• 대한기계학회논문집A
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• 제35권1호
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• pp.91-98
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• 2011

측풍 시 AREX 열차에 가해지는 공기역학적 하중을 측정하기 위하여 풍동시험이 수행되었다. 5% 축소 시험 모델은 연결부, 하부 및 대차부 등을 포함하여 가능한한 자세하게 모델링되었다. 시험에 사용된 풍동은 폭 4m $\times$ 높이 3m 의 시험부를 가진 한국항공우주연구원(KARI)의 중형 아음속 풍동이다. 두 종류의 선로 모형에 놓여진 열차 모델에 가해지는 공기역학적 하중과 모멘트는 요각에 따라 도시되었으며, 실험 조건에 따른 공력 계수의 특성이 분석되었다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.404-409
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• 2007

정거장 구내에서는 본선으로부터 측선으로 진로를 바꾸는 등 하나의 선로에서 다른 선로로 분기하기 위하여 분기지점에 설치한 궤도 설비를 분기기라 하며 분기기의 방향을 전환시키는 것을 선로전환기라 하는데 이 장치에 문제가 발생 시 심각한 상황이 초래할 수 있다. 이 장치에는 정밀한 기기와 센서가 설치되어 사용되는데 중요한 설비 임에도 장애가 많이 발생하며 이로 인한 열차 탈선이라는 극한의 상황까지 이를 수 있다. 본 논문에서는 사용 중인 안전장치들을 장애와 사고를 정밀 분석하고 이를 대체할 수 있는 장치를 개발하여 시험설치 하였다. 이 장치는 이상전압 및 낙뢰의 영향을 받지 않도록 설계되어서 열차 운전이 원활하게 된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권11호
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• pp.1437-1443
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• 2013

현재 국내선로에서 운전규정에 따른 곡선반경별 속도제한을 실행하고 있으나 기존선 속도 향상과 관련하여 실제로 탈선 발생 없이 운행 가능한 곡선부 최대 통과속도에 대한 연구가 필요하다. 또한, 철도차량의 주행안전성에 영향을 미치는 요인으로서는 차량측면과 궤도측면으로 나눠질 수 있는데, 본 연구에서는 탈선 안전도 향상에 영향을 미치는 매개변수 중 레일 경좌 변화에 따른 주행안전성을 해석하고자 하였다. 탈선의 위험도가 높은 곡선부 통과하는 열차의 고속향상을 도모하기 위하여 실제 선로조건인 남성현${\leftrightarrow}$청도 상 하행 구간의 곡선부 구간별 통과시 레일 경좌와 주행속도 변화에 따른 주행안전성 해석을 수행하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제6권4호
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• pp.9-16
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• 2017

열차의 방향을 기존 방향에서 다른 방향으로 이동시키기 위한 변환 장치인 선로 전환기의 고장은 열차의 탈선 등을 유발시킬 수 있다. 따라서 열차운행의 안전 측면에서 해당 장비에 대한 모니터링은 필수 요소이다. 본 논문에서는 선로 전환기의 구동시 발생하는 소리 정보를 기반으로 잡음에도 강인한 선로 전환기의 이상 상황 탐지시스템을 제안한다. 먼저 제안한 시스템은 소리 센서에서 실시간으로 취득하는 소리 신호에 STFT(Short-Time Fourier Transform)를 적용하여 스펙트로그램을 취득한다. 실제 환경에서 발생하는 잡음의 영향에도 강인한 성능을 보장하기 위하여, 해당 스펙트로그램에 대한 전처리 과정을 수행 후 모듈화 한다. 각각의 모듈에서 평균값과 표준편차를 계산 및 조합하여 특징 벡터로 생성한 후 이진 분류에 뛰어난 성능이 확인된 SVM(Support Vector Machine)에 적용하여 이상 상황을 탐지한다. 실제 선로 전환기의 전환 시 발생하는 소리 데이터를 이용하여 모의실험을 수행한 결과, 제안한 시스템은 잡음이 발생하는 상황에서도 효과적으로 이상 상황을 탐지함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.609-617
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• 2017

철도는 전 세계적으로 매우 안전하고 중요한 운송 수단 중 하나이다. 그러나 철도시스템이 복잡도가 높아지고 주행거리 증가 등으로 인해 매년 사고가 지속적으로 발생하고 있다. 특히, 고속열차와 화물열차의 경우, 차축베어링 비정상 과열로 인하여 차축베어링의 기능이 소실되면 차축의 불균등한 하중을 초래한다. 따라서, 차축베어링의 비정상 과열은 심각한 사고 또는 차량 탈선의 원인이 될 수 있다. 이에 따라서 현재 고속열차 운행 중 차축의 비정상적인 발열을 검지하기 위하여 차축온도검지장치(Hot Box Detector, HBD)가 설치되어 운영되고 있다. 본 연구에서는 비정상 차축 과열 발생시, 이를 빠르고 효율적으로 검지하기 위하여 지수가중이동평균(EWMA) 기법을 적용한 차축온도 모니터링 방법을 제안하였다. 또한 제안한 방법에 대하여 통계적으로 설계하였다. 본 연구에서 제안하는 방법은 현재의 차축온도검지 모니터링 방법과 비교하여 비정상 과열의 발생에 대하여 더 좋은 성능으로 평가되었으며 그 수행도는 최대 170% 향상되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.295-299
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• 2011

