• 제목, 요약, 키워드: Railway vehicle

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KTX 2차 구동장치에 대한 예방정비 비용의 최적화에 관한 연구 (A Study on Cost Optimization of Preventive Maintenance for the Second Driving Devices for Korea Train Express)

  • 정진태;김철수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • v.17 no.2
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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.

코안다 효과를 이용한 에어 블로어와 흡입구의 유동 제어 (Flow control of air blowing and vacuuming module using Coanda effect)

  • 정우태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • v.18 no.3
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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.

고속철도차량 관절대차 갱웨이 링의 내구성 평가 (Durability Evaluation of Gangway Ring for the Articulated Bogie of High speed Railway Vehicle)

  • 강길현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • v.20 no.5
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    • pp.66-72
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    • 2019
  • 동력 집중식 고속 철도차량의 승차감과 주행 안정성 향상 방안으로서 채택한 관절형 대차는 차체와 결합된 기존 독립대차와 달리 객차 사이를 갱웨이 링에 의하여 연결한다. 갱웨이 링은 열차 주행 동안 객차분리를 방지하면서 객차사이 승객 이동에 대한 절대적 안전을 확보되어야 함에도 불구하고, 아직까지 정량적인 내구성 시험기준 설정이 미비하다. 따라서 동력 집중식 고속 철도차량의 승차감과 승객 안전성을 향상을 위해서는 관절형 대차 갱웨이 링에 대한 내구성 평가의 시험기준에 대한 체계적인 연구가 중요하다. 본 연구에서는 고속 철도차량 관절형 대차의 갱웨이 링에 대한 안전성을 검토하기 위하여, 열차 운행조건에 준한 전후, 좌우 및 수직의 3축 모드로부터 7가지 혼합모드 하중조건을 도출하였다. 이 하중조건하에 유한요소해석결과로부터 각 부품들의 안전율은 최소 2.4 이상이다. 또한 변형률-피로수명설계관점에서 내구성 해석을 통하여 피로안전성을 평가하였다. 본 갱웨이 링에 대한 내구성 시험은 혼합모드 하중조건하에 총 4단계의 1,000만 사이클을 수행하였다. 내구성 시험 후에 침투 탐상 검사기법을 이용하여 각 부품의 결함유무를 검토하였다.

고속 정면밀링가공을 위한 진동 파라미터에 관한 연구 (A Study on the Vibration Parameters for High Speed Face Milling Machining)

  • 장성민;이승일
    • 한국산학기술학회논문지
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    • v.14 no.9
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    • pp.4149-4155
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    • 2013
  • 더 빠른 절삭속도와 이송속도를 위한 고속가공은 표면품위와 재료제거율의 증가를 초래한다. 이 논문은 고속가공을 위한 정면밀링커터를 사용한 가공에서 획득된 진동특성에 관한 절삭조건의 영향을 연구하였다. 이 논문에서, 직교배열 테이블에 기초한 다구찌 실험계획법은 고속 정면밀링커터를 사용한 진동특성을 연구하기 위해 적용되었다. 실험조건은 직교배열 $L_{27}(3^{13})$ 을 사용하였다. 실험의 계획과 분석은 S/N비(신호 대 잡음비)와 분산분석을 이용하여 진동에 관한 절삭조건의 영향을 연구하기 위해 수행되었다. 절삭 파라미터 즉 이송속도, 챔퍼길이, 절삭속도 그리고 절삭깊이는 진동 특성치를 고려하여 최적화 되었다.

승객 유동을 고려한 DEVS 기반 자기부상열차 운행 시뮬레이션 (An Operation Simulation of MAGLEV using DEVS Formalism Considering Traffic Wave)

  • 차무현;이재경;백진기
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • v.20 no.3
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    • pp.89-100
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    • 2011
  • 새로운 교통수단으로서 실용화가 진행 중인 자기부상열차 시스템은 무인자동운전으로 운영되며, 사전에 면밀한 열차운행 계획의 수립과 검증이 요구된다. 일반적으로 열차운행 계획을 수립할 때는, 노선계획에 따른 통계화된 수송수요 예측자료를 활용하지만, 실제 열차 운행 시에는 수송 파동이 생길 수 있으며, 이를 고려하여 열차 운행 계획과 서비스 품질을 사전에 검토할 수 있는 수요기반 시뮬레이션 기술이 요구된다. 본 연구에서는 연속적인 수요파동을 반영할 수 있는 자기부상열차 운행 시뮬레이션 방법 및 모델을 제시하였다. 이를 위해, 열차 운행에 따른 승객 수송과정을 가장 효과적으로 모사할 수 있는 이산사건 모델을 적용하였으며, DEVS 형식론을 이용하여 시스템을 체계적으로 모델링 하였다. 또한, DEVSim++시뮬레이션 환경을 이용한 구현과 실험을 통해, 제안한 모델에 대한 구현 가능성을 검증하였고, 이러한 수요기반 시뮬레이션을 이용하면 운행계획과 전략에 대한 효과적인 사전 검토가 가능함을 확인하였다.

