• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.04b
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• pp.183-185
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• 2009

자기부상열차는 자기력에 의해 차량이 부상되어 전용선로를 따라 비접촉으로 운행되는 철도운송시스템이다. 자기부상열차에서는 열차가 운영 선로위에 부상되어 비접촉으로 운행되기 때문에 일반 철도시스템에서 적용되고 있는 측위기술의 적용이 어렵다. 따라서 자기부상열차에는 다양한 측위기술들이 개발되어 적용 되고 있다. 본 논문에서는 자기부상열차에 적용중인 다양한 측위기술 및 측위장치에 대하여 검토하고, 독자적인 초고속자기부상열차 개발시 필요한 열차위치검지기술의 개발방향을 제시한다.

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.12 no.1
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• pp.115-121
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• 2009

Maglev guideway is expected to be a new public transportation for future because of its environmental and special characteristics. Recently, Korean government initiated an urban maglev project to build a commercial line in Incheon International Airport by year 2012. For practical use of UTM02, it is essential not only to verify the performances of the vehicle but also to formulate the design rules of Maglev Guideway. In this paper, maglev guideway is analyzed by Finite Element Method and then obtained dynamic characteristics such as displacements, acceleration and impact factor.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.481-484
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• 2011

최근 철도는 미래의 핵심교통수단이자 저탄소 녹색성장을 대표하는 교통수단으로 주목받고 있다. 그 중 자기부상열차는 바퀴 마찰에 따른 소음 진동 분진이 없는 차세대 교통수단이며, 이를 지지하는 구조물(교량)은 열차의 운행 안정성(동적거동)을 고려한 설계가 필요하다. 또한, 상부 구조물은 자기부상열차의 연행이동등분포하중을 지지하며, 이러한 하중조건을 갖는 차량이 운행할 때 상부 구조물은 설계기준사항들을 만족해야한다. 도시형 자기부상철도 토목구조물 설계기준에 의하면 도시형 자기부상철도의 운행 안정성(동적거동)을 평가하기 위한 항목들로 대상 구조물의 고유진동수, 승차감을 고려한 연직처짐 등이 요구된다. 따라서, 본 연구에서는 자기부상열차의 실 열차하중을 고려하여 연행이동등분포하중으로 철도교량의 동적거동을 검토하였으며, 설계기준을 적용하여 대상 철도 교량의 운행 안정성을 평가하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.35-38
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• 2010

본 논문에서는 flexible guideway 교량과 능동적으로 제어되는 자기부상 열차간의 동적 상호작용에 대한 수치해석 모델을 개발하였다. 중 저속 자기부상열차의 동적 응답에 대한 열차와 guideway 사이의 특성에 대한 연구를 실시하였다. 동적 지배방정식은 10자유도계의 자기부상열차 모델, guideway구조물의 모드 특성과 UTM02 부상제어모델을 결합함으로써 유도하였다. 수치해석으로부터 열차의 부상공극은 차량의 속도, 트랙조도의 영향을 크게 받는 것을 발견하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.29 no.2
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• pp.193-199
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• 2016

Since the variations of electromagnetic suspension forces of maglev trains have close relations with the acceleration of the levitated bodies, it is basic to control the levitation forces using the measured acceleration of vehicles. In this study, an airgap control algorithm based on acceleration feedback is applied to maglev trains and a dynamic analysis method is developed considering maglev train-guideway interaction. Using the developed method, dynamic behaviors of a maglev train-guideway interaction system are investigated. It is observed from the analysis that the current design guidelines can be satisfied when the proposed airgap control algorithm is employed. Using the contorl algorithm, the current guidelines can be improved and economical maglev railway guideway structures can be designed.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.544-547
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• 2009

본 연구는 자기부상력의 선형 및 비선형효과가 이동중인 자기부상열차의 부상공극에 미치는 영향을 파악하는데 목적이 있다. 이를 위하여 자기공극의 피드백을 포함한 1자유도 차량에 대한 운동방정식을 구성하고, 최적능동제어기법을 적용하여 수치해석을 수행하였다. 해석결과 차량의 속도가 증가함에 따라 자기부상력의 선형 및 비선형효과가 자기부상차량의 부상공극에 미치는 영향에 뚜렷한 차이가 발생함을 알 수 있다. 결국 자기부상열차의 정확한 해석을 위해서는 자기부상력의 비선형효과를 고려한 해석이 필요할 것으로 판단된다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.11a
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• pp.55-57
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• 2016

본 연구에서는 초고속 자기부상열차의 단면도를 통하여 2-D형상을 모델링하고 이를 기반으로 항력과 유동 특성에 대한 분석을 수행하였다. 유동의 마하수가 0.3 이상임을 고려하여 압축성 모델이 사용되었고, 난류모델은 Menter's k-w SST(Shear Stress Transport)모델을 적용시켰다. 2-D 해석과 자기부상열차의 특성상 열차가 공기중에서 주행하고 있는 것으로 가정하고 공력 특성을 해석하였다.

