철도터널 유지관리 계측센서의 손망실율 연구

우종태 한국재난정보학회 2018 한국재난정보학회 논문집 Vol.14 No.3

연구목적: 본 연구는 국내와 국외의 도시 및 고속철도터널 유지관리 계측센서의 손망실 현 황을 조사하고 분석을 실시하였다. 연구방법: 도시철도터널 유지관리 계측센서 설치 후 5년에서 6년의 손망실율은 서울 지하 철5,6,7,9호선은 14.2%에서 14.8%, 영국의 Channel tunnel은 13.9%로 거의 유사하게 나타나 5년 경과연수에서는 15%로 설정하는 것이 타당한 것으로 판단된다. 연구결과: 고속철도터널 유지관리 계측센서 설치 후 3년에서 5년의 손망실율은 호남고속 철 도1단계 에서 60.9%로 서울지하철5,6,7,9호선의 4배 이상 크게 나타났다. 결론: 8년에서 10년의 경부고속철도2단계에서는 66.8%로 나타나 5년에서 10년 사이에 급격 하게 증가하므로 향후 10년 이상 장기간의 경과연수에 따른 계측항목별 손망실율 연구가 필요할 것으로 판단된다. Purpose: This paper investigates and analyzes the loss and damage ratio of maintenance monitoring sensor in metropolitan and high speed railroad tunnel in Korea and abroad. Method: After 5~6 years from the installation, the maintenance monitoring sensor on metropolitan transit tunnels showed the loss and damage ratio from 14.2% to 14.8% in Seoul metro line no. 5, 6, 7, 9, and 13.9% in UK channel tunnel. Based on the result, 15% is thought to be a proper set for the elapsed years, which is 5 years from the installation. Results: The maintenance monitoring sensor on high speed railroad tunnels showed the loss and damage ratio of 60.9% in Ho-Nam high speed railroad on 1 stage after 3 ~ 5 years from the installation, which was approximately 4 times as high as that of Seoul metro line no. 5, 6, 7, 9. Conclusion: Kyung-Bu high speed railroad on 2 stage, after 8~10 years from the installation, showed the loss and damage ratio of 66.8%. Based on the result, it can be inferred that the loss and damage ratio increases drastically after 5~10 years from the installation. Therefore, it is necessary to study on the loss and damage ratio of long term elapsed years, especially more than 10 years from the installation.

고속철도차량의 혼합운용방안에 대한 고찰

안진형(Jin-Hyeung An),정광우(Kwang-woo Chung),박범환(Bum Hwan Park) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.5

현재 경부 고속선에서 운행 중인 고속철도차량은 KTX와 KTX-산천 두 종류가 있다. 운영차량은 두 종류이지만 운행 속도에는 차이를 두지 않아 운영상에는 큰 문제를 나타내고 있지 않다. 그러나 430km/h급 차세대 고속철도(HEMU-430X)가 개발되어 상업운전이 가능한 차량으로 개선작업을 진행하고 있어 향후 우리나라에서도 수도권 고속철도, 경부 및 호남 고속선에서 KTX, KTX-산천, 호남고속차량과 HEMU-430X가 도입될 가능성이 있다. 이에 따라 운행 속도가 다른 여러 종류의 차량이 혼합되어 운행될 예정으로 이에 적합한 열차 운행계획 및 혼합운행 효율화 방안 수립이 필요하다. 본 논문에서는 속도가 다른 종류의 고속차량이 혼합 운행될 경우, 이에 필요한 열차 운행계획 및 효율화 방안에 대하여 고찰하였다. There is two type of high-speed rolling stocks that KTX and KTX-Sancheon is now on service on the Gyeongbu high-speed line in Korea. There is no big deal in operation for different type of rolling stock. But 430km/h class next-generation highspeed rail (HEMU-430X) is under development, it will be possible to be introduced different type of train on the Gyeongbu and Honam high-speed line. As a result, It requires appropriate methods of train operation and the mixed service type because of that the maximum speed of each rolling stocks. In this paper, we have studied efficiency of train operation plan and the necessary measures of Heuristic-Operation.

