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J. Korean Soc. Hazard Mitig. > Volume 16(2); 2016 > Article
고무차륜 AGT 주행로의 제작방식별 시공정밀도 평가를 위한 차상진동가속도 분석

Abstract

Vibration accelerations for various velocity and running direction were analyzed to evaluate the construction accuracy of rubber-tired AGT runways manufactured by the cast-in-place and pre-casted method. For this, time and frequency history characteristics of vibration acceleration were analyzed for the test section constructed by cast-in-place and pre-casted method. From the results, it was found that quantitative evaluation of construction accuracy depending on manufacturing method was possible, and the pre-casted method showed considerably improved runway performance comparing with cast-in place typed runway.

요지

고무차륜 AGT주행로의 제작방식별 시공정밀도를 평가하기 위하여 현장타설형과 프리캐스트형 주행로를 대상으로 속도대역 및 주행방향별 차상진동가속도를 분석하였다. 평가방법은 각 제작방식별로 시공된 시험구간 통과 시 진동가속도의 시간 및 주파수 이력특성을 중심으로 평가하였다. 그 결과, 차상진동가속도를 이용한 주행면의 시공정밀도에 대한 정량적인 평가가 가능한 것으로 나타났으며, 프리캐스트형 주행로가 현장타설형 주행로와 비교하여 상당히 높은 수준의 주행면 품질을 제공하는 것을 확인하였다.

1. 서론

고무차륜 AGT(Automated Guideway Transit)는 고무바퀴를 주행륜으로 사용하는 경량전철 시스템이다. 고무차륜 적용으로 저소음/저진동의 환경친화적인 주행특성을 구현하였으며, 급구배, 급곡선에 대한 대응성이 우수하여 도심지 노선 또는 저심도철도에 적합하다. 또한, 측면에 설치되는 안내궤조에 안내륜이 구속되어 주행함으로서 주행안전을 확보할 수 있다. 고무차륜 주행로 건설시에는 일반철도의 기능과 더불어 고무바퀴식에 최적화된 평탄성, 내구성, 마찰성능, 선형성 등이 추가로 요구된다. 고무차륜 시스템은 현재 부산도시철도 4호선과 의정부 경전철에 적용되어 상업운영중이며 동북선, 신림선, 사상선, 초읍선 등 약 10개 노선이 건설 계획 중에 있다.
주행로 제작방식으로는 현장타설형과 프리캐스트형이 적용되는데, 현장타설형의 경우에는 평면곡선 및 캔트 등의 구조적 요구조건과 슬럼프, 강도, 주행면 등의 재료적 요구조건을 충족시키는 것이 어려워 시공오차 또는 불량이 많이 발생하기 때문에 시공시의 품질확보가 매우 중요하다. 프리캐스트형 주행로는 이러한 현장타설형의 단점을 개선하기 위하여 제시되었는데 공장에서 고품질로 구조 및 재료적 요구조건을 만족시킬 수 있기 때문에 균열, 박락, 내구성 저하에 효과적으로대응할 수 있으며 뛰어난 곡선 추종성으로 소음/진동저감 측면에서도 효과적이다.
본 논문에서는 주행로의 제작방식별 시공정밀도를 보다 정확하게 평가하고자 경산시험선에 건설된 시험시공 구간에서 차상진동가속도에 대한 현장시험을 실시하였다. 차량주행에 따른 차체(수직) 및 대차(수직/수평)진동가속도의 시간 및 주파수이력 특성을 주행방향 및 속도대역별로 비교 검토하여 성능을 평가하였다.