철도안전법을 중심으로한 체계적인 안전관리와 연간 1조원의 철도안전분야에 대한 투자를 통해 최근 6년간 철도사고 발생율의 50%를 저감하였다. 철도사고율이 크게 감소하여 일부 지표는 선진국 수준에 도달하거나 선진국 보다 안전성이 높게 개선되었다. 2005년 이후 국가철도안전 목표는 철도사망자수, 열차사고발생율 및 10억인km당 여객사망자수 등으로 설정되어 운영중이다. 열차의 충돌, 탈선, 화재와 같은 열차사고 발생 및 관련 인명피해가 크게 감소한 반면, 안전사고 및 자살 관련 사고가 급증하고 있어 과거의 국가철도안전목표를 유지하기 어려운 실정이다. 철도운영기관의 안전관리 활동에 대한 노력과 국내의 취약점 도출에 활용할 수 있는 목표로의 변경이 요구되는 시점이다. 본 연구에서는 2011~2012년 사이에 새로이 수립되는 국가차원의 다양한 철도 안전분야 계획들의 목표를 설정하기 위해 필요한 철도사고율 분석, 추세분석, 목표 설정 방법론 분석 등을 수행하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.244-252
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• 2012

Recently, the speed of a train has been increased. So the trains are being exposed to wind more severely than before. Because of the operation of high speed trains and lightweight of the train, risks of train derailment have being increased. In this study, aerodynamic effects of a newly designed high speed train, HEMU-400x, are evaluated. For aerodynamic effect evaluation, analysis method is selected by examining the safety standards for high speed train. The condition of aerodynamic effects is selected by adverse effect conditions. In order to calculate $C_s$ coefficients, numerical analysis is conducted. Using $C_s$ coefficients, the side force is calculated. Through dynamics analysis, derailment and wheel unloading are obtained. Using these results, derailment evaluation is performed.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1518-1523
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• 2008

Train collision and derailment are types of accident with low probability of occurrence, but they could lead to disastrous consequences including loss of lives and properties. The development of the risk assessment model has been called upon to predict and assess the risk for a long time. Nevertheless, the risk assessment model is recently introduced to the railway system in Korea. The classification of the hazardous events and causes is the commencement of the risk assessment model. In previous researches related to the classification, the hazardous events and causes were classified by centering the results. That classification was simple, but might not show the root cause of the hazardous events. This study has classified the train collision and derailment based on the relevant hazardous event including faults of the train related the accidents, and investigates the causes related to the hazardous events. For the risk assessment model, FTA (fault tree analysis) and ETA (event tree analysis) methods are introduced to assess the risk.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.485-488
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• 2011

본 연구에서는 경부고속철도의 콘크리트궤도에서 열차주행안전측면에서 관리해야할 레일패드강성의 상한값을 차량 및 궤도의 동특성과 운영환경을 고려하여 결정하는 방법을 제시하였다. 차량과궤도의 상호작용의 해석의 중요 입력파라메타인 궤도틀림과 관련하여 프랑스 및 독일에서 제시한 궤도틀림 PSD(Power Spectral Density)와 경부 1단계구간 콘크리트궤도에서 계측한 궤도틀림 자료를 통하여 얻은 PSD를 기초로 하여 넓은 범위의 주파수영역에서 적용할 수 있는 콘크리트궤도의 궤도틀림 PSD를 제시하였다. 제시된 PSD 기준모델을 사용하여 시간영역에서의 궤도틀림 입력을 Random Generation을 통하여 구한 후 개발된 차량-궤도 상호작용해석 기법을 사용하여 레일패드에 따른 윤중감소율을 산정하였다. 산정된 윤중감소율에 대하여 국내 철도차량 안전기준에 관한 규칙의 탈선계수 규정을 적용하여 주행안전측면에서 허용할 수 있는 레일패드강성의 상한값을 제시하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.119-128
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• 2006

철도운행에 있어 분기기는 열차를 주행선로에서 이웃한 선로로 이동시키는 매우 중요한 역할을 수행하는 장치로써 포인트부, 리드부 그리고 크로싱부로 이루어져 있다. 그러나 분기기는 레일 주변설비 중 유일한 가동부로 구조도 복잡하고 천이과정 중 차륜, 레일간의 급격한 운동변화가 필연적으로 발생되어 안전성 문제가 항상 거론되고 있다. 실제로, 국내외에서 차량의 탈선사고가 빈번히 발생되는 취약부위이기도 하다. 또한 차량, 궤도, 통신 그리고 전기 분야 등 분기기는 각각 다른 기능을 수행하는 매우 복잡한 장치들의 조합 시스템이므로 각각의 단위 개체들의 최적화만으로는 분기기의 전반적 성능을 향상시키기는 힘들며 이들에 대한 통합 기술의 확보가 필수적이다. 우리나라 철도는 기존선의 최고운행속도를 200km/h까지 향상 시키는 장기계획을 수립하고, 곡선부가 많은 우리나라 지형에 적합한 최고운행속도 180km/h의 틸팅열차를 개발 중이다. 그러나, 기존선로에 틸팅열차를 적용하기 위해서는 속고의 저감없이 틸팅열차를 통과시킬 수 있는 안정적인 분기기시스템의 확립이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 틸팅열차 통과 시 기존선 속도향상을 위해 개발된 개량분기기 주변의 소음진동 정도를 예측하기 위해 시뮬레이션을 실시하였다.