• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.61-69
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• 2020

본 논문은 국내 고속형 화물열차에 적용되는 P4a 분배밸브를 갖는 화물열차의 장대 편성시 제동특성에 관한 것이다. 제동신호가 열차의 끝단까지 연결된 제동관을 통해 공기압력으로 전달되는 화차의 제동은 열차 길이와 사용된 밸브 등에 따라 영향을 받기 때문에 실험적 방법으로 확인한다. 장대화물 열차의 제동 특성은 평상시 운영의 약 2배인 50량으로 구성한 화물열차의 비상제동과 상용제동의 시험을 이용하였다. 1, 10, 20, 30, 50번째 차량에서 제동 실린더 압력이 측정되었다. 열차의 길이가 길어질수록 후방의 차량은 제동이 늦게 체결되는 제동지연 현상을 확인하였으며 특히 비상제동시 차량간 충격이 클 것을 예상할 수 있었다. 제한된 시험의 결과를 보완하고 향후 제동거리 계산을 위해 열차를 구성하는 모든 차량에서의 제동 압력을 예측할 필요가 있다. 제동시 각 차량에서의 압력은 계산시간의 단축과 신뢰성 있는 정보를 제공하는 것으로 알려진 선형보간, 단계형, 지수함수형의 경험적 모델들을 이용하여 예측하였다. 경험적 모델들의 예측결과는 실측한 결과들과 비교하였으며 지수함수형 모델이 비교적 정확하게 예측하고 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 장대화물열차의 안전한 운용에 기여하고 화물열차의 제동거리 예측과 제동시 차량간 충격량 계산 등에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.32-38
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• 2020

화차 제동은 공기 제동관의 압력변화를 이용해 제동 체결과 완해를 반복적으로 작동하여 수행한다. 화차 공기 제동 완해 불량은 기관사의 제동완해 취급 후에 제동 제어밸브의 오작동으로 인해 부분적인 제동체결상태를 의미한다. 이 현상은 화차 주행 동안 차륜 찰상과 열손상을 발생시킴으로서, 차륜파손 또는 열차 탈선사고를 일으킨다. 따라서 화차의 운행 지연 및 사고방지를 위해서는 공기제동 완해불량을 방지하는 체계적인 연구가 중요하다. 이를 해결하기 위하여 본 연구에서는 철도운영기관의 제작과 기능요구사항을 고려하여 완해불량 방지밸브를 개발하였다. 또한 본 밸브의 내구성 시험은 화차제동성능 시뮬레이터 성능시험기를 이용하였으며, 이의 작동성능은 반복적인 제동과 완해불량 조건하에 공압이력으로부터 평가하였다. 본 밸브의 보증수명은 화차 주행동안 제동횟수를 고려하여 무고장 시험기법에 준하여 12개 시제품에 대하여 총 16만회 성능시험을 수행하였다. 내구성 시험동안 본 밸브의 공압 입력 시간과 출력시간 및 출력속도의 차이는 거의 일정하였다. 본 밸브의 보증수명은 신뢰수준 95%에서 59,860회이며, 화차 대차에 본 밸브를 설치할 경우에 요구조건인 4년간 고장없이 운용될 수 있음을 의미한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.65-71
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• 2005

본 논문에서는 PRT(Personal Rapid Transit) 시스템의 성능과 시스템의 안전에 영향을 미치는 PRT 시스템의 운전시격(Headway)에 대해서 다룬다. 어떤 차량과 다음 차량과의 운전 간격을 나타내는 운전시격은 대중교통수단에서 교통 혼잡의 문제를 풀 수 있는 중요한 단서가 되는 성로용량을 평가하는 중요한 인자들 중의 하나이다. 운전시격을 결정하기 위한 중요한 인자들에는 고장 차량의 감속비, 고장차량의 후미에 있는 차량의 비상 제동 감속비, 차량의 선로속도, 차량의 제동을 위한 지연시간 등이 있다. 이들 인자들을 이용한 간단한 해석적 방정식은 차량의 선속도, 감속도와 운전시격에 대한 상관관계를 예측할 수 있도록 해준다. 본 논문에서는 간단한 해석 방정식을 이용한 수치 해석적 방법을 통해서 최소 운전시격에 대한 평가를 예를 간단한 모의시험을 통해서 보인다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.655-662
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• 2016

역사에 스크린도어의 설치가 보편화 되면서 도시철도에서 열차가 정차지점에 정확히정차하도록 하는 기술의 중요성이 더욱 커지게 되었다. 이를 위한 기술로써 이론적으로는 여러 가지 제어 방안이 제안되었으나 실제 구현 상의 어려움으로 인하여 국내 열차에서는 대부분 PID 제어와 같은 고전 제어기법을 사용한다. PID 제어는 비교적 간단하게 정확한 제어를 수행할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 열차 시스템에서는 제어 주기가 비교적 길고 제동기의 지연 시간이 있으며 위치 및 속도 검지 과정에서의 오차 등으로 인하여 PID 제어로는 만족할 만한 결과를 얻지못하는 경우가 있으며 또한 적절한 계수를 찾는데 많은 시간이 필요하다. 본 논문에서는 상태나 신호 추정에 사용되는 칼만 필터를 활용하여 제어를 수행하는 방안을 제안한다. 칼만 필터를 통해 제동기가 동작할 시점의 상태를 예측하고 이에 맞는 제동 입력을 구하여 제어를 수행한다. 제동기 특성 및 제어 주기를 반영하여 열차 모델링과 정위치 정차제어 시뮬레이션을 수행하였으며 정차 오차 분석을 통해 제안하는 방안의 우수성을 보인다.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권2호
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• pp.65-72
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• 2019

