초록 ▼

주요 연구결과
□ 제동 디스크 기술 및 제동성능시험기 시험평가 기술 개발
▪ 알루미늄 복합재 디스크 시제품 2종 제작
▪ 제동성능시험기를 이용한 알루미늄 디스크 성능평가
▪ 알루미늄 복합재 최적 주조공정 기술 확보
▪ 이종 재료 접합주조 신기술 확보 및 접합시편 강도시험
▪ 제동디스크 유한요소 해석기술 개발
▪ 고속제동성능시험기를 이용한 320km/h 제동성능시험기술 확보
□ 철도연변 친환경 공간창출을 위한 선로법면최소화 기술개발
▪ 철도보강노반 설계용 프로그램 개발
▪ 철도보강

주요 연구결과
□ 제동 디스크 기술 및 제동성능시험기 시험평가 기술 개발
▪ 알루미늄 복합재 디스크 시제품 2종 제작
▪ 제동성능시험기를 이용한 알루미늄 디스크 성능평가
▪ 알루미늄 복합재 최적 주조공정 기술 확보
▪ 이종 재료 접합주조 신기술 확보 및 접합시편 강도시험
▪ 제동디스크 유한요소 해석기술 개발
▪ 고속제동성능시험기를 이용한 320km/h 제동성능시험기술 확보
□ 철도연변 친환경 공간창출을 위한 선로법면최소화 기술개발
▪ 철도보강노반 설계용 프로그램 개발
▪ 철도보강노반 열차하중 하 성능평가
▪ 철도보강노반용 설계(안) 개발
▪ All in One Sensor System 시작품 개발
□ 유지보수 절감형 궤도 기술 개발
▪ PC 슬래브궤도 현장 시험부설
▪ 터널 및 교량구간 시공 및 유지보수지침 작성완료
▪ 슬래브궤도 LCC 평가
▪ 포장궤도 시험부설구간 장기거동 평가
▪ 포장궤도 저가형 충전재료 실용성능 확보
□ 친환경 철도 구조물 기술
▪ 프리캐스트 철도교량 설계지침서 작성
▪ 교량설계에서의 최적화 적용 절차서 작성
▪ 보강 교각 동적 성능시험

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 요약서 ... 4
• 분야별 주제 ... 5
• 주제 1 친환경 고 내열성 초경량 제동 디스크 기술 및 제동성능시험기 시험평가 기술 개발 ... 6
• 요약문 ... 7
• SUMMARY ... 11
• Contents ... 13
• 목차 ... 14
• 표목차 ... 15
• 그림목차 ... 16
• 제1장 과제 개요 ... 18
• 제1절 연구 목적 ... 18
• 제2절 연구의 필요성 및 배경 ... 18
• 제3절 연구개발의 내용 및 범위 ... 19
• 제2장 제동마찰재 유한요소 해석기술 개발 ... 21
• 제1절 시편 유한요소 해석 ... 21
• 제2절 시편 피로수명 평가 ... 28
• 제3절 알루미늄 복합재 제동디스크 열해석 ... 33
• 제3장 Al 복합재 제동디스크 개발 ... 41
• 제1절 알루미늄 합금 기지 복합재(Al/SiCp) 제작 ... 41
• 제2절 알루미늄 복합재 제동디스크 제작 ... 53
• 제3절 접합주조 조직 및 특성분석 ... 60
• 제4절 알루미늄 복합재 디스크 제동다이나모 시험 ... 73
• 제4장 고속제동성능시험기 시험평가 기술개발 ... 79
• 제1절 고속 제동성능시험기 개요 ... 79
• 제2절 마찰재 제동성능 시험평가기술 개발 ... 80
• 제3절 제동성능시험기(320km/h급) 측정 정밀도 향상 ... 85
• 제4절 결 론 ... 88
• 참고문헌 ... 89
• 주제2 강성보강 노반 및 노반 상태평가 기술 개발 ... 91
• 요약문 ... 92
• SUMMARY ... 103
• Contents ... 104
• 목차 ... 105
• 표목차 ... 106
• 그림목차 ... 108
• 사진목차 ... 113
• 제 1 장 서론 ... 116
• 제 1 절 연구개발의 필요성 ... 117
• 제 2 절 연구개발의 목표 및 내용 ... 119
• 제 2 장 국내외 연구현황 ... 120
• 제 1 절 노반침하현황 ... 120
