• 제목/요약/키워드: 고속 EMU

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PHM 기술을 이용한 고속 EMU의 고장 예측 방법 연구 및 적용 (Research and Application of Fault Prediction Method for High-speed EMU Based on PHM Technology)

  • 왕해도;민병원
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.55-63
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    • 2022
  • 최근 중국에서 중대형 도시철도의 급속한 발전으로 고속철도의 총 운행거리와 총 EMU(Electric Multiple Units) 수가 증가하고 있다. 고속 EMU의 시스템 복잡성은 지속적으로 증가하고 있으며, 이는 장비의 안전성과 유지보수의 효율성에 대한 더 높은 요구사항을 제시한다. 현재 중국의 고속 EMU의 유지보수 모드는 여전히 계획적인 유지보수 및 고장보수에 기반한 사후 유지보수 방식을 채택하고 있어 유지보수가 미흡하거나 과도하게 이루어지며, 장비 고장 처리의 효율성을 떨어뜨리고 유지보수 비용을 증가시킨다. PHM(진단 및 예측관리)의 지능형 운영 및 유지관리 기술을 기반으로 합니다. 본 논문은 고속 EMU의 서로 다른 시나리오의 다중 소스 이기종 데이터를 통합하여 "차량 시스템-통신 시스템-지상 시스템"의 통합 PHM 플랫폼을 구축하고, 장비 고장 메커니즘을 인공지능 알고리즘과 결합하여 고속 EMU의 트랙션 모터에 대한 고장 예측 모델을 구축한다. 고속 EMU의 안전하고 효율적인 작동을 보장하기 위해 고장 예측 및 정확한 유지보수를 사전에 수행해야 한다.

PSC-box 철도교량의 KTX 및 EMU 고속열차에 대한 동적 응답 특성 분석 (Analysis of Dynamic Response Characteristics for KTX and EMU High-Speed Trains on PSC-Box Railway Bridges)

  • 한만석;송민규;신수봉;이종한
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.61-68
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    • 2024
  • 국내 경부선 및 호남선의 고속철도교량은 대부분 PSC-box 형식으로 설계되어 있고, 경간장35~40m인 경우 약 4~5Hz 정도의 1차 휨 고유진동수를 가지고 있다. 이때 KTX 고속열차가 290~310 km/h 속도로 주행할 경우, 열차에 의한 가진 진동수가 교량의 1차 휨 고유진동수에 근접하면서 공진 유사 현상이 발생하게 된다. KTX와 함께 향후 운행예정인 EMU-320 고속열차의 증속에 대해서도 철도교량의 동적 응답을 통한 안전성 분석이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 실제 철도교량에서 계측된 응답을 기반으로 구조해석모델 개선 기법을 통해 대상 철도교량과 거동이 유사한 해석모델을 구현하였다. 개선된 구조해석모델은 고속철도교량에 KTX가 주행할 때 계측된 응답과 비교하여 검증하고, 이를 통해 KTX와 EMU-320 고속열차가 증속할 경우 동적 응답 특성을 분석하였다. 또한, 결과적으로, 교량 중앙부의 최대 수직변위와 가속도의 변화는 철도설계기준과 비교하여 주행 안전성을 평가하였다.

동력 분산형 고속전철의 전자파 Source 및 Victim에 관한 연구 (Study on the Electromagnetic Sources and Victims of the High-Speed EMU)

  • 김윤명;주영준;구은희;구본철;유재성
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1209-1212
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    • 2008
  • 동력분산형 고속전철은 분산된 EMI 발생원(source)을 가지도록 제작되기 때문에, 분산된 전자계 감수품(感受品, victim) 가까이에서 기존의 동력집중형 시스템보다 전자계 발생원을 더 많이 가지고 있다. 이 연구에서는, 전자계 발생원들과 전자계 감수품들을 확인하고, 고속전철 시스템의 안전 운행을 위하여 EMI/EMS/EMC를 취급하는 방법을 개발한다. 개발되는 내용은, 고속전철의 전자파 장해 방지 측정과 기준연구, 제어용 부품 등에 대한 EMI/EMS 기준 수립, 그리고 시제품에 대한 EMI/EMC 시험 및 평가이다. 또한 최신 무선 통신 장비에 의한 영향과 PLD(전원선 교란)에 의한 효과도 이 연구에서 조사될 것이다.