In long freight trains, there is a brake time delay in neighboring freight cars, which causes damage and fractures in the couplers, especially at their knuckle. A problem in the couplers of the cars can cause derailment and damages of human life and property. In this study, maximum forces on the couplers are studied when a long freight car brakes with the brake delay time and coupler gap. We make a dynamic model of 50 freight cars and couplers, applying contact between the couplers and a characteristic curve to express the force and displacement of the buffers using SIMPACK, which is a multi-body dynamics program. We use EN 14531-2, which is a standard of freight car brakes, to verify the dynamic model. Then, we compare the analyzed impact force with the coupler knuckle standard after applying the two carriages of a locomotive in the model based on the dispersed double head control system. The result shows that all coupler gap conditions satisfy the infinite lifetime of the material when the brake delay time is 0.1 second.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권1호
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• pp.130-137
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• 2018

In long freight trains, there is a brake time delay in the neighboring freight cars that causes damage and fractures of couplers, especially the knuckle of them. If there is a problem for couplers in the cars, this could cause a derailment and lead to damage of human life and property damage. In this study, maximum forces on the couplers are studied when a long freight car brakes, with brake delay time and coupler gap. We have made a dynamic model of 50 freight cars and couplers, applying contact between couplers and a characteristic curve for expressing force and displacement of buffers with SIMPACK, a multi-body dynamics program. We use EN 14531-2 from the British Standards Institution, a standard of freight car brakes for the verification of the dynamic model. We also use a simplified method to analyze the dynamic model of 50 freight cars. With changing coupler gap and brake delay time, we do comparative analysis with AAR M-201 from the Association of American Railroads, a standard of AAR couplers. From this result, we find that the standard on fatigue limit is satisfied, such that the brake delay time is within 0.06 second if the coupler gap of the AAR coupler is within 20 millimeters.

• 자동차안전학회지
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• 제7권2호
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• pp.19-24
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• 2015

Ferritic Nitro Carburizing (FNC) cast iron brake discs is known to improve corrosion resistance and brake creep groan noise as well as prevent corrosion-induced pulsation. But, it is necessary to treat honing machining on braking surface to avoid grinding noise during braking.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.381-384
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• 2012

2010년 06월 09일 소형위성발사체의 비행시험을 준비 하던 중 화재확산방지 장치가 오작동 하는 사고가 발생 하였다. 이 사고로 소화수 100톤과 소화약제 3톤이 분출 되었고, 소형위성발사체의 비행시험은 하루 지연 되었다. 오작동의 직접적 원인은 제어기 부분의 오작동으로 판단되어, 관련 제어기 및 통신라인 부품들을 모두 교체하고, 발사통제동과 발사대간의 통신선로도 이중화 하였다. 아울러 제어기의 입출력 신호를 실시간으로 기록하기 위한 장비도 추가로 설치하여 전반적인 설비의 신뢰도를 높였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.1107-1111
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• 2004

Tilting train improves a traveling velocity through giving a tilt the car-body without ride comfort deterioration in curve. Dynamic behavior in acceleration or deceleration will show quite another feature in constant velocity. In this study, we see through the dynamic behavior due to a variation of tractive force and braking force in Korean Tilting Train. Hence we compose of 3D dynamic model, as well as we check upon the property in service tractive condition and unique tractive condition with a fault motor. Besides we check upon the property in service braking condition and unique braking condition with a fault system. This study has the meaning with reference data of developing Korean Tilting Train test traveling.

• 전자공학회논문지SC
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• 제41권3호
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• pp.1-8
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• 2004

유도전동기의 속도제어시 속도의 지연이나 과도한 오버슈트가 발생하는 문제점을 해결하고 급제동 혹은 제동시 입력 속도와 출력 속도의 오차를 줄이기 위해서 LQ-PID제어기를 제안한다. LQ제어기는 극점들을 상태궤환에 의해 오버슈트와 정착시간등과 같은 설계사양을 만족하는 위치에 배치하는 방법이다. 그러나 폐루프 전달함수에 영점이 존재할때는 설계사양 오버슈트에 영향을 주므로 s-평면에서 기존의 LQ설계 방법으로는 이를 만족시킬 수 없다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 LQ제어기 설계시 폐루프 전달함수의 영점이 오버슈트에 미치는 영향을 제거할 수 있는 해석적인 방안을 포함하는 새로운 LQ-PID제어기 설계 방법을 제안하고자 한다.