2. 고무차륜 AGT 궤도의 구조 및 역할

고무차륜 AGT 궤도는 콘크리트 도상인 주행로와 안내궤조로 구성된다(Fig. 1). 주행로는 차량의 수직하중에 저항하는 지지체의 기능과 곡선 및 캔트를 설정하여 차량의 주행성을 확보하는 기능을 한다. 안내궤조는 차량의 주행을 구속하여 안내하는 역할과 횡압에 저항하는 기능을 한다. 주행로는 고무바퀴를 직접 지지하기 때문에 높은 수준의 시공정밀도를 요구하며 철재차륜 시스템에서 레일의 교환으로 유지보수가 실시되는 것과 달리 콘크리트의 재시공 또는 부분 보수를 통하여 실시하여야 하므로 초기 건설시의 품질확보가 중요하다.
Fig. 1
Rubber-tired AGT runway components.
KOSHAM_16_02_043_fig_1.gif

2.1 고무차륜 주행로의 요구조건

고무차륜 AGT 시스템에서 주행로는 일반 철제차륜의 궤도기능과 더불어 선형성, 평탄성, 마찰성능, 내구성을 만족하여야 한다(Busan Transportation Corporation (2006), Report on project design for Track of Busan Subway line 4).
콘크리트 주행로는 바퀴가 직접 접촉하므로 곡선의 설정 및 캔트와 같은 차량의 주행성을 확보하는 선형성을 주행면이 직접 가져야 한다.
또한 고무차륜의 공기압이 일반자동차 5배의 고압이기 때문에 주행면의 미소한 요철에도 영향을 받는다. 특히 과도한요철은 승차감에 영향을 미칠 뿐 아니라 집전에 지장을 초래할 수 있기 때문에 평탄성 확보를 위한 별도의 연마처리를 필요로 한다.
주행면의 마찰저항이 크면 고무바퀴의 마모가 빠르게 진행되어 유지비용이 증가하게 된다. 마찰저항이 작으면 공전이 생길 우려가 있는데 자동운전으로 운행하는 차량은 차륜의회전수로 거리를 계측하므로 이와 같은 현상은 차량을 정위치에 정차시키지 못하는 문제를 일으키게 되기 때문에 적정마찰저항을 유지하여야 한다.
주행로 구체가 충분한 강도가 확보되지 않으면 차량의 주행으로 주행면에 균열 또는 박락이 발생한다. 박락이 시작되면 차량이 통과할 때마다 지속적으로 면적이 확대되어 유지보수가 증가하게 된다. 내구성을 확보하기 위해서는 적정 재료강도가 확보되어야 하며 재료분리, 레이턴스 등에 의한 표면강도저하가 발생하지 않도록 하여야 한다.

