2.4.20. 하중비 0.7 에서의 Strain Gauge의 결과 1288

Fig. 2.4.21. 균열발생시기와 시험편 파단시기의 비교 1290

Fig. 2.4.22. 잔존수명 선도와 90% 신뢰선도 1290

Fig. 3.1.1. 잔존수명 개념도 1292

Fig. 3.1.2. 하중과 결함진전의 관계 1293

Fig. 3.2.1. 차량 구조물 잔존수명 평가절차 1295

Fig. 3.2.2. 초음파 두께 측정기 1296

Fig. 3.2.3. 부수대차 프레임의 유한요소 모델링 1297

Fig. 3.2.4. 스트레인 게이지 취부 위치 1297

Fig. 3.2.5. 스트레인 게이지 취부 모습 1298

Fig. 3.2.6. Palmgren-Miner 피로손상누적 가설 및 수정 가설 1299

Fig. 4.2.1. R-Code for Rolling Stock Structures 1302

Fig. 4.2.2. Stress-Life Uni-axial 1303

Fig. 4.2.3. Stress-Life Multi-axial 1303

Fig. 4.2.4. Strain-Life Uni-axial 1304

Fig. 4.2.5. Strain-Life Multi-axial 1304

Fig. 4.2.6. Crack Propagation Single Mode 1305

Fig. 4.2.7. Crack Propagation Multi Mode 1305

Fig. 4.2.8. 개발 구성도 1306

Fig. 4.3.1. Idealized form of the S-N curve 1308

Fig. 4.3.2. Typical S-N curves for ferrous and non-ferrous metals 1308

Fig. 4.3.3. Generalized S-N curve for wrought steels 1309

Fig. 4.3.4. Input Data (Basic Information) 1311

Fig. 4.3.5. Input Data (Mechanical Properties) 1312

Fig. 4.3.6. Input Data (Fatigue Properties) 1313

Fig. 4.3.7. Input Data (Check the Input Data) 1316

Fig. 4.3.8. Load History 1318

Fig. 4.3.9. Load History Graph 1318

Fig. 4.3.10. Modifying Factor (Load Type) 1320

Fig. 4.3.11. Modifying Factor (Size Effect) 1322

Fig. 4.3.12. Modifying Factor (Surface Finish) 1325

Fig. 4.3.13. Modifying Factor (Surface Treatment) 1326

Fig. 4.3.14. Modifying Factor (Notch Factor) 1327

Fig. 4.3.15. Modifying Factor (Applied Mean Stress) 1328

Fig. 4.3.16. Modifying Factor (Residual Stress) 1329

Fig. 4.3.17. Nodifying Factor (Corrosion Factor) 1330

Fig. 4.3.18. Modifying Factor(Check Page) 1330

Fig. 4.3.19. Uni-axial (Damage Rule) 1332

Fig. 4.3.20. Processing of Uni-Axial (1) 1332

Fig. 4.3.21. Processing of Uni-Axial (2) 1333

Fig. 4.3.22. Fatigue life prediction for Uni-Axial 1333

Fig. 4.3.23. Multi-Axial (Analysis method) 1334

Fig. 4.3.24. Processing of Multi-Axial 1335

Fig. 4.3.25. Fatigue life prediction for Multi-Axial 1335

Fig. 4.4.1. Similitude a laboratory specimen and a notch 1337

Fig. 4.4.2. Various regions of the true stress true strain curve 1337

Fig. 4.4.3. Reversed loading into compression, the Bauschinger effect 1340

Fig. 4.4.4. A complete stress-strain cycle, a hysteresis loop 1340

Fig. 4.4.5. The total strain-life curve 1341

Fig. 4.4.6. Comparisons of fatigue life prediction results 1342

Fig. 4.5.1. Schematic sigmoidal behavior of fatigue crack growth rate △K 1343

Fig. 4.5.2. Crack Propagation Input Data 1344

사진목차

철도연약노반 강화기술개발 및 구조물과 토공접합부 보강기술개발 353

〈사진 2.1〉 현장 분니 상태 361

〈사진 2.2〉 선로 인근 전경 361

〈사진 2.3〉 Site A의 노반분니 상태(1차 조사) 380

〈사진 2.4〉 Site A의 노반분니 상태(2차 조사) 380

〈사진 2.5〉 Site A의 노반분니 상태(3차 조사) 380

〈사진 2.6〉 Site B의 노반분니 및 토목섬유상태(1차 조사) 381

〈사진 2.7〉 Site B의 노반분니상태(2, 3차 조사) 381

〈사진 2.8〉 Site C의 노반분니 및 토목섬유상태(2005년 4월) 382

〈사진 2.9〉 Site C의 노반분니 및 토목섬유상태(2, 3차 조사) 382

〈사진 2.10〉 Site D의 노반분니 및 토목섬유상태(2005년 4월) 383

〈사진 2.11〉 Site D의 노반분니 및 토목섬유상태(2, 3차 조사) 383

〈사진 2.12〉 Site E의 노반분니 발생 상태(2005년 4월) 384

〈사진 2.13〉 Site E의 노반분니 발생 상태(2, 3차 조사) 384

〈사진 2.14〉 Plasser & Theurer의 PM200-2R 시공 전경 386

〈사진 2.15〉 SVV100을 이용한 노반 개량 장면 387

〈사진 2.16〉 SVV100 시공 순서 388

〈사진 2.17〉 PM200-2R 시공 순서 390

〈사진 2.18〉 AHM800R을 이용한 노반개량 장면 390

〈사진 2.19〉 RPM2002 시공 순서 392

〈사진 2.20〉 토목섬유 부설장치 부속품 395

〈사진 2.21〉 토목섬유 사전 준비상태 395

〈사진 2.22〉 도상자갈 클리너 장비 396

〈사진 2.23〉 고정고리 부착모습 396

〈사진 2.24〉 토목섬유 설치순서 397

〈사진 2.25〉 토목섬유 설치전경 397

〈사진 3.1〉 상부노반에 부설된 토압계 405

〈사진 3.2〉 토압계 검증 관련 장비 406

〈사진 3.3〉 변위계 407

〈사진 3.4〉 가속도계 407

〈사진 3.5〉 이동재하시험 순서도 409

〈사진 4.1〉 토공접속부 강성차에 의해 변형된 레일 459

〈사진 4.2〉 접속부 콘크리트 침목에 크렉이 발생된 모습 460

〈사진 4.3〉 쇄석 말뚝 설치를 위해 지반의 천공하는 전경 465

〈사진 4.4〉 쇄석말뚝 설치완료 465

〈사진 4.5〉 현장부설시험 지역 및 현장전경 476

〈사진 4.6〉 각 측점별 윤중 검증기로 윤중 검증하는 전경 479

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