• 제 2 절 철도 보강노반 관련 연구현황 ... 125
• 제 3 장 선로법면 최소화를 위한 강성보강노반 기술 ... 138
• 제 1 절 개 요 ... 138
• 제 2 절 국내 기존 보강토옹벽 적용현황 및 문제점 ... 139
• 제 3 절 기존 보강토옹벽 설계법 ... 143
• 제 4 절 열차하중에 의한 수평토압의 이론적 검토 ... 146
• 제 5 절 축소모형실험을 통한 강성보강노반 파괴특성 평가 ... 156
• 제 6 절 수치해석을 통한 강성보강노반 변형특성평가 ... 186
• 제 7 절 실내 실대형시험을 통한 강성보강노반 성능평가 ... 197
• 제 8 절 실외 실대형 강성보강노반 시험시공 ... 222
• 제 9 절 철도보강노반 설계프로그램 개발 ... 243
• 제 10 절 철도보강노반 경제성 평가 ... 268
• 제 4 장 강성보강노반 설계법 ... 271
• 제 1 절 강성보강옹벽의 설계법 ... 271
• 제 2 절 강성보강옹벽 설계 및 시공도면 ... 285
• 제 5 장 결론 ... 286
• 제 6 장 참고문헌 ... 290
• [부록 A] 보강재 특성 비교분석 ... 295
• [부록 B] All-In-One Sensor 제작 ... 307
• 주제3 친환경 궤도기술 개발(프리캐스트 콘크리트 슬래브궤도 및 포장궤도) ... 314
• 요약문 ... 315
• ABSTRACT ... 318
• 목차 ... 321
• CONTENTS ... 323
• 표목차 ... 325
• 그림목차 ... 327
• 제1장 서론 ... 331
• 제1절 연구 필요성 및 목표 ... 331
• 제2절 연차별 연구목표 및 내용 ... 332
• 제2장 프리캐스트 콘크리트 슬래브궤도 개발 ... 333
• 제 1 절 프리캐스트 콘크리트 슬래브궤도 현장부설 및 성능검증 ... 333
• 1. 프리캐스트 콘크리트 슬래브궤도 보완설계 ... 333
• 1.1 전단키 설계 ... 334
• 1.2 토공구간 슬래브 연결부 설계 ... 343
• 2. 구성요소 성능실험 ... 344
• 2.1 전단키 수평전단실험 ... 344
• 2.2 슬래브 연결부 수직전단실험 ... 347
• 2.3 슬래브 패널 휨강도 실험 ... 352
• 3. 현장부설 ... 356
• 3.1 터널구간 현장부설 – 중앙선 망미터널 ... 356
• 3.2 전 구간 현장시험부설 계획 ... 360
• 제 2 절 슬래브궤도 LCC 평가모델 구축 ... 362
• 1. 궤도 LCC 모델의 개요 ... 362
• 1.1 LCC 평가모델 개발의 목적 ... 362
• 1.2 철도 궤도의 초기비용 ... 362
• 1.3 철도 궤도의 유지관리비용 ... 362
• 1.4 철도 궤도의 해체폐기비용 ... 363
• 2. 궤도의 초기비용 ... 363
• 3. 궤도의 유지관리비용 ... 367
• 4. 프리캐스트 콘크리트 슬래브궤도의 부설 및 유지보수 특성 ... 370
• 4.1 시스템 개요 및 구조적 특성 ... 370
• 4.2 시스템 부설 특성 ... 372
• 4.3 시스템 유지보수 특성 ... 373
• 5. 궤도의 유지보수 및 리스크 모드 정의 ... 375
• 5.1 예비위험분석 (PHA) ... 375
• 5.2 고장형태 및 영향분석(FMEA) ... 377
• 5.3 고장확률 분석 ... 379
• 6. LCC 평가 Tool 개발 ... 382
• 6.1 데이터베이스(DB) 구성 ... 382
• 6.2 궤도 LCC 분석 S/W 인터페이스 ... 385
• 제 3 절 결 론 ... 394
• 제 3 장 포장궤도 성능향상 및 장기거동평가 ... 395
• 제 1 절 저강도형 충전재료의 개발 ... 395
• 1. 개발 목적 ... 395
