• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권1호통권38호
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• pp.33-42
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• 1999

궤도용 차량의 안전성 확보를 위한 연구의 일환으로서 레일강의 균열 발생 조건과 모재와 용접부에 대한 정적파괴거동 및 단일모드 하중하의 피로균열진전거동을 검토하였다. 레일에서 횡방향 균열의 원점은 표면하층균열이며 이는 최대전단응력에 의해 발생하였다. 또한 표면하층균열의 크기가 증가함에 따라 균열의 진전은 전단모드에서 혼합모드로 천이될 가능성이 증가하였다. 용접부의 평면변형률 파괴인성은 조직의 조대화와 경도의 상승으로 인하여 모재에 비하여 약 10% 저하하였다. 용접부의 제 2단계 영역의 피로 균열진전속도는 낮은 ${\Delta}K$ 영역에서 모재에 비하여 저하하였으나 높은 ${\Delta}K$영역에서는 이의 차이가 소멸되었으며 이러한 경향은 R=0.1의 낮은 응력비에서 현저하였다. 이는 용접부의 미시조직이 모재에 비하여 성장하였기 때문이라고 판단된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.635-642
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• 2004

본 논문에서는 최대 견인력 제어를 위해서 부하토크외란관측기와 속도센서리스 백터제어를 이용하여 점착력 계수를 추정하고 추정한 점착력 계수의 미분치를 PI 토크 제어하는 Anti-slip제어를 제안한다. 점착력 계수를 추정하기 위해서는 전압, 전류값 뿐만 아니라 자속이나 속도정보가 필요하다. 따라서 전동기의 회전속도를 정확하게 검출 할 수 있는 속도센서가 필요하게 된다. 그러나 속도검출을 위해 속도센서를 부착하는 것은 여러 가지 면에서 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 속도센서 없는 센서리스 구동방식에 의한 부하토크외란관측기를 설계하여, 점착력 계수를 추정한다. 이와같은 제어 알고리즘을 구현하기 위하여 1C1M 철도모의장치를 이용하여 제안된 알고리즘을 실험을 통하여 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.366-374
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• 2003

본 논문에서는 최대 견인력 제어를 위해서 부하 토크 외란 관측기를 이용하여 점착력 계수를 추정하고 추정한 점착력 계수의 미분치를 PI 토크 제어하는 Anti-slip 제어를 제안한다. 부하 토크 외란 관측기는 회전자의 위치 정보와 토크 전류의 정보를 이용하여 부하 외란 토크를 추정하고, 부하 외란 토크에 철도차량 상수를 미용하여 점착력 계수를 추정한다. 또한 부하토크외란 관측기는 구조가 간단하며, 시스템의 외란 및 각종 제어이득. 시스템의 상수 변화에 대해서도 견실한 견인력 제어 특성을 가지고 있다. 이와 같은 제어 알고리즘을 구현하기 위하여 IC4M(1-Controller 4-Motor) 축소형 철도차량시스템을 이용하여 제안된 알고리즘을 시뮬레이션과 실험을 통하여 확인하였다. 또한 실제 철도차량시스템의 경우 선로 표면의 상태 변화 및 차량속도의 가감에 따른 공전속도에 대한 점착력의 관계를 축소형 철도차량시스템으로 구현하여, 실제 철도차랑시스템의 경우와 비교 분석하여 최대 견인력제어가 되도록 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.115-121
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• 2017

