[논문]ISO 2631-1을 이용한 국내 고속철도차량의 인체진동 노출량 평가

김지만; 박진한; 안세진; 정의봉

doi:10.5050/ksnve.2015.25.4.266

ISO 2631-1을 이용한 국내 고속철도차량의 인체진동 노출량 평가
Evaluation of Human Exposure to Vibration on Domestic High-speed Train using ISO 2631-1 원문보기

한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, v.25 no.4, 2015년, pp.266 - 274

김지만 (School of Mechanical Engineering, Pusan National University) , 박진한 (School of Mechanical Engineering, Pusan National University) , 안세진 (Div. of Mechanical & Electrical Engineering, Uiduk university) , 정의봉 (School of Mechanical Engineering, Pusan National University)

Abstract ▼ AI-Helper

Vibration exposure of domestic high speed trains(KTX and ITX-saemaeulho) to passenger traveling on the Gyung-Bu line was measured to evaluate health effect which is based on ISO 2631-1. The vibration exposure was compared with the frequency weighted root mean square(r.m.s.) and vibration dose value(VDV) of the two trains’ vibration. It is concluded that vibration exposure of the two train during round trip of Busan-Seoul in single day is evaluated to be safe for the passenger’s health according to the health guidance caution defined on ISO 2631-1. Futhermore KTX’s vibration exposure is found to be significantly lower than ITX-saemaeulho thanks to lower vibration magnitude as well as shorter trip time.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이 연구에서는 국내의 대표적인 고속철도차량인 KTX와 ITX 새마을호에 탑승하여 서울과 부산을 하루 만에 왕복하였을 때 승객에게 노출되는 진동량을 측정하고, ISO 2631-1(5) 규정에 따라 건강 영향도를 평가 및 비교하는 것을 목적으로 두고 있다. 인체진동 영향도를 평가하기 위한 일반적인 방법으로는 노출된 진동의 r.

제안 방법

값과 노출된 시간을 계산하여 사용하지만 충격성 과도신호가 주요한 특성이 되는 진동신호에 대해서는 4승 관계법에 의한 진동 누적 값에 해당하는 VDV(vibration dose value)값을 사용하기도 한다(6,7). 이 연구에서는 앞의 두 가지 값을 모두 구하여 건강 영향도를 평가하고 그 결과에 대한 비교와 분석을 수행하였다.
6과 가속도신호를 주파수영역으로 변환하여 주파수가중함수를 곱하고, 다시 시간영역으로 되돌리는 방법이 있다(11). 이 연구에서는 주파수가중함수를 직관적으로 적용하는 두번째 방법을 채택하여 신호처리를 실시하였다.

대상 데이터

이 실험은 KTX와 ITX 새마을호를 대상으로 경부선을 따라 서울과 부산을 왕복하는 동안에 시트에 착석한 승객이 진동에 노출되는 양을 측정하고 평가하기 위하여 실시되었다. 경부선은 고속선로(high speed lane)와 기존선로(conventional lane)가 있으며, KTX는 주로 고속선로를 따라 운행하고 ITX 새마을호는 기존선로를 따라 운행하고 있다.
4 kg이다. 이 연구에서 좌석위치는 철도차량의 중앙 위치를 선정하였고, 피실험자의 체중은 70 kg인 남성으로 선택하였다(9). 건강영향도 평가의 주된 측정 위치인 엉덩이(seat-surface)에서의 진동을 측정하기 위해 3축 가속도계가 장착된 시트 패드(B&K, Type 4322)(10)를 Fig.

데이터처리

두 가지 차량 모두 crest factor가 9 이상이 됨으로써 VDV에 의한 평가도 필요하다. 그러므로 이 연구에서는 ISO 2631-1에서 권고하는 기본적인 방법으로 주파수 가중된 r.m.s.를 이용하여 건강 영향도를 평가와 함께 VDV법에 의한 평가를 실시하여 두 가지 방법에 의한 결과를 비교하기로 하였다. Fig.

이론/모형

국내 철도차량 인체진동을 평가하는 규격인 KS R 9216에서 따라 좌석위치 및 피시험자 조건으로 실험을 수행하였다. KS R 9216에 명시된 피시험자 조건은 여성의 경우 50.

후속연구

인체진동의 노출량 측정은 철도차량의 객실과 좌석의 위치에 따라 차이가 있을 뿐만 아니라 피시험자의 인체특성에 따라 편차가 발생할 수 있기 때문에 더욱 보편적이고 객관적인 평가결과를 얻기 위해서는 더 많은 시험을 통한 통계적인 분석이 뒤 따라야 할 것이다.

참고문헌 (11)

Park, K. B., 2013, The Study for an Effect on the Human Body due to the Natural Frequency of Carbody of Rolling Stock, The Korean Society for Railway, Proceeding of the KSR Annual Autumn Conference, pp. 177~184.
Kim, Y. G., Kim, S. W., Park, C. K., Kim, K. H. and Park, T. W., 2004, Analysis on the Characteristics of the Ride Comfort for High Speed Trains on the High Speed Line/conventional Line, Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering, Vol. 14, No. 10, pp. 999~1006.

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Kim, Y. G., Kim, S. W., Mok, J. Y., Kim, K. H. and Park, T. W., 2004, Analysis and Evaluation of Ride Comfort for High Speed Train using Statistical Method According to UIC 513R, Transaction of the Korean Society for Railway, Vol. 7, No. 4, pp. 332~338.
Kim, J. H., Lee, J. H. and Lee, J. H., 2010, Changes in Healthcare Utilizations of Cancer Patients Since the Launch of KTX, Transaction of the Korean Society for Railway, Vol. 13, No. 2, pp. 236~243.
ISO 2631-1, 1997, Mechanical Vibration and Shock - Evaluation of Human Exposure to Whole-body Vibration - Part 1: General Requirements, International Organization for Standardization, Geneva.
Boileau, P.-E., Turcot, D. and Scory, H., 1989, Evaluation of Whole-body Vibration Exposure Using a Fourth Power Method and Comparison with ISO 2631, Journal of Sound and Vibration, Vol. 129, No. 1, pp. 143~154.

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Thamsuwan, O., Blood, R. P., Ching, R. P., Boyle, L. and Johnson, P. W. 2013, Whole Body Vibration Exposures in Bus Drivers: A Comparison between a High-floor Coach and a Low-floor City Bus, International Journal of Industrial Ergonomics, Vol. 43, No. 1, pp. 9~17.

상세보기
Dong, R. G., Welcome, D. E. and McDowell, T. W., 2012, Some Important Oversights in the Assessment of Whole-body Vibration Exposure based on ISO-2631-1, Applied Ergonomics, Vol. 43, No. 1, pp. 268~269.

상세보기
KS R 9216, 2010, Railway Rolling Stock－Test and Evaluation Method for Passenger Comfort, Korean Industrial Standards, Korea.
ISO 10326-1, 1992, Mechanical Vibration - Laboratory Method for Evaluating Vehicle Seat Vibration - Part 1: Basic Requirements, International Organization for Standardization, Geneva.
Son, I. S., Kim, J. H. and Kang, Y. J., 2009, Comparison and Analysis for Evaluation of Ride and SEAT Index through Theoretical Seat-human Body Model and Vehicle Test, Transaction of the Korean Society of Automotive Engineers, Vol. 17, No. 4, pp. 1~9.

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