• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.579-584
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• 2017

고속 철도 차량 댐퍼의 오일 씰은 열차 운행동안 외부 환경으로부터 유해한 오염을 막고, 댐퍼 내부에서 오일 누출을 방지하고자 사용되는 니트릴 부타디엔 고무 재질 부품이다. 오일 씰의 주요 고장원인인 누유는 본 댐퍼의 피로 파손을 일으킨다. 뿐만 아니라 본 오일 씰의 누적 손상은 궤도 불규칙과 캔트 등으로 열차 주행동안 반복적인 댐퍼의 상하 운동으로부터 로드와 본 부품 사이에 접촉력으로 인하여 발생한다. 따라서 본 오일 씰의 설계는 취약점에서 최대 주변형률을 최소화하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 댐퍼의 내구성을 향상하기 위하여 다중 섬 유전자 알고리즘을 이용하여 오일 씰 단면형상에 대한 최적설계를 수행하였다. 오일 씰의 최적단면은 절차 자동화 / 최적설계 프로그램을 이용하여 본 연구의 최적설계와 비선형 유한요소해석의 통합절차에 따라 얻어진 것이다. 또한, 비선형 유한요소해석의 입력 자료로서, 본 고무의 비선형 물성 값은 말로우식으로 표현하였다. 취약지점인 오일 누유지점에서 최적단면의 오일 씰은 초기 형상과 비교할 때, 이 지점에서 최대 주변형률이 약 24% 감소함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권9호
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• pp.1699-1709
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• 2015

고속열차와 같은 이동체는 높은 도플러 주파수 천이가 발생하고, 이에 따라 높은 캐리어 주파수 옵셋이 생겨서 이를 보상하지 않으면 통신 성능의 열화를 가져온다. OFDMA 방식의 다중 단말 접속 방식에서 기지국이 상향링크 주파수 옵셋을 보상하기 위해서 복잡한 하드웨어가 필요하다. 본 논문은 기지국의 부담을 줄이고, 간단하게 주파수 옵셋 추정 및 보상을 하기 위한 방법을 제안한다. 제안한 방법은 주파수 옵셋 보상을 위해 하드웨어로 단말은 추가로 곱셈기 하나만 필요하여, 기지국 직접 보상에 비해서 많은 하드웨어를 감소시킬 수 있다. 제안한 방법은 밀리미터 통신 기반 고속철도 통신 시스템 환경에서 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션을 통해서 제안한 방법이 5G 이동통신의 요구사항인 500 km/h 속도의 높은 도플러 주파수 천이 상황에서도 효과적으로 동작함을 확인 하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.396-405
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• 2009

열차제어 지상신호시스템에서 핵심적인 철도보안기능을 수행하는 연동장치는 철도산업의 안전성 확보 지침에 따라 높은 안전성과 신뢰성을 갖추어야만 한다. 따라서 연동장치는 높은 안전성과 신뢰성을 달성할 수 있도록 실시간 운영체제 및 그 구성 하드웨어의 랜덤 고장에 대처하기 위한 Fail-Safe형 다중 제어시스템으로 구성된다. 이러한 구성에서는 운영자 인터페이스를 포함한 다양한 장치와의 메시지 교환을 위한 인터페이스 가능을 구현하기 어려운 특성이 존재한다. 본 논문에서는 연동장치와 상위 인터페이스 설비간의 통신기능을 구현하기 위한 Dual Ethernet 네트워크 구성 및 DPST (Dual Packet Seamless Transfer) 통신 프로토콜을 제안한다. 제안된 시스템의 구성에서는 특정 네트워크 장비의 랜덤 고장이나 통신오류에 강인한 특성을 보이며 통신채널의 장애를 검출할 수 있는 기능이 추가되어 설비의 유지보수에 효과적인 정보로 활용될 수 있음을 실험적으로 검증한다. 제안된 네트워크 구성 및 운영 프로토콜을 현대제철 전용철도용 전자연동장치에 구현하고 그 성능과 특성을 유럽표준규격 EN50159의 지침을 토대로 타당성을 분석한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.402-409
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• 2014