호남고속철도 테스트베드 실행 계획

엄기영(Ki-Young Eum),이지하(Jeeha Lee),윤희택(Hee Teak Yoon),박영곤(Young-Kon Park),윤장호(Jang-ho Yoon) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.11

호남고속철도구간에 부설되는 테스트베드는 400km/h 급 고속차량의 운행에 적합하도록 개발된 인프라의 핵심기술을 실열차 운행시 성능평가를 통하여 실용화 기반을 구축하기 위한 것으로 2014 년까지 구축될 예정이다. 테스트베드에는 국가연구개발사업으로 개발 중인 환경소음 저감장치(방음벽 상단장치, 흡음블럭), 전차선로 시스템의 개발품과 이의 성능을 측정하기 위한 계측시스템, 그리고 400km/h 이상의 고속대역에서 노반, 궤도, 교량의 성능을 평가하기 위한 모니터링시스템이 설치된다. 본 실행계획은 테스트베드를 구축하기 위한 액션플랜으로‘400km/h 급 고속철도 인프라 시범기술 개발’과제에서 수행되었다. 이 과제는 한국철도기술연구원을 주관기관으로 2010 년 12 월 착수하여 2014 년 10 월 종료 예정이며 현재는 3 차년도 과제가 진행 중에 있다. Test-bed is established in Honam high-speed line section is to build a foundation of practical application through the performance evaluation of a real train operation at the time of core technology infrastructure has been developed to conform to the operation of 400km/h class high speed train for the purpose, it is planned to be built by 2014. The test-bed measurement system for measuring the performance and developed product of the system (top unit of soundproof walls, sound absorption block ), the train line , 400km/h environmental noise reduction device has been developed as a national research and development project monitoring system for evaluating the performance trackbed, track, bridges faster speed bands are installed. This execution plan, made an issue of development of high-speed railroad infrastructure testing technology of 400km/h class action plan for building a test-bed. This challenge in charge of the Korea Railroad Research Institute it started in December 2010 in the institution, it is scheduled to end in October 2014, issue of the third year is in progress now.

해저터널 사례분석과 호남.제주 해저고속철도 건설 논점과 제언

최석범(Choi, Seok-Beom) 한국물류학회 2010 물류학회지 Vol.20 No.5

해저터널은 해수아래에서 일부 또는 전부 건설되는 터널이다. 성공적인 예로 유로터널, 세이칸터널, 외래순다리, 노르웨이터널, 샤먼샹안터널이 있고 계획중인 터널프로젝트는 보하이터널, 대만해협터널, 한중터널, 한일터널, 지브롤터터널 그리고 베링해협터널이다. 글로벌하게 이루어지고 있는 해저터널의 붐으로 호남-제주해저터널 프로젝트가 논의중에 있고 한국정부는 호남제주터널의 타당성조사용역을 발주하였는데 이 프로젝트는 한국교통연구원, 건설기술연구원, 철도기술연구원으로 구성된 컨소시엄에 의해 이루어지고 있다. 이 프로젝트는 3개의 분리된 구간의 건설을 포함하고 있는데 목포-해남까지 66km, 해남-보길도 28km, 보길도-제주 73km로 총 167km이다. 마지막구간은 해저터널을 통하여 고속철도에 의해 연결될 것이다. 전국을 통하여 주요 철도간선과 연결되는 경우 주요도시와 제주가 처음으로 철도에 의해 연결될 것이다. 한국교통연구원은 서울-제주간 2시간 30분이 소요되고 건설에 11년이 소요되고 15조원의 예산이 필요할 것으로 추정하였다. 본 논문의 연구목적은 해저터널의 주요성공 사례와 호남-제주해저터널의 현재상황, 이슈와 제언을 연구함으로써 호남-제주 해저터널의 이해를 제고하는데 기여하는 것이다. An undersea tunnel is one which is in part or in total constructed under a body of water. Successful examples are Euro Tunnel, Seikan Tunnel, Øresund Bridge, Norway Tunnels, and XiamenXiangan Tunnel. The suggested tunnel projects are Bohai Channel Tunnel, Taiwan Strait Tunnel, Korea-China Tunnel, Korea-Japan Tunnel, Gibraltar Tunnel and Bering Strait Tunnel. Owing to the spreading booming of undersea Tunnels on a global basis, Honam-Jeju Undersea Tunnel Project are under discussion and Korean Government launched the feasibility project for Honam-Jeju Tunnel which is undergoing by the consortium that is composed of Korea Transport Institute, Korea Institute of Construction Technology, Korea Railroad Research Institute. The project contains building of three separate lines ― 66 km from Mokpo to Haenam, 28km Haenam-Bogil Island, and 73km Bogil Island-Chuja Island-Jeju, in total 167 km. The last line would be linked by a high-speed train through an undersea tunnel. Connected with other major railway lines across the country, major inland cities and Jeju will be connected by train for the first time. The purpose of this paper is to contribute to the enhance of the understanding of Honam-Jeju undersea tunnel by studying the successful examples of undersea tunnels and the actual situation, Issues and suggestions of Honam-Jeju undersea tunnel.