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동력분산형 고속철도 차량성능 및 운용 기반기술 연구 (Study on the Key Technologies for Performance and Operation of the High-Speed EMU)

  • 송달호;민경호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1227-1232
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    • 2008
  • High-speed train of push-pull type called as G7 train has been developed and chosen as the model of KTX-II which will be operated on Honam Line nexr year. However, the EMU-type high-speed train appeared to be the recent trend that foreign markets have shown. Also, in the near future, a great number of new train sets are needed to accommodate the increased passengers in our country. Thus, development of the high-speed EMU was decided, planned, and started. In the development, included were almost all fundamental key technologies such as noise and vibration reduction in a passenger cabin, running characteristics, aerodynamic analysis, crashworthiness evaluation, EMI/EMC analysis, design of the cooling system for the propulsion control system, enhanced performance of transformer and switching converters, synchronous traction motor with permanent magnets, new design of front nose and ergonomic interiors, application of advanced information technology(IT) and smart sensors and the cost reduction of construction of railway bridges, etc. Each key technologies are carried out as sub-project independently but under the supervision of a project. The project will develop the high advanced level of technologies and provide necessary know-why's and support the team in charge of the development of the high-speed EMU, Hyundai Rotem Co. Ltd. The high-speed EMU will be successfully developed with the support of the project.

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400km/h급 고속철도 계측데이터 통합 모니터링 미들웨어 시스템 개발 (Development of Integrated Monitoring Middleware System for 400km/h High Speed Railway Measurement Data)

  • 황경훈;나준수;송병근;양옥렬
    • 융합보안논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.61-68
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    • 2013
  • 본 논문은 동력분산식 차세대고속열차가 최고속도 400km/h 이상으로 개발됨에 따라 차량의 최고속도 시험에 대비하여 호남고속철도 건설구간에서 인프라시스템 기술개발이 필요하여 국내에서는 유일하게 현재 호남고속철도 건설구간 중 28km 구간에서 400km/h급 고속철도 인프라를 구축하였다. 또한 계측장비의 설치 및 모니터링 시스템을 설치하여 선로의 지속적인 모니터링이 가능하도록 설계하였다. 이를 통해, 보다 포괄적이며 장기적인 관점에서 통합모니터링의 요구사항과 향후 연구방향을 확인할 수 있었다.

400km/h 고속철도 대규모 계측데이터 사용자 중심 확장성 계측시스템 (User-centric Scalability Measurement System of Large-Scale Measurement Data for 400km/h High-Speed Railway)

  • 황경훈;박선규;송병근;양옥렬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.1157-1163
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    • 2014
  • 본 논문은 동력분산식 차세대고속열차가 최고속도 400km/h 이상으로 개발됨에 따라 차량의 최고속도 시험에 대비하여 호남고속철도 건설구간에서 인프라시스템 기술개발이 필요하여 국내에서는 유일하게 현재 호남고속철도 건설구간 중 28km 구간에서 400km/h급 고속철도 인프라를 구축하였다. 또한 계측장비의 설치 및 모니터링 시스템을 설치하여 선로의 지속적인 모니터링이 가능하도록 설계하였다. 이를 통해, 보다 포괄적이며 장기적인 관점에서 통합모니터링의 요구사항과 향후 연구방향을 확인할 수 있었다.