2.2 고무차륜 주행로의 형식 및 제작방식

주행로의 구조형식은 분리형(차륜이 주행하는 부분만 높게한 주행로)과 일체형(좌·우 주행로를 일체화한 주행로)으로 구분하며 재료는 RC구조, 강구조, 강합성구조로 구분한다. 국내에서 교량구간에는 분리형을 적용하고, 터널구간에는 일체형을 적용하고 있으며, 재료는 RC구조를 적용하고 있다.
제작방식에는 현장타설형과 프리캐스트형이 있다. 현재는 현장타설형만 적용되고 있으며, 프리캐스트형은 연구단계에 있다.
현장타설형은 연속철근 콘크리트 포장방식(CRCP, Continuously Reinforced Concrete Pavement)이 적용된다. CRCP는 JCP(Jointed Concrete Pavement)의 단점인 평탄성을 개선하기 위하여 콘크리트 줄눈을 없앤 공법으로 콘크리트 포장내부에 종방향 연속철근을 삽입하여 균열(Controlled cracks)을 유도하는 방식이다. CRCP는 주로 도로 콘크리트포장에 적용되는 방식으로 저슬럼프의 콘크리트를 사용해야 하지만 압송거리가 먼 경우에는 콘크리트 품질을 유지하는 것이 어렵다. 재료의 품질관리 저하는 주행로 균열 및 박락을 발생시키는 주요 원인이 될 수 있다. 프리캐스트형은 현장타설형의 문제점을 개선하고자 제안되었는데, 공장제작형으로서 고품질의 구조 및 재료 요구조건 충족이 가능하다. 직선형을 비롯하여 종방향 및 평면방향으로 곡선형상을 가질 수 있으며 곡률반경에 따른 자체적인 캔트 설정도 가능하다(Standards for performance testing of urban railway vehicle, 2009; KRRI, 2012). 시공법은 철도용 프리캐스트 패널형 궤도(PST)와 유사하며 횡압에 대한 저항성을 향상시키기 위하여 전단앵커가 추가되어 있다. 현장타설형 및 프리캐스트형의 적용기준과 장·단점을 비교하면 Table 1과 같다.
Table 1
Comparison of design criteria for each manufacturing method and its advantages and disadvantages(Busan Transportation Corporation (2006), Construction Specification for runway of Busan Subway line 4)
Type Cast-in-place type Pre-casted type
Design load 18ton(Max), axle load 9ton 18ton(Max), axle load 9ton
Design strength of concrete 35 MPa 50 MPa
Concrete slump 8~12 cm 4~6 cm
Standard of running rail 200~300 m×600 mm×300(h)mm (Continuous rebar type) 5 m×600 mm×200~230(h)mm (Panel type)
Curing method Moist curing Steam curing
Advantages and disadvantages  - Difficult to control the crack
 - Difficult to control the concrete quality
 - Difficult to construct on the curved runway
 - Decreasing of runway-strength
 - Require the surface grinding
 - Good quality management by pre-casted concrete
 - Prevention of crack and debonding
 - Excellent curving performance
 - Improvement of ride comfort
 - Additional production costs

2.3 주행면의 정밀도 관리

고무차륜 주행로는 고무바퀴가 직접 접촉하기 때문에 주행면의 평탄성과 횡단경사량 설정 등 선형성 확보가 중요하다. 하지만 현장타설시에는 Fig. 2와 같이 인력으로 면고르기작업을 시행하기 때문에 부족한 평탄성 확보를 위하여 Fig. 3과 같은 별도의 평삭처리작업이 필요하다.
Fig. 2
Construction of cast-in-place type.
KOSHAM_16_02_043_fig_2.gif
Fig. 3
Runway grinding machine.
KOSHAM_16_02_043_fig_3.gif
주행면 평삭처리는 바퀴가 닿는 부분을 미세하게 깎아 내는 공정으로서 승차감(평탄성) 향상, 마찰력 확보, 소음 감소 등의 효과가 있다. 주행로 평삭처리는 박층처리보다 초기 시공비용이 비싸며 시공 정밀도에 따라 반복적인 평삭처리가 요구되는 경우가 많다. 또한 기준현을 3 m로 적용하기 때문에 단파장 틀림에 대한 관리는 가능하지만, 3 m 이상의 장파장인 경우에는 관리가 어렵다.