• 2. 강도저감 방안 ... 395
• 3. 저강도형 충전재료의 설계기준강도 ... 396
• 3.1 하중조건 ... 396
• 3.2 응력조건 ... 397
• 3.3 토목섬유가 적용되는 경우의 설계기준강도 ... 398
• 4. 저강도형 충전재료의 설계 ... 398
• 4.1 충전재료 배합 선정 및 물성시험 결과 ... 398
• 4.2 기존 충전재료와의 비교 평가 ... 405
• 4.3 소 결 ... 411
• 제 2 절 얇은 광폭침목(MF-140)의 성능시험 ... 413
• 1. MF-140 PSC침목 성능시험 ... 413
• 1.1 시험방법 ... 413
• 1.2 시험결과 및 분석 ... 421
• 제 3 절 양산역 현장 성능 평가 ... 435
• 1. 개 요 ... 435
• 2. 현장 계측 계획 ... 435
• 2.1 계측 현장 개요 ... 435
• 2.2 계측 항목 ... 436
• 3. 측정 결과 및 분석 ... 437
• 3.1 궤도계측 ... 437
• 3.2 차량 계측 ... 441
• 4. 소 결 ... 442
• 제 4 절 결 론 ... 443
• 제 4 장 참고문헌 ... 444
• 주제 4 친환경 철도 구조물 기술 ... 446
• 요약문 ... 447
• SUMMARY ... 450
• Table of Contents ... 453
• 목차 ... 457
• 표목차 ... 461
• 그림목차 ... 463
• I. 강합성 프리캐스트 철도교량 거더 ... 466
• 제1장 서 론 ... 466
• 제2장 강합성프리캐스트 철도교의 설계 지침 ... 468
• 제1절 총 칙 ... 468
• 1. 적용범위 ... 468
• 2. 용어의 정의 ... 468
• 3. 참고기준 ... 469
• 제2절 사용재료 ... 469
• 1. 사용재료 ... 469
• 2. 설계계산에 사용하는 재료의 물리상수 ... 470
• 제3절 허용응력 ... 470
• 1. 강합성 철도교 하부케이싱 콘크리트의 허용응력 ... 470
• 2. 강합성 철도교 바닥판 콘크리트의 허용응력 ... 471
• 3. 강합성 철도교 강재의 허용응력 ... 471
• 제4절 설계일반 ... 475
• 1. 설계도에 명기할 사항 ... 475
• 2. 하중 ... 475
• 3. 응력검토 ... 476
• 제3장 구조시스템의 최적화 기법 ... 483
• 제1절 개설 ... 483
• 제2절 일반적 최적설계 문제의 정식화 ... 483
• 1. 설계변수 ... 483
• 2. 제약조건 (Constraints) ... 485
• 3. 목적함수(Objective Function) ... 489
• 4. 수리적 정식화(Mathematical Formulation) ... 490
• 제4장 강합성프리캐스트 철도교의 정식화 ... 534
• 제1절 설계변수 ... 534
• 제2절 목적함수 ... 534
• 제3절 제약조건 ... 535
• 1. 바닥판의 제약조건 ... 535
• 2. I형 거더 하부인장에 의한 I형 거더의 제약조건 ... 535
• 3. 하부케이싱압축 도입 후 I형 거더 및 하부케이싱에 대한 제약조건 ... 536
• 4. 강합성 프리캐스트철도교 합성응력에 대한 제약조건 ... 536
• 5. 강합성 프리캐스트철도교 극한거동에 대한 제약조건 ... 537
• 6. 강합성 프리캐스트철도교 동적거동에 대한 제약조건 ... 537
• 제5장 강합성 거더의 철도교 동적성능검토 ... 538
• 제1절 강합성거더 구조해석 ... 538
• 1. 설계기준 ... 538
• 2. 해석모델 ... 541
• 3. 주형설계 ... 544
• 제2절 동적 성능검증 기준 ... 551
• 1. 개요 ... 551