고속도로 횡단구간 아치교량 가설공법 선정 및 시공

김영민(Young-Min Kim),김대왕(Dae-Wang Kim),박석기(Suck-Ki Park),백진욱(Jin-Wook Paik),이상민(Sang-Min Lee),박성룡(Sung-Ryong Park) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.5

호남고속철도 정지고가 강아치 교량은 경간장 80m의 3경간 단순교로서 노선은 천안~논산간 고속도로를 사각 168◦로 횡단하는 교량이다. 가설공법 선정 시 우회도로 및 교통통제 없이 고속도로를 횡단 할 수 있는 시공 가능한 공법으로 경사인양 + 압출공법과 Heavy Lifting + 압출 공법을 검토하였다. 비교 결과 부지임대 제한, 공기, 시공성, 경제성을 고려하여 Heavy Lifting + 압출공법을 선정하였다. 가설공법 순서는 가설벤트 조립 후 지조립된 강아치 교각 및 교량을 수직잭을 활용하여 Lifting 후 수평잭으로 압출하여 고속도로를 횡단하였다. 가설공법에 대한 구조검토 및 시공 전 안전성을 확인하기 위해 BIM을 활용하여 가상 시뮬레이션을 수행하였다. 또한, 자동화 계측기를 설치 후 사무실에서 모니터링을 통해 응력 및 변위를 실시간 계측하여 안전성을 확인하였다. The steel arch bridge of Honam Rapid-transit railway of Jeong-ji overpass is the simple bridge with the span length of 80 meters, crossing the highway of Cheonan-Nonsan with the angle of 168 degrees. We examined both the sliding slope lifting + the incremental launching method and the heavy lifting + the incremental launching method as the method which are able to make the bridge overpass the highway maintaining vehicle traffic during the construction. The Heavy lifting + the incremental launching method were selected considering the limitation of the lease of the site, period of construction, the construct ability and the economics after the comparisons. After the assembly of the temporary bents, the bridge which was assembled on the ground was moved by the heavy lifting using the vertical jack and the incremental launching with the horizontal jack. The virtual simulation was performed with the BIM for the examination for the erection method and the confirmation of the safety before the construction. Also, the safety was confirmed through the real time monitoring for the stress and displacement by automatic meter.

철도교통용 고속 트랜스폰더시스템 고속선 실차 성능평가

박성수(Sungsoo Park),이재호(Jae-Ho Lee),김성진(Seong Jin Kim) 한국철도학회 2016 한국철도학회논문집 Vol.19 No.3

호남테스트베드구간의 GIS기반 통합 모니터링구축 계획

최찬용(Chan Yong Choi),윤재찬(Jae Chan Yoon),배은지(Eun Ji Bae) 한국철도학회 2017 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2017 No.05

철도의 속도향상을 위해서는 차량개발과 더불어 열차의 고속운행시 안전성을 보장할 수 있는 인프라시스템의 발전이 필요하다. 따라서 호남고속철도 구간에 400km/h로 고속주행이 가능한 테스트베드를 구축하고 표준성토, 연약지반, 접속부 구간에 계측기를 매설하여 열차 운행시 선로구축물의 각종 변화를 모니터링 하여왔다. 그러나 현재의 모니터링은 고정된 지점의 계측으로 계측 이외 구간의 특성 파악에 한계가 있어 차상모니터링의 필요성이 대두되었다. 본 논문에서는 기존 계측 모니터링을 포함한 차상계측 모니터링을 GIS 기반으로 동기화한 호남테스트베드구간 통합 모니터링 구축계획을 논하고자 한다. For speed up of railway need to development infrastructure that can ensure the safety when high speed running. Therefore building testbed which can be high speed running to 400km/h and laiad sensor in the standard embankment section, poor ground section, connection zone. So we have been made to various change in track construction when running train service. However currently monitoring system exist limit of characteristic understanding cause by fixed point of measurement. For this reason the need for boarding monitoring has emerged. In this paper, we intend to discuss the plan to integrated monitoring in the Honam testbed, which is synchronization based on GIS.