3. 고무차륜 AGT 주행로의 진동특성

고무차륜 AGT 시스템의 진동특성을 파악하기 위하여 부산지하철 4호선에서 차상진동가속도를 계측하였다. 계측 항목은 대차의 수직 및 수평가속도와 차체의 수직진동가속도이며, 차량은 부산지하철에서 운영중인 차량을 이용하여 공차상태에서 실시하였다. 진동가속도의 측정샘플링은 500 Hz이며 최대시험주행속도는 41 km/h이다. Fig. 4는 전체 측정구간중 안평-고촌구간에서의 계측결과를 나타낸 그림으로서 측정값은 평면곡선, 종곡선, 구조물의 이음매부 등에 따라서 다르게 나타난다. Fig. 4(a)는 수직방향 대차진동가속도로서 교량의 구조적 불연속구간에서 진동이 크게 발생하는 것으로 나타난다. Fig. 4(b)는 수평방향 대차진동가속도로서 평면곡선의 위치 및 안내궤도조와의 상호작용에 의해서 진동의 특성이 변화한다. Fig. 4(c)는 차체의 진동가속도로서 차량의 감쇠시스템의 영향으로 대차보다 작게 측정된다. 진동의 크기를 비교하기 위한 RMS(Root mean square)로 표현한 대차진동가속도는 0.13~0.14 g의 범위를 나타내며, 차체진동가속도는 0.034 g로 측정되었다. 주파수분석 결과, 10~20 Hz 대역이 탁월주파수대역인 것으로 나타났으며, 최고속도일 때 파장은 약 1~2 m인 것으로 계산되었다.
Fig. 4
Acceleration for each measurement point at Anpyung to Gochon section.
KOSHAM_16_02_043_fig_4.gif
전체 구간에 대한 주행로 상태를 평가하기 위하여 대차수직진동가속도의 RMS값을 왕복구간으로 구분하여 1회 측정하였다. Fig. 5와 같이 RMS값은 운행속도별 차이가 있지만, 평균 0.15 g의 값을 나타내며, 미남-안평 방향 중 일부 터널구간에서는 다소 크게 측정되었다.
Fig. 5
Measured vertical acceleration at Busan metro line 4.
KOSHAM_16_02_043_fig_5.gif

4. 주행로 시험부설

Fig. 6은 경산시험선에 부설된 현장타설형 및 프리캐스트형 주행로를 나타낸 그림이다. 계측은 기존 현장타설형으로 시공된 주행로의 성능을 일차적으로 평가한 후, 측정 구간의 주행로를 철거하고 프리캐스트형 주행로로 재시공하여 이차적으로 성능을 평가하였다.
Fig. 6
Rubber typed AGT runway at Kyungsan test line.
KOSHAM_16_02_043_fig_6.gif
프리캐스트형의 시공공정으로는 5 m 규격의 9개 패널설치, 앵커볼트설치, 모르터충전이 있다(Lee et al., 2013a). 시험은 가혹조건에서의 평가를 위하여 Fig. 7과 같이 평면곡선 및 종곡선이 삽입된 구간에서 실시하였다. 대상구간의 길이는 45 m이며 평면곡선반경이 40 m, 종구배가 50‰이며 캔트는 설정되어 있지 않다.
Fig. 7
Ground plan for test.
KOSHAM_16_02_043_fig_7.gif

5. 차상진동가속도의 계측 조건

차상진동의 측정항목은 대차(수직/수평) 및 차체(수직)의 진동가속도이다.
대차진동가속도계는 Fig. 8과 같이 대차축의 중앙부에 수직 및 수평방향으로 설치되었으며, 차체진동가속도계는 전·후 대차중심상의 차체바닥에 설치되었다. 진동가속도계는 스트레인게이지형 가속도계이며, 자세한 사양은 Table 2와 같다.
Fig. 8
Acceleration attachment.
KOSHAM_16_02_043_fig_8.gif
Table 2
Accelerometer details
Model Rated Capacity (Reference Value) Frequency Response (at 23°C) Resonance Frequency (App.)
AS-5GA/GB ±49.03 m/s2(±5G) DC to 100 Hz, ±5% 190 Hz
Table 3
Natural frequencies of the vehicle
Divisions Empty condition Full condition Remarks
Pitching frequency 1.80 1.52 Unit: Hz
Yawing frequency 1.40 1.10
Rolling frequency 0.73 0.46
차량주행조건은 10~40 km/의 속도대역을 10 km 씩 증속하면서 측정하였으며, 종구배 구간이기 때문에 내리막구배와 오르막구배를 따로 측정하였으며 40 km/h 내리막방향은 곡선구간에서의 운행안전 문제로 측정하지 못하였다.
시험차량은 경산시험선에서 운영중인 K-AGT 차량으로서 4량 1편성으로 Fig. 9와 같이 대차간 거리는 9.14 m, 9.64 m, 축간거리는 4.34 m, 축중은 6 tonf이다. 차체의 고유진동수는 공차 및 만차 조건 시 2 Hz 미만이다.
Fig. 9
Axial-load of rubber-tired AGT runway.
KOSHAM_16_02_043_fig_9.gif

