• 한국철도학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.77-86
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• 2016

도시철도 운영기관은 전동차의 설계수명이 도래하기 전에 신규차량 도입 시기를 결정해야 한다. 최근 널리 활용되고 있는 생애주기비용(LCC; Life Cycle Cost) 연구는 현재 운행 중인 분석대상 전동차에 직접적으로 소요되는 비용만을 고려하며 신규차량 도입으로 인한 유지보수비용의 절감효과, 사회적비용 등을 고려하지 않아 신규차량 구매 시기에 따른 비용을 종합적으로 판단하기 어렵다. 본 연구에서는 LCC에서 활용되는 비용과 노후화에 따른 고장 및 안전사고로 인한 운영기관의 부대비용, 피해승객의 사회적 비용을 포함하고, 신규차량의 구매 시기에 따른 대안별 비용분석, 할인율 변화에 따른 민감도를 분석하였다. 세월호 사고 이후 안전사고에 대한 국민적 경각심이 높은 점을 감안할 때 차량 도입 시기에 대한 의사결정 과정에서 부대비용과 사회적비용을 함께 고려할 필요가 있으며, 본 연구결과 이러한 비용의 포함여부 및 할인율에 따라 대안의 경제적 우선순위가 변동될 수 있음을 보여주었다. 이는 향후 차량수급 중장기 경영계획 수립을 위한 의사결정에 큰 시사점을 줄 것으로 판단된다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.233-240
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• 2005

본 논문은 현재까지 전적으로 수입에 의존하던 국내 교류 전동차용 추진제어장치(Converter/Inverter)를 대용량 IPM 스위칭 소자를 적용하여 개발된 시스템을 제안한다. 컨버터의 용량을 향상시키기 위해 2대의 PWM 컨버터를 병렬 운전하고 병렬 운전 시 각각의 컨버터 스위칭 각을 다르게 제어하여 고조파 함유를 줄였으며 DC-Link 단의 Beatless 제어를 수행하였다. VVVF 인버터 제어의 경우, 저속의 운전영역에서는 순시 토크 제어가 가능한 백터제어를 적용하고, 고속 운전 영역에서는 슬립 주파수제어를 적용하는 백터 제어와 스칼라 제어의 병용 제어기법을 제시하였다. 제시된 추진제어장치는 4대의 210kW 유도전동기를 이용하여 철도차량용 추진제어장치에 적용되는 관련 규격의 각종 시험을 통해 그 성능을 검증하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.650-654
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• 2007

유도전동기는 전기차량의 주요 동력원으로 광범위하게 사용되고 있으며, 유도전동기의 속도제어에 펄스변조 방식을 이용한 인버터의 사용이 증가하고 있다. 본 논문에서는 유도전동기의 인버터 구동시 발생하는 과도전압에 대해 연구하였다. 전원 케이블의 길이에 따른 과도전압의 크기를 측정하였으며, 시간변화율과 운전주파수에 의한 영향을 분석하였다. 실험결과, 케이블의 길이가 길어짐에 따라 과도전압의 최대값이 증가하였으며 50m 케이블에서 과도전압의 크기는 최대 3.3PU까지 측정되었다. 이러한 현상은 진행파의 반사와 투과에 의해 발생하며, 유도전동기의 인버터 구동시 케이블의 길이에 따른 과도전압의 영향을 고려하여 유도전동기의 절연을 설계해야 할 것이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.136-138
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• 2007

본 논문에서는 전압강하 보상 기능을 갖는 직류 지하철 회생 인버터 시스템을 제안하였다. 직류 지하철 시스템의 정류기 사고 및 급전선의 단선사고로 인해 계통으로부터 원활한 전력을 공급받지 못하는 경우 전동차가 운행할 수 없다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 직류 지하철 시스템과 병렬로 연결되어진 회생인버터에 전압강하 보상 기능을 추가 하였다. 본 논문에서 제안하는 전력변환기는 양방향으로 전력 제어가 가능하여 하나의 전력변환기기로 3가지의 기능을 수행한다. 시뮬레이션과 실험을 통해서 제안된 시스템의 타당성을 확인한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.398-403
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• 2008

전동차용 견인전동기 시스템은 저항 및 쵸퍼 제어에 의한 직류 전동기 방식에서 인버터 제어에 의한 유도전동기 방식으로 발전하였다. 오늘날 유도전동기 기술은 어느 정도 성숙기에 접어들었지만 최근에는 소음제거, 효율 극대화 및 유지보수 비용 절감 등의 이점이 있는 감속기를 제거한 직접 구동용 영구자석 전동기가 새로이 각광받고 있다. 특히 기계적으로 견고한 매입형 영구자석 동기전동기는 출력/토크 밀도가 높고 약계자 제어성이 우수하며 고효율 운전이 가능하다. 본 논문은 자기적 포화특성이 심한 영구자석 전동기를 대상으로 고급화된 비선형 수치해석 기법을 적용하여 설계된 전동기의 특성해석을 나타낸다.