• 전기의세계
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• v.43 no.5
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• pp.44-47
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• 1994

자기부상열차의 효율적인 추력제어 및 안전성 높은 운행을 위해서 고성능의 속도/위치 검출 시스템이 중요한 역할을 한다. 일반열차는 바퀴가 선로에 접촉하여 주행하므로 차축의 회전속도를 측정해서 열차의 선로위를 일정한 간격을 두고 부상하여 주행하므로 비접촉식 측정방법을 사용해야만 한다[1-5]. 특히, 고속으로 주행하는 자기부상열차의 속도를 측정하기 위해서는 응답속도가 빠른 센서시스템을 개발하며, 또한 열차주행에 수반되는 자기장의 영향을 극소화하도록 센서시스템을 설계해야만 한다. 본고에서는 전형적인 자기부상열차인 일본의 HSST 시스템(주행속도 100km/h)과 독일의 Transrapid 시스템(주행속도: 400km/h)에 적용되고 있는 속도/위치 검출 시스템의 작동원리를 상세히 설명한다. HSST 시스템은 유도무선(inductive radio system) 방법을 이용하고 Transrapid 시스템은 와전류근접센서(eddy-current proximity sensor)를 이용한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.727-730
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• 2011

본 논문에서는 3차원 자기부상열차에 대한 열차-가이드웨이 상호작용 해석기법을 제시하고자 한다. 수직 및 수평방향 변위, 피칭, 롤링 그리고 요잉에 대한 자유도를 각 보기와 차체에 대해 고려하여 총 25자 유도 자기부상열차에 대한 운동방정식을 유도하였다. 제어방식으로는 UTM01에 적용된 제어기법을 이용하였고, 궤도 틀림을 고려하기 위하여 미국 FRA에 적용하고 있는 궤도 불규칙성에 대한 밀도 스펙트럼 함수를 이용하여 조도를 생성하였다. 같은 조건하에 2차원 모델과 3차원 모델의 동적응답 결과를 비교하여 타당성을 확인하였고, 2차원 모델에서 고려할 수 없는 수평방향 조도를 도입하였을 때 수직방향 부상공극에는 두드러진 영향을 미치지 않았으나, 수평방향 부상변위에 있어서 중요하게 작용함을 확인하였다.

• 전기의세계
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• v.39 no.5
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• pp.68-75
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• 1990

급속한 경제발전과 이에 대응한 교통인구의 증가로 운송시스템의 속도 경쟁은 날로 심화되고 있다. 그러나, 기존의 차륜구동 시스템은 본질적으로 궤도와 차륜의 마찰에 의하여 추진력을 얻기 때문에 평균 최대속도 250Km/h(상한 최대속도 350Km/h)수준이며 소음, 진동 등의 많은 문제점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 선진 외국에서는 부상식 열차의 개발에 관심을 표명하여 1960년대 후반부터 열차와 공기부상식 열차에 대한 연구를 병행하였다. 1970년대 중반까지 프랑스, 영국, 미국 등에서 개발이 진행된 공기 부상식 열차는 고속 주행 및 환경 문제 등에 문제점이 많아 실용화에는 이루지 못하고 신교통 시스템에 부분적으로 적용되고 있는 실정이다. 그러나 자기부상 열차는 Power Electronics 및 자기관련 기술의 급속한 발전에 힘입어 현재 실용화 단계에 이르고 있다. 특히 자기부상(Magnetic Levitation : Maglev) 시스템은 레일과의 마찰력에 의해 추진하는 방식이 아니기 때문에 본질적으로 고속성, 무공해, 안정성, 신뢰성, 경제성 그리고 승차감이 뛰어나다. Maglev는 레일 표면에서 자력을 이용해서 약 1.0cm 또는 10cm 가량 부상한 상태에서 주행하기 때문에 외부와의 물리적인 접촉이 필요 없어 마찰에 의한 소음, 공해, 마모 등이 없는 대단히 이상적인 미래의 운송 수단으로 각광을 받고 있다.