하이브리드 복합재 철도차량 차체에 대한 시험적 연구 (An Experimental Study on the Hybrid Composite Carbody Structure)

  • 김정석;정종철;이상진
    • Composites Research
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    • v.18 no.6
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    • pp.19-25
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    • 2005
  • 본 논문에서는 하이브리드 복합재 틸팅차량 차체에 대한 시험적 연구를 수행하였다. 시험에 적용된 하이브리드 복합재 틸팅차량 차체는 길이가 23m이며 40mm두께의 알루미늄 하니콤 코어와 2mm의 직조된 탄소/에폭시 면재로 구성된 샌드위치 구조물이다. 하이브리드 복합재 틸팅차량 차체의 구조적 거동과 안전성을 규명하기 위해 수직하중- 차단압축하중, 비틀림하중 및 3점지지 하중조건하에서 정적인 하중시험을 수행하였다. 시험은 JIS E 7105규격에 근거하여 수행되었다. 시험을 통해 수직하중하에서 최대처짐은 최대 12.3mm이며 굽힘강성은 $0.81\times10^{14}\;kgf{\cdot}mm^2$로 도시철도차량성능기준을 만족하고 있었다. 또한 강도 측면에서도 탄소/에폭시 면재의 파단변형률의 $20\%$ 이내로 안전도를 만족하였다.

부하토크외란관측기와 속도센서리스 백터제어를 이용한 철도모의장치의 Anti-Slip 제어 (Anti-Slip Control of Railway Vehicle Using Load Torque Disturbance Observer and Speed Sensor-less Vector Control)

  • 이상집;전기영;조정민;이승환;강승욱;오봉환;이훈구;한경희
    • 전력전자학회논문지
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    • v.9 no.6
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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.

철도 차량용 오일댐퍼 고무부시의 유한요소해석 및 내구성 평가에 관한 연구 (A Study on FEM Analysis and its Endurance Evaluation of an Oil-Damper Rubber Bush for a Railway Vehicle)

  • 김호경;박진호;최덕호;양경탁;이영인
    • 한국안전학회지
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    • v.21 no.2
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    • pp.15-21
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    • 2006
  • The railroad bogie's components experience repeated loading during service. Especially, oil damper bush has been fatigue fractured on the plane between rubber and steel stem during service, and which results in inferior of performance of the bogie. In this study, in order to offer a proper maintenance method of the bush, bubber bush used for the oil damper was fatigue tested and its damage fraction during service was estimated. Also, FEM analysis on the bush was conducted. When 1400, 1200, and 1000kgf of repeated loads were applied to the oil damper bush, final damage fraction exhibited 63.7%, 50% and 40%. From the results of FEM analysis, deformation energy density was found to be $0.5452kgf/mm^{2}$ at an applied load of 1400kgf and the location with maximum value coincided with the fractured location of the bush. Finally, it will be desirable to adopt the normalized damage fraction rather than absolute damage fraction in estimating remaining service lifetime of the bush.

부하토크외란관측기를 이용한 철도모의장치의 Anti-Slip 제어 (Anti-Slip Control of Railway Vehicle Using Load Torque Disturbance Observer)

  • 장진혁;황락훈;김영춘
    • 한국산학기술학회논문지
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    • v.7 no.6
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    • pp.1064-1071
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    • 2006
  • 본 논문에서는 최대 견인력 제어를 위해서 부하토크외란관측기와 속도센서리스 벡터제어를 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 검출할 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. 이와 같은 제어 알고리즘을 구현하기 위하여 1C1M 철도모의장치를 이용하여 제안된 알고리즘을 실험을 통하여 확인하였다.

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도시철도의 열차출입문제어에 관한 연구 (A Case Study for SMRT Train Open Doors Control System)

  • 원유덕;심원섭
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • pp.941-946
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    • 2006
  • It followed in system development and SMRT(Seoul Metropolitan Rapid Transit Co)System reached to an automatic train operation(ATO) and driverless operation(DLM) from the manual operation due to the train driver. The train like the general bus or the car vehicle was not serial riding in a car and the Parallel concept which the numerous passenger rides in a car simultaneously occur frequently the charge of the train driver unmanned bitterly from existing manual handling was a possibility of doing, train open door control(ODM) which bites also ATO, it handles it minimized. Like this ATO/DLM, the control system which bites being a Wayside to Train communication for immediacy, it is a system of the Vital concept the immediacy of the citizen Data evil the radio information transmission and the train of the interface which is accurate from unmanned operation and, will decipher, will accomplish it will guarantee. It respects the passenger accident prevention and an air question environment improvement from subway platform and phul leys the screen door of Platform(PSD) with the fire tube frost it refers and part it treats and to sleep it does, ODM which bites is accuracy and immediacy of altitude and when seeing from the viewpoint which demands the trust of altitude, ODM system the trust of car incest interface in the equipment construction which is safe and the comparative analysis back of the system analysis against the control which bites and case study and other subway system it leads from the research which it sees and signal - train in base grudge to sleep it contributes it does.

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