6. 차상진동가속도 분석

차상진동시험은 시험구간 통과 시 주행로의 제작방식, 주행방향 및 속도별로 진동가속도의 시간이력 및 주파수이력 특성을 검토하였으며, 보다 상세한 검토를 위하여 lowpass filtering을 적용한 승차감 추정과 진동에너지의 크기수준을 검토하기 위한 RMS(Root Mean Square) 자료 등을 활용하여 측정조건별 주행로의 시공정밀도를 분석하였다(Lee et al.,2013b).

6.1 대차 수직진동가속도

대차 수직진동가속도는 차축의 중앙부에 가속도계를 수직방향으로 설치하여 진동가속도를 평가하였다. 수직진동가속도는 주행로의 요철, 면틀림, 불연속 등에 의해 발생하는 진동가속도를 직접적으로 측정하기 때문에 주행로의 상태를 가장 민감하게 평가할 수 있다.
Fig. 10은 측정자료 중 오르막방향으로 40 km/h 주행 시의진동가속도 시간이력을 나타낸 그림으로서 옅은 색은 현장타설형 구간에서의 진동특성을 나타내며, 진한색은 프리캐스트형 구간에서의 진동특성을 나타낸다. 시간이력자료에서도 현장타설형과 프리캐스트형의 뚜렷한 차이가 있는 것을 알 수 있다.
Fig. 10
Time history of vertical acceleration of bogie (Uphill direction, 40 km/h).
KOSHAM_16_02_043_fig_10.gif
Fig. 11은 진동에너지의 크기를 비교하기 위하여 대차수직 진동가속도의 RMS(Root Mean Square)값을 제작방식, 주행방향 및 속도별로 비교하여 나타낸 그림이다. 속도가 증가할수록 진동에너지는 커지며, 현장타설형과 프리캐스트형 주행로의 RMS값 차이도 증가한다. 주행방향별 진동의 차이는 약 2%로서 크지 않으며 프리캐스트 주행로가 수직방향 진동성분에 대한 저감효과가 상당한 것으로 나타났다. 전체적으로 속도가 증가할수록 프리캐스트형 주행로가 양호한 결과를 나타내는 것을 알 수 있다.
Fig. 11
RMS(Root Mean Square) value of vertical acceleration of bogie.
KOSHAM_16_02_043_fig_11.gif
Fig. 12Fig. 10의 제작방식별 대차수직진동가속도의 주파수분석 결과를 나타낸 그림이다. 그림에서 탁월주파수대역은 약 10, 70 Hz에서 나타났으며 주행로의 제작방식에 따라 에너지감소가 큰 것으로 판단해볼 때 주행로 상태에 지배적인 영향을 받는 주파수대역인 것으로 판단된다.
Fig. 12
Frequency analysis of vertical acceleration on bogie (Uphill direction, 40 km/h).
KOSHAM_16_02_043_fig_12.gif