무선랜은 그 사용의 편이성과 우수한 성능 때문에 널리 사용되고 있는 무선접속 방법의 하나이다. 하지만, 사용자가 많아지면 그 성능이 매우 열화 되는 단점이 있다. 혼잡 철도 역사에서는 무선랜에 접속하고자하는 사용자가 많고 특히 열차가 도착하여 승객이 하차할 시 무선랜에 동시 접속을 하려는 사용자의 수가 갑자기 증가하게 된다. 이러한 혼잡 상황에서는 무선랜과 통신을 개시하기 위한 망 접속절차를 수행할 수 없게 되어 무선랜과의 통신이 불가하게 된다. 이 논문에서는 혼잡 철도 역사 상황에서 사용자가 무선랜의 접속을 효과적으로 할 수 있는 무선랜 분산접속 방법을 제안한다. 제안한 방법을 사용하면 혼잡 상황에서 무선랜 접속에 소요되는 시간을 효과적으로 줄일 수 있게 되어 Communication Based Train Control (CBTC)에 사용하는 무선랜의 성능을 향상시킬 수 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.318-330
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• 2013

도시철도를 건설하고 운영하기 위해서는 운영비용 예측이 필요하다. 본 연구에서는 중간규모(MRT)의 도시철도를 대상으로 하여 운영비용 추정함수모형을 개발하였다. 운영비용에 영향을 주는 변수들로서 전동차 보유량, 전동차 편성수, 정거장수, 영업구간(km), 열차운행횟수, 일일수송인원, 차량기지 등의 독립변수를 선정하였다. 이를 바탕으로 Excel 프로그램을 통해서 회귀분석을 수행하였고, 3가지 모형의 운영비용 추정함수모형을 개발하였으며, 모두 적합한 모형으로 나타났다. 이 모형함수들을 적용하여 각 운영사의 운영비를 실제운영비용과 예측비용을 비교하였다. 결과가 모두 비슷하여 유용한 식으로 판단된다. 따라서, 변수조건에 따른 추정함수를 선택사용이 가능하다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.133-144
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• 2018

철도 시스템의 안전성 표준인 IEC 62278은 위험원 분석을 통해서 철도 시스템이 가질 수 있는 위험원을 예방하거나 또는 제어하도록 요구한다. 만약 위험원 분석이 충분하지 않으면 사고가 발생할 가능성이 높기 때문에, 위험원 분석을 보다 철저히 수행할 필요가 있다. 본 논문에서는 기존의 신뢰성 기반 방법과 시스템 이론적 방법을 상호 결합한 하이브리드 위험원 분석을 제안한다. 제안하는 방법은 기존 위험원 방법을 상호 보완하는 것으로서, 시스템 구성 요소의 고장으로 인한 위험원과 구성 요소들 간의 상호작용으로 인해 발생되는 제어 위험원을 함께 분석한다. 열차간의 속도를 자동 제어하는 다중 적응형 순항 제어 장치의 안전 보호 시스템 개발에 적용한 결과, 기존 방법들 보다 안전 요구사항을 더 많이 추출하여, 위험원으로부터 시스템을 보호함을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권4호
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• pp.167-178
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• 2023

철도나 지하철 역사의 경우 교통약자가 편리하게 역사 내 시설물을 이용할 수 있도록 주변 환경을 고려한 맞춤형 길 안내 서비스를 필요로 하는데, 현재 철도역에서 열차 승차, 환승 등이 복잡하다. 넓은 실내에서 안내는 대부분 표지판, 전광판 등을 통하거나, 안내데스크에서 직접 문의를 통하여 이루어지는 경우가 많다. 그러나, 장애인, 노약자 등 교통약자는 신체적 불편, 인지력 저하, 언어 소통의 불편함 등으로 역무원 등과 같이 주변 사람들의 직접적인 도움을 통하여 이루어지고 있다. 본 논문에서는 기존에 활용하던 개별 위치 측위 기법이 아닌 여러 형태의 다중 위치 측위 기법을 결합하는 AI 융·복합 측위 기술을 적용하여 교통약자 유형에 따라 최적화된 이동 가능한 경로 제공으로 맞춤형 실내 길안내서비스 제공방안을 연구하였다. 이처럼 철도역사 내에서 환승시설 등 복잡하고 넓은 실내 공간에서 교통약자의 보편적 이동편의 제공을 위해서 복잡한 철도역 환경에서도 안전하고 편리하게 장애 유형별 맞춤형 길 안내 서비스를 제공할 수 있는 시스템구축 방안을 제시하고자 한다.