EU의 TSI 규정 및 국내 철도차량안전기준의 대형장애물 유한요소모델 개발과 분산형 고속열차의 충돌성능평가에 적용 (Development of FE Models of the Heavy Obstacle for the EU-TSI and Domestic Rolling Stock Safety Regulations and Application to Collision Evaluation of the Korean High-speed EMU)

  • 김거영;구정서
    • 한국철도학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.333-340
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    • 2011
  • 본 논문은 유럽 TSI와 국내철도차량안전기준에 정의된 건널목 충돌사고시나리오에서 요구하는 성능의 대형 변형체 장애물의 유한요소 모델에 대하여 2가지 종류의 모델을 개발하여 한국형 분산형 고속철도 차량에 적용하고 평가하였다. 규정에서 요구하는 대형 장애물은 기존 강체모델에서 현재의 변형체모델로 변경되었으며 규정에 정의된 방법으로 변형체 강성 값이 검증되어야 한다. 여러 번의 시뮬레이션을 통해 기준을 만족하는 균일한 밀도와 강성의 솔리드 형 장애물 모델과 균일하지 않은 셸 형 장애물 모델 등 2가지를 개발하였다. 본 연구에서 개발된 대형장애물을 사용하여 분산형 고속열차를 대상으로 규정의 대형장애물 충돌시뮬레이션을 수행하였고 그 결과를 평가하였다. 셸 형과 솔리드 형 장애물은 열차와 충돌 후 거동에 상당한 차이가 있었고, 셸 모델이 더 가혹한 결과를 나타내었다.

동력분산형 고속철도용 변압기 설계 및 자계해석 모델 (A Transformer Design and Magnetic Analysis Model for the High-Speed EMU)

  • 박병건;현동석
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 특별세미나,특별/일반세션
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    • pp.517-524
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    • 2009
  • This paper proposes a magnetic analysis model and design method of transformer for the high-speed EMU. It has a many part of the consideration in design because the transformer in high-speed train has the multiple output. Also the output characteristic, weight, and size of transformer is an important factor. This research proposes a design method of transformer in high-speed EMU. And it is easy to design by using the analysis model in design the transformer through the establishment of the magnetic analysis model.

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승차감 향상을 위한 동력분산형 고속전철의 진동저감 (Vibration reduction of the high-speed EMU for improvement of ride comfort)

  • 백승국;이래민;신범식;이상원;구자춘;최연선
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1435-1440
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    • 2008
  • High-speed train under development is a type of EMU(electric multiple units). Since power sources like motors and gears are distributed in the high-speed EMU, the high-speed EMU generates vibration and sound more than the articulated high-speed train. Vibration of vehicle, vibration between rails and wheels, hunting of bogie and snake motion reduce ride comfort. In this paper, to decrease the vibration of the articulated high-speed train, improvements were presented using an analytical model and a simulation model. The simulation model of the high-speed EMU was designed on the basis of the korean high-speed train and the design parameters for ride comfort were showed and the dynamic characteristics of the vehicle was understood. To consider the characteristics of the vehicle suspension, the analytical model was designed and the simulation model was verified with it.

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동력분산형 고속철도 : 소음저감기술의 기초 연구 (High-Speed EMU : Basic Research on the Noise Reduction)

  • 홍윤혁;김정태;김정수;김석현
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1441-1447
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    • 2008
  • This research studies the effects of community noise around railway, noise from the inside/outside noise of the High-Speed EMU. First study part of this year is research of the noise source. The modeling methodology for prediction of noise level including the frequency property, velocity dependence, sound pressure of noise source is investigate. Second part is research on the sound transmission loss. An exclusive program which could analyze the sound transmission loss of the floor, the sides(mirror), insulator in High-Speed EMU has to be developed. Third part is research on the train inside/outside and Prediction for community Noise. In order to predict the noise when the High-Speed EMU is traveling at the outside and along tunnels, the result of the research can be derived by evaluating the effect of the noise on the upper/middle parts of the carriage and on the railroad way round about with using the program.

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