6.2 대차 수평진동가속도

대차의 수평진동가속도는 차축의 중앙부에 설치되어 차량진행의 수평방향에 대한 진동가속도를 측정한다. 수평진동가속도는 평면곡선과 안내궤조의 상태에 의해서 영향을 받기때문에 주로 정상진동가속도에 대한 평가를 수행하지만, 본시험에서는 주행로 상태에 의한 영향을 검토하기 위하여 다른 항목과 동일하게 측정하였다. Fig. 13은 오르막방향으로 40 km/h의 속도로 주행할 때의 측정결과로서 2초까지의 곡선구간에서 정상진동가속도는 동일한 경향으로 나타나지만, 2초부터 5초까지의 직선구간에서는 주행로의 조건에 따라서 차이가 있는 것으로 나타났다. 주요 원인은 좌·우측 주행로의 고저편차로 인하여 발생한 것으로 판단된다.
Fig. 13
Time history of horizontal acceleration of bogie (Uphill direction, 40 km/h).
KOSHAM_16_02_043_fig_13.gif
Fig. 14는 진동에너지의 크기를 비교하기 위하여 제작방식, 주행방향 및 속도별 대차수평진동가속도를 RMS값으로 나타낸 그림이다. 비교 결과, 속도가 증가할수록 진동에너지는 커지며, 현장타설형과 프리캐스트형 주행로의 RMS값은 일정한 차이를 보이고 있다. 주행속도가 30 km/h일 때 내리막 방향에서는 진동가속도는 9%, 오르막 방향은 17%가 저감되는 것으로 나타났다. 수직진동가속도와 비교하여 전체적으로 진동저감율은 작지만 제작방식별 차이는 발생하였다.
Fig. 14
RMS(Root Mean Square) value for horizontal acceleration of bogie.
KOSHAM_16_02_043_fig_14.gif
Fig. 15Fig. 13의 주행로 형식별 대차수평진동가속도의 주파수특성을 비교한 그림이다. 그림에서 탁월주파수는 약 10 Hz 내외로서 수직진동가속도와 동일대역에서 발생하였다. 수직진동가속도와 동일하게 탁월주파수대역에서 진동에너지의 저감효과가 있는 것으로 나타났다.
Fig. 15
Frequency analysis of horizontal acceleration of bogie (Uphill direction, 40 km/h).
KOSHAM_16_02_043_fig_15.gif

6.3 차체 수직진동가속도

차체 진동가속도는 승객이 직접적으로 느끼는 진동으로서 승차감을 평가하는 지수로 활용된다. 시공구간을 대상으로 차체수직가속도를 제작방식, 주행속도 및 주행방향별로 분석하였다. Fig. 16은 오르막방향으로 40 km/h로 주행했을 때 차체수직진동가속도의 시간이력을 나타낸 그림이다. 그림에서 현장타설형과 프리캐스트형 진동가속도는 ±0.1 g 내외로서 진동의 크기는 큰 차이가 발생하지 않지만, 프리캐스형의 경우에는 차량의 특성에 의해 발생하는 정상진동이 주요 성분인 것으로 판단된다.
Fig. 16
Time history of vertical acceleration on car body (Uphill direction, 40 km/h).
KOSHAM_16_02_043_fig_16.gif
Fig. 17은 각 진동가속도에 대한 주파수특성을 나타낸 그림으로서 10 Hz 대역에서의 진동에너지가 감소하는 것을 알 수 있다. 탁월주파수인 1.8 Hz는 차체의 피칭(Pitching)에 의한 고유진동수로서 제작방식에 따른 차이는 없는 것을 알 수 있다. Fig. 16의 시간이력에서 정상진동도 차체의 피칭에 의한 고유진동수가 표현된 것을 알 수 있다.
Fig. 17
Frequency analysis of vertical acceleration of car body (Uphill direction, 40 km/h).
KOSHAM_16_02_043_fig_17.gif
Fig. 18은 차체수직진동가속도를 RMS값으로 계산하여 제작방식, 주행속도 및 방향별로 나타낸 그림으로서 진동에너지의 크기를 비교하는데 유효하다. 비교 결과, 수직진동가속도는 저속구간에서는 큰 차이가 없으나 속도가 증가할수록 가속도의 차이가 커지는 것으로 나타났다. 주행속도가 30 km/h일 때 내리막방향 진동가속도는 30%의 차이가 발생하며 오르막방향 진동가속도는 14%의 차이가 발생하여 프리캐스트형 주행로가 차체의 진동저감에도 효과가 있는 것으로 나타났다. 주행방향별로도 차이가 발생하는데, 이는 종구배의 방향에 따른 영향이기도 하지만 내리막방향인 경우에는 시험구간에서 타력운행을 하고 오르막방향인 경우에는 지속적으로 가속운행을 하는 것도 영향을 미친다. 주행로의 상태는 내리막방향에서 민감하게 반응하는 것으로 나타났다.
Fig. 18
RMS(Root Mean Square) value for car body vertical acceleration.
KOSHAM_16_02_043_fig_18.gif
Table 4는 차체수직가속도의 크기를 평가하기 위하여 20 Hz lowpass filtering한 자료를 속도별로 나타낸 그림이다. 저속인 경우에는 차이가 없으나, 속도가 증속될수록 가속도도 증가하여 주행속도가 30 km/h인 경우에는 0.1 g를 초과하는 경우도 발생한다. 프리캐스트형 주행로의 신호 특성은 상대적으로 고주파성분 에너지가 작아지며 차량특성에 의한 정상진동가속도가 측정되어 차체진동저감에도 효과가 있는 것으로 나타났다. 일본에서 적용하는 레일-차륜 시스템에서의 차체수직가속도 허용값은 0.13 g 이내로 하고 있다.
Table 4
Acceleration using 20Hz lowpass filter
Type 20Hz lowpass filtered acceleration values (g)
10 km/h 20 km/h 30 km/h 40 km/h
Cast-in-place concrete 0.03 0.065 0.11 0.09
Precasted concrete 0.025 0.025 0.04 0.07