• 한국표면공학회지
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• 제56권4호
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• pp.233-242
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• 2023

In recent years, energy-management studies in buildings have proven useful for energy savings. Typically, during heating and cooling, the energy from a given building is lost through its windows. Generally, to block the entry of ultraviolet (UV) and infrared (IR) rays, thin films of deposited metals or metal oxides are used, and the blocking of UV and IR rays by these thin films depends on the materials deposited on them. Therefore, by controlling the thicknesses and densities of the thin films, improving the transmittance of visible light and the blocking of heat rays such as UV and IR may be possible. Such improvements can be realized not only by changing the two-dimensional thin films but also by altering the zero-dimensional (0-D) nanostructures deposited on the films. In this study, 0-D nanoparticles were synthesized using a sol -gel procedure. The synthesized nanoparticles were deposited as deep coatings on polymer and glass substrates. Through spectral analysis in the UV-visible (vis) region, thin-film layers of deposited zinc oxide nanoparticles blocked >95 % of UV rays. For high transmittance in the visible-light region and low transmittance in the IR and UV regions, hybrid multiple layers of silica nanoparticles, zinc oxide particles, and fluorine-doped tin oxide nanoparticles were formed on glass and polymer substrates. Spectrophotometry in the UV-vis-near-IR regions revealed that the substrates prevented heat loss well. The glass and polymer substrates achieved transmittance values of 80 % in the visible-light region, 50 % to 60 % in the IR region, and 90 % in the UV region.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권2호
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• pp.11-18
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• 2007

철도 연변 사면의 활동은 열차 노선의 사용성과 안전성에 상당한 영향을 미치고 있다. 따라서 사면안정 문제는 철도 노선 운용에 있어 큰 관심사항이다. 본 연구에서는 철도연변 사면의 활동이 발생하는 조건에서의 강우정보를 분석하였으며 침투해석과 한계평형해석을 통하여 강우를 고려한 사면의 안정성 분석 기법을 제시하고자 한다. 강우량 분석결과 사면활동이 발생하기까지 누적강우량은 150~500mm 사이에 분포하고 있었고 강우지속시간은 3~24시간으로 나타났다. 분석된 강우량을 바탕으로 무한사면 조건에서의 침투해석과 강체거동 분석을 수행하고 무한사면의 심도는 2m를 가정하였으며 다중의 파괴면은 2m 심도로부터 16.7cm 간격으로 모델링이 되었다. 한계파괴심도인 2m는 안전율이 수렴하는 심도이다. 해석결과 기존의 사면안정성 평가 기준에서 고려하고 있는 우기시 해석조건의 결과보다 현실적인 안전율을 보였다. 또한 누적강우량, 강우지속시간, 안전율을 축으로 하는 3차원 공간상에 안전율 변화 추이를 도시한 결과 강우를 고려한 사면의 안전성 분석 시 일반적으로 고려하는 강우강도 뿐만 아니라 누적강우량(강우지속시간) 또한 고려되어야 할 것으로 판단되었다.

• 센서학회지
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• 제7권3호
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• pp.154-162
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• 1998

필라멘트 모양의 백금 박막 히터 및 Bi-Sb 박막 열전퇴(thermopile)의 고온 접합부를 열차단막 역할을 하는 $Si_{3}N_{4}/SiO_{2}/Si_{3}N_{4}$ 다이아프램위에, 열전퇴의 저온 접합부를 방열판 역할을 하는 실리콘 기판에 의해 지지되는 유전체 멤버레인위에 각각 형성시켜, 열감도가 높고 교류-직류 변환오차가 작은 평면형 Bi-Sb 다중접합 열전변환기를 제작하고, fast reversed dc 방법으로 변환기의 교류-직류 변환특성을 측정하였다. 단일 bifilar 히터로 제작된 변환기의 열감도는 공기 및 진공중에서 각각 약 10.1 mV/mW 및 14.8 mV/mW였고, 2중 bifilar 히터로 제작된 변환기의 열감도는 안쪽 및 바깥쪽에 있는 히터를 입력으로 하였을 강우 공기 및 진공중에서 각각 약 5.1 mV/mW 및 7.6 mV/mW 그리고 각각 약 5.3 mV/mW 및 7.8 mV/mW로서, 기체에 의한 열손실이 거의 없는 진공중에서의 열감도가 공기중에서의 열감도보다 더 높게 나타났다. 10 kHz이하의 주파수 범위에서 변환기의 교류-직류 전압 및 전류 변환오차 범위는, 단일 bifilar 히터로 제작된 경우 공기중에서 각각 약 ${\pm}1.80\;ppm$ 및 ${\pm}0.58\;ppm$이었고, 2중 bifilar 히터로 제작된 경우 안쪽 및 바깥쪽 히터를 입력으로 하였을 때 공기중에서 각각 약 ${\pm}0.63\;ppm$ 및 ${\pm}0.25\;ppm$ 그리고 각각 약 ${\pm}0.53\;ppm$ 및 ${\pm}0.27\;ppm$였다.