도시철도 터널 내에 축적된 미세먼지(PM10 and PM2.5)의 제거를 위해 사용되는 분진흡입차량은 에어 블로어와 흡입시스템으로 구성된 하부흡입시스템의 설계방법에 따라 성능이 달라진다. 본 논문에서는 터널 집진차량의 하부에 설치된 먼지 흡입시스템의 효율 향상을 위하여 흡입구와 에어 블로어에 코안다 효과를 이용한 유속 조절장치를 적용하여 그 효과를 확인하였다. 특히, 공기 유동에 대한 수치해석을 통하여 진공 흡입구 내에 코안다 효과를 이용한 유속조절장치를 적용하였으며, 유속 조절각이 약 90도 내외일 때 유속의 상승과 더불어 유동의 안정화가 동시에 이루어질 수 있음을 확인하였다. 또한 링 블로어에 의해 동작되는 에어 나이프형 공기 블로어는 양쪽 끝 가장자리에 코안다 효과를 유도할 수 있는 엣지 구조를 삽입함으로써 블로어 양 끝단의 유속 저하를 개선할 수 있음을 확인하였다. 이러한 4개의 통합된 모듈 형식의 흡입 시스템의 설계는 최적화를 통하여 바닥 먼지가 비산됨과 동시에 흡입구로 흡입되어 궤도면에 누적된 미세먼지와 초미세먼지의 제거에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.545-551
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• 2016

본 논문은 철도차량 안전의 핵심 요소인 제동성능을 확인하는 평가방법의 비교와 제동성능에 영향을 미치는 차륜과 레일의 마찰계수의 분포가 감속도에 미치는 영향을 분석하고 열차 편성에 따른 감속도의 분포를 예측하였다. 제동성능의 평가는 실제 운행중인 도시철도차량의 실차 시험을 통하여 제동시 제동거리와 제동시간을 측정해서 감속도를 산출하는 제동성능 평가방법과 UIC 544-1에 따른 제동중량비율을 이용한 평가 방법에 대하여 두 방법을 서로 비교하여 장단점을 살펴보았으며 각 방법의 호환성을 검토하였다. 차륜과 레일의 마찰계수 분포를 검토한 확률적 제동모델을 수립하고 제동성능에 가장 큰 영향을 미치는 차륜과 레일의 점착계수 분포가 열차의 편성에 미치는 영향을 분석하였다. 제동중량비율을 이용한 평가방법은 일정 초기 제동속도를 시험한 결과를 다양한 제동초기속도에서의 제동거리로 환산할 수 있어 열차 신호시스템의 설계나 신규 노선에서의 운전 패턴을 설계 검증할 수 있는 기초 자료로 활용이 가능할 것으로 보이며 편성에 따른 감속도의 확률적 분포 예측을 통하여 열차분리 결합등 가변 조성시 감속도의 분포를 예측함에 따라 보다 정밀한 열차신호 설계의 기초자료로 활용가능할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.202-207
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• 2016

장대 터널 및 급곡선 구간과 같은 시계 확보가 어려운 지역에서 위험 및 안전 정보를 함께 공유하기 위해서는 기관사, 열차 관제사 및 현장 작업자 사이에 보조적인 실시간 열차 정보 통신시스템의 개발이 필요하다. 이에 적합한 열차 정보 통신시스템을 개발하기 위하여 본 연구에서는 작은 노이즈와 신호 감쇄를 동시에 갖도록 하는 레일 전력선 통신을 제안하였다. 이에 대한 레일 전력선 통신의 기초 연구 일환으로서, 본 통신기법의 전송 특성을 향상할 수 있는 레일에 대한 임피던스 측정 및 정합특성 평가가 중요하다. 본 연구에서는 자체 제작한 임피던스 정합 트랜스포머와 네트워크 분석기를 이용하여 레일에 대한 반사 및 전파 특성을 평가하였다. 대향 접속방식의 임피던스 반사특성 시험결과로부터 레일 전력선 통신에 적합한 정합용 트랜스포머의 정합비율은 1:3.28임을 알 수 있었다. 또한, 제작한 임피던스 정합용 트랜스포머는 레일 전력선통신에서 투과 신호 전송을 향상할 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권5호
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• pp.567-574
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• 2011