• 2. 국내외 동적성능검증 관련 기준 ... 551
• 3. 강합성거더 철도교량 동적성능검증 기준 ... 563
• 4. 주행열차하중에 의한 공진 및 공진소멸 현상 ... 564
• 제3절 실물 강합성 거더의 모달테스트 ... 565
• 1. 개요 ... 565
• 2. 실물제작 및 모달테스트 ... 566
• 3. 강합성 거더의 동특성 추정 ... 569
• 4. 감쇠비 산정 ... 572
• 5. 실내실험 결과 ... 573
• 제6장 소 결 ... 574
• 참고문헌 ... 575
• Ⅱ. 친환경 교각 보강기술 개발 ... 578
• 제1장 서 론 ... 578
• 제1절 연구배경 및 목적 ... 578
• 제2절 기존 연구 내용 ... 581
• 1. 국내연구동향 ... 581
• 2. 국외연구동향 ... 584
• 제2장 교량의 내진설계 ... 588
• 제1절 각국의 내진설계 개념 ... 588
• 1. 국내 현행 도로교 설계기준 ... 588
• 2. AASHTO, LRFD 미국 ... 588
• 3. Caltrans, 미국 ... 589
• 4. 유럽의 설계기준(Eurocode 8) ... 589
• 5. 뉴질랜드 설계기준(NZS3101), 뉴질랜드 ... 590
• 6. 일본 설계기준(JSCE), 일본 ... 590
• 7. 철근 콘크리트 교각의 횡구속 철근량 산정식 비교 ... 591
• 제2절 각국의 내진 설계기준 ... 591
• 1. 도로교설계기준(2005), 한국 ... 591
• 2. AASHTO, LRFD Standard Specifications for Highway Bridges, 16th Ed.(1996), 미국 ... 592
• 3. AASHTO, LRFD Bridge Design Specification (2004), 미국 ... 593
• 4. ACI318-02 (2002), 미국 ... 593
• 5. CSA Standard A23.3-94(1994), 캐나다 ... 593
• 6. ATC-32 (1996), 미국 ... 593
• 7. Caltrans (2004), 미국 ... 594
• 8. Eurocode 8(1996), 유럽 ... 595
• 9. New Zealand Standard 3101 (1995), 뉴질랜드 ... 596
• 10. 일본 도로교시방서(1996), 일본 ... 597
• 제3절 심부구속철근량 산정식의 변수비교 ... 598
• 제3장 교각 실험 ... 601
• 제1절 실험개요 ... 601
• 1. 시험계획 ... 601
• 제2절 재료 물성 ... 604
• 제3절 강판 보강 설계 ... 605
• 1. 보강 설계 개요 ... 605
• 2. M.J.N.Priestley 제안식 ... 605
• 제4절 Federal Highway Administraiton:(FHWA) 보강식 ... 609
• 1. 보강 강판 최소두께 ... 609
• 2. 강판의 보강 높이 ... 610
• 제5절 수평응력 강판 보강 ... 610
• 1. 수평응력 ... 611
• 2. 재료물성 ... 612
• 제6절 준정적시험(Quasi-Static Test) ... 613
• 1. 시험 개요 ... 613
• 2. 시험내용 ... 613
• 3. 계측방법 ... 614
• 4. 재하 하중 ... 615
• 제7절 진동대시험(Shaking Table Test) ... 615
• 1. 시험 개요 ... 615
• 2. 시험 방법 및 내용 ... 618
• 제4장 결과 분석 ... 619
• 제1절 실험개요 ... 619
• 제2절 균열 및 파괴양상 ... 619
• 제5장 결론 및 추후 연구사항 ... 631
• 제1절 결론 ... 631
• 제2절 추후 연구 ... 633
• 참고문헌 ... 634