7. 결론

현장타설형 및 프리캐스트형 고무차륜 주행로에 대한 시공정밀도를 평가하기 위하여 시험부설구간에서 차상진동시험을 실시하였으며, 그 결과를 정리하면 다음과 같다.
  • 1) 대차수직진동가속도에 대한 분석 결과, 속도가 증가할수록 진동에너지도 커지며 제작방식별 진동가속도 값의 차이도 커지는 것으로 나타났다. RMS값 기준으로는 내리막방향에서 최대 40%, 오르막방향에서 최대 38%의 진동크기의 차이가 발생하였다. 진동가속도의 탁월주파수대역은 약 10Hz 내외로서 주행로의 제작방식에 따라 에너지 감소가 큰 것으로 판단해볼 때 주행로 상태에 지배적인 영향을 받는 주파수대역인 것을 알 수 있다.

  • 2) 대차 수평진동가속도도 속도가 증가할수록 진동에너지가 커지며, 제작방식별로는 일정한 차이를 유지하는 것으로 나타났다. RMS값 기준으로 진행방향별 최대 9~17%의 차이가 발생하였다. 주파수분석 결과에서는 수직진동가속도와 동일 대역에서 저감효과를 확인하였다.

  • 3) 차체수직진동가속도는 차량 감쇠시스템의 영향으로 민감도가 낮지만 RMS값의 비교 결과, 제작방식별로 내리막방향은 최대 30%의 차이가 발생하며 오르막 방향 진동가속도는 14%의 진동에너지 차이가 발생하였다. 주파수특성에서도 주행로 상태에 의해서 발생하는 10 Hz 영역에서의 진동에너지가 감소하는 것을 확인하였다. 승차감 추정을 위한 20 Hz lowpass filtering한 자료에서도 프리캐스트형은 주행로 특성에 의해서 발생하는 고주파 성분이 감쇠된 정상진동가속도가주로 측정되어 차체의 진동저감에도 효과가 있는 것으로 나타났다.

  • 4) 차상진동가속도시험 결과, 주행로의 제작방식별로 상당한 진동에너지의 차이가 발생하는 것으로 나타났다. 진동에너지의 차이는 주행면의 마감도, 틀림, 평면선형에 대한 추종성등의 표현으로서 프리캐스트형 주행로의 시공정밀도가 매우 우수한 것으로 평가할 수 있다.

감사의 글

본 논문의 내용은 국토교통부 철도기술연구사업 “저비용 저심도 인프라 핵심기술 개발(15RTRP-B069124-03)”과제를 통하여 도출된 결과의 일부로서 연구비 지원에 감사드립니다.

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