알미늄 압출재는 고속열차의 경량화를 위하여 기존의 주름강판을 대체하여 널리 사용된다. 알미늄 압출재는 고속열차 적층재 가운데 가장 큰 차음 기여도를 보이나, 동일한 중량의 평판과 비교할 때, 국부공진 주파수 대역에서 투과손실이 크게 떨어진다. 이 연구에서는 차세대 400km/h급 고속철도 차량용 알미늄 압출재를 대상으로 차음 문제를 검토하고, 차음성능의 향상 방안을 제시한다. 코어 구조를 변경시켜 국부공진 대역을 높이고, 우레탄 폼을 코어에 충진시킬 때의 차음성능 향상효과를 실험적으로 확인한다. 최종적으로 제시된 방법이 바닥 적층재의 총 투과손실을 어느 정도 개선시키는가를 평가한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1345-1351
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• 2010

본 논문에서는 현재 VVVF 직류전동차에 장착되어 있는 보조전원장치(SIV)180KVA용에 사용되는 필터콘덴서(FC) 유지보수 및 사용한도에 관한 연구를 수행하였다. 차량의 장기사용에 따른 내구연한과 혼잡도 부하에 따른 가선전압 변동 및 부하변동에 대해 출력 전압값의 변화와 SIV장치내 중요소자인 GTO Thyristor, Power Transistor Module 소자가 단락되는 현상이 자주 발생되는 등 고장원인을 분석해 본 결과 보조전원 장치내 필터 FC1~4 캐패시터의 입력측 고조파 성분의 필터링이 제대로 되지 못하는 것을 알게 되었으며, 캐패시터의 장기 사용에 따른 성분변화와 외부조건에 의해 천천히 특성변화를 일으킴으로써 사전 점검방법 및 불량 시 측정하기 어렵다는 점을 착안하여 본 연구를 검토하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 캐패시터의 유지보수를 통한 관리와 측정방법의 개선점, 캐패시터의 수명 사용한도에 대해 검토하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1174-1187
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• 2007

모노레일시스템은 차량외관의 친밀성, 교량 상하부의 슬림한 구조, 저렴한 공사비, 짧은 시공기간 등 미관, 경제성, 시공성에서 다양한 장점이 인정되어 시가지 경량전철의 유력한 대안으로서 여러도시에서 검토 및 제안되고 있다. 또한, 최근에 대구시에서는 도시철도3호선의 시스템으로 모노레일을 채택하여 기본설계를 진행하고 있다. 이러한 국내의 추세에 맞추어 본 고에서는, 해외사례와 현재 수행중인 대구도시철도 기본설계를 중심으로 하여, 모노레일교량의 계획 및 설계에 관한 주요사항을 소개하였다. 먼저, 해외의 모노레일 교량 사례를 분석하였으며, 대구도시철도3호선 기본설계에서 적용하고 있는 주요설계기준을 소개하였다. 또한, 과좌형 모노레일의 대표적인 구조형식인 PSC궤도빔과 강궤도빔에 대하여 계획, 설계 및 제작 방법을 개괄적으로 설명하였다. 본 고의 내용이 모노레일 교량의 계획 및 설계에 관심이 있는 기술자들에게 도움이 되기를 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.1-7
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• 2016

차축 감속기와 차륜으로 구성된 고속철도차량 2차 구동장치는 일체형 조립체이지만, 상이한 기술사양으로 인하여 이들의 예방정비 주기는 서로 다르다. 특히, 이들은 완전분해 정비주기에 따라 매번 동시에 탈부착 작업을 수행한다. 따라서 불필요한 완전분해 정비를 감소하고 높은 열차 가용도를 유지하기 위해서는 신뢰성 중심 유지보수 관점에서 예방정비 비용의 최적화가 중요하다. 본 연구에서는 실제 정비이력으로부터 두 구성품들에 대한 결함나무 분석을 수행하고, 각 하부부품들의 치명도를 고려한 수정된 신뢰도를 각각 평가하였다. 두 구성품에 대한 예방 정비비용의 최적화는 기준 신뢰도 및 개선율을 고려한 유전자 알고리즘으로부터 구하였다. 비용의 최적화는 개체의 적합도 함수에 대한 최대값으로부터 얻는다. 유전자 알고리즘에 의한 최적의 완전분해 정비주기는 285만km로서, 기존 방법의 총비용과 비교하여 약 21% 감소하였다.