Structural Safety Evaluation of Evacuation Guidance Robot System considering Environmental Load

본 논문에서는 대심도 터널에서 운영될 피난관제 주행로봇 시스템 궤도레일의 풍하중과 열하중에 대한 안정성 평가를 위해 유체-구조 연성해석과 열-유체-구조 연성해석을 수행하였다. 대심도 터널 주행로봇의 안정성 평가를 위해서는 열차풍과 화재에 기인한 열하중에 대한 고려가 필수적이다. 전산유체역학을 이용하여 풍하중에 의하여 구조물에 가해지는 압력을 계산한 후, 구조해석을 실시하여 풍하중에 의한 영향력을 검토하였다. 시뮬레이터를 이용하여 온도 분포를 획득하고, 열변형 해석을 수행하여 궤도레일의 응력분포를 분석함으로써 열하중에 대한 구조 안전성을 검증하였다. T slot nut의 길이와 열하중에 의한 최대 등가 응력에 연관성이 있음을 보이고 설계 개선안을 도출하였다. 본 연구결과는 피난관제 주행로봇의 설계 과정에서 환경하중을 고려함으로써 기존 설계의 신뢰성을 확보하고 설계를 개선하는데 활용될 수 있다.