연구논문 : 호남고속철도 개통에 대비한 광주권 고속철도(KTX)역의 운영 및 역세권 개발방향

정봉현 ( Bong Hyun Jeong ) 전남대학교 지역개발연구소 2009 지역개발연구 Vol.41 No.2

호남고속철도 테스트베드 구간 강성 천이구간의 안정성 검토

윤희택(Hee Taek Yoon),박영곤(Young Kon Park),이지하(Gee Ha Lee),엄기영(Ki Young Eum),김정환(Jung Hwan Kim) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.11

현재 호남고속철도 정읍~익산구간 상·하행 28km/h, 총 56km/h구간에 430km/h이상의 증속을 위한 테스트베드가 구축되고 있다. 호남고속철도는 350km/h 설계기준에 의거하여 구축되고 있어 그 이상의 증속 운행을 위해서는 궤도, 노반, 교량구조에 대한 면밀한 검토가 필요하며, 특히 대표적인 취약구간이랄 수 있는 교량-토공, 터널-토공, 박스구조-토공 등 강성천이구간에 대한 안정성 검토가 필요하다. 본 연구에서는 호남고속철도 테스트 베드구간 내의 강성천이 구간에 대하여 성토높이 등을 고려하여 대표적인 취약단면을 선정하고, 열차주행 속도 별 거동특성을 검토하였다. ㈜MIDAS IT에서 개발한 지반-구조물 범용 유한요소해석 프로그램인 MIDAS-GTS를 이용하여 지반조건을 고려하여 동적해석을 수행하고, 구조물과 인접한 토공부의 탄성변위 특성을 검토하였다. Test-beds for increasing in speeds by more than 430km/h railways have been constructing in the areas connecting between Jeongeup-iksan on Honam line. The each length of the up and down line is 28km and total length is 56km. Infrastructures for Honam line basically have been built based on the design criteria for 350km/h railways, so if rails increase in speeds, the more specific studies and investigation on a track, roadbed, and bridge must be carried on. In particular, variation of stiffness transition zone known for typical weak sites such as bridge-earthwork, tunnel-earthwork, and box structure-earthwork need to be examined in stability aspects. In this study, we, the authors firstly selected parts that are filled with poor subsoil in the test-bed sections located in Honam line by considering some factors like mounding heights to study the behavior characteristics for respective running speeds. Also, we conducted dynamic analysis as reflected ground conditions with the program called for MIDAS-GTS developed at MIDAS IT Co. which is used for general finite element analysis for soil-structure, and studied displacement-elastic figures of earhwork that is adjacent to structures.

열차위치검지시스템 성능평가 인프라 구축 방안

박성수(Sungsoo Park),김성진(Seong Jin Kim),이재호(Jae-Ho Lee),유일선(Il Seon Yu),김혜윤(Hye Yun Kim),권민정(Minjung Kwon) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.10

본 논문에서는 한국철도기술연구원 주관으로 수행 중인 “400km/h급 고정밀 철도위치검지 기술개발” 과제에서 개발 중인 열차위치검지시스템의 성능평가를 위한 인프라 구축 방안을 제시한다. 열차위치검지시스템은 400km/h 고속이동환경에서 ±1m급 위치오차 정밀도를 만족시키기 위하여 트랜스폰더, 위성항법, 차륜센서, 관성센서 등 다양한 위치 및 속도 검지센서를 융합하는 방식으로 개발 중에 있으며, 위치검지시스템에 절대위치 정보를 제공하기 위해 선로에 트랜스폰더 태그의 설치가 필요하다. 본 논문에서는 호남고속철도 400km/h급 고속철도 인프라 테스트베드 구간의 궤도구조 분석을 통해 트랜스폰더 태그를 설치하기 위한 방안을 제시하였다. Korea Railroad Research Institute is conducting a national R&D project of“Technology development on the positioning detection of 400km/h class railroad with high precision.” This project aims to improve precision of positioning information by integrating various sensors such as transponder, GPS(Global Positioning System), tachometer, and INS(Inertial Navigation System). In order to provide reference position information to the on-board train positioning system, transponder tags should be installed along the track. In this paper, we present the plan for testbed implementation to evaluate the performance of the train positioning system.