• 기계저널
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• 제50권5호
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• pp.48-51
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• 2010

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1335-1337
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• 2003

한국형 고속 전철 과제는 6년의 과제 기간을 가시는 국가 연구 사업으로, 한국 실정에 적합한 차세대 고속 전철을 시험 제작하여 운용하는 것이 목적이다. 시속 350 km/h의 운행 속도를 목표로 하는 한국형 고속 전철은 현재 개발이 완료되어, 시험 주행 트랙에서 증속을 위한 시험 운행을 계속하고 있다. 한국형 고속 전철은 열차 내 각종 제어 장치들 간의 데이터 교환를 위해서 실시간 네트워크인 열차통신 네트워크(Train Communication Network; TCN)를 사용한다. 약 10년간의 표준 보완 기간을 거쳐서 1999년 국제 표준으로 확정된 TCN(IEC61373)은 열차 전용의 실시간 통신 네트워크로 열차 장치의 제어 및 진단에 적합한 다양한 기능과 특징을 가지고 있다. 한국형 고속전철은 열차의 주 제어 및 감시를 담당하는 주관 제어장치(SCU, Supervisory Control Unit)와 열차 안전에 중요한 역할을 하는 자동 열차 제어 장치(ATC, Automatic Train Control)을 포함하는 55개의 제어 장치들이 TCN으로 연결되어서 상호간의 데이터 교환을 수행하도록 구성되어 있다. 본 논문에서는 한국형 고속전철에 사용될 TCN의 구조와 실제 필드에 사용되어지기 위해서 필수적으로 필요한 네트워크의 고장 진단 기법에 대해서 설명한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.327-332
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• 2011

본 연구에서는 차세대 고속전철의 차량 연결부 저소음 형상 설계를 위한 선행연구로서 차량연결부의 공기역학적 소음 해석을 수행하였다. 이를 위해 차량 연결부는 Mud Flap 형상을 고려한 2차원 Cavity로 가정하였으며, Mud Flap 사이의 간극을 주요 변수로 하여 5개의 간극에 대하여 Parametric Study를 수행하였다. 이를 토대로 차량 Mud Flap 사이의 간극에 따른 Vortex Shedding 등의 유동 특성에 대한 해석을 수행하였다. 또한 높이 별로 3개의 Microphone 위치를 선정하고 간극에 따른 Tonal Noise 및 Overall Noise 등의 공기역학적 소음 특성을 분석하였으며, 차량 연결부 Mud Flap 간 간극 및 소음 특성 간의 상관 관계를 평가하였다. 그 결과 기본 및 특정한 Mud flap 간 간극에서의 소음 특성이 다른 형상에 비해 우수함을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.493-499
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• 2010

국내의 차세대 고속전철 분야는 분산형 시스템을 개발 중이며 전동기 속도 제어를 위해서 벡터제어 방식을 사용하고 있다. 오늘날의 철도 차량 구동시스템은 인버터 제어에 의한 유도전동기 방식이 널리 쓰이고 있지만 최근에는 소음 제거, 효율 극대화 및 유지보수 비용 절감 등의 이점이 있는 영구자석 동기전동기가 새로이 관심을 얻고 있다. 본 논문에서는 매입형 영구자석 동기전동기를 적용한 차세대 고속전철 구동시스템의 일정 토크 영역에서의 제어를 수행한다. 적용된 제어 기법은 IPMSM의 릴럭턴스 토크를 이용하기 위한 단위전류 당 최대 토크 제어가 사용되었으며 Matlab/Simulink를 사용 모의시험 프로그램을 개발하여 시험하고 적용된 방식의 효용성을 증명하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.300-310
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• 2008

본 논문에서는 국내철도차량안전기준의 충돌안전 요구사항을 만족하는 동력 분산형 고속전철의 충돌안전도 개념설계에 대하여 연구하였다. 국내안전기준에는 36km/h 열차 대 열차 충돌, 15ton 변형체 장애물과 110km/h 충돌 등 2가지 중충돌 사고에 대한 충돌안전성능을 요구한다. 한국형 분산형 차세대고속열차는 17ton 축중의 동력집중형 KTX와 달리 13ton 축중을 가지는 2TC-6M로 구성된다. 이론적 수치적 해석을 통하여 주요 압괴구조 및 부품의 평균압괴하중과 변형량을 에너지 흡수 관점에서 충돌안전도 개념설계안으로 도출하였다. 도출된 개념 설계안은 1차원 막대-스프링-댐퍼-질량 동역학 시뮬레이션 결과로부터 국내 충돌안전기준을 잘 만족시킬 수 있음을 보였다.

• 소음진동
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• 제14권2호
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• pp.35-45
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• 2004

한국에서의 철도는 1890년대 말 서울-노량진간(33 km)을 시속 20km/h로 1시간 30분에 주파한 이래 100여년이 지난 2004년 4월 1일 시속 300 km/h 의 고속철도시대를 개막하였다. 고속철도의 개통은 전국을 한나절 생활권으로 묶으면서 국민 생활 전반에 큰 변화를 가져올 것으로 기대된다. 지역균형 발전과 지역경제 활성화에 기여할 뿐만 아니라 사람과 물류의 이동시간을 단축시켜 운송 및 물류비용을 절감시키는 등 고속철도는 국토의 대동맥 역할을 담당할 신교통수단으로서 그 자리를 굳건히 할 것이다.(중략)

• 한국철도학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.244-250
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• 2012

본 논문에서는 차세대 고속철도 구동 인버터 시스템의 고조파로 인한 전자기적 소음을 줄이기 위해 RCF-PWM(Random Carrier Frequency Pulse Width Modulation)을 적용한 인버터 구동시스템을 개발하였다. RCF-PWM 방식은 인버터 스위칭 주파수를 전력용 반도체의 최대 스위칭 주파수와 최소 스위칭 주파수 사이에서 임의적으로 변화시키며 PWM을 수행하는 방법이다. 본 연구의 타당성을 확인하기위해서 RCF-PWM이 적용된 차세대 고속전철 시스템을 설계하여 MATLAB/Simulink 기반의 시뮬레이터를 개발하고 이를 이용하여 일정한 스위칭 주파수를 사용하는 정규적인 SVPWM 방식과 RCF-PWM 방식의 시험결과를 비교 분석하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.391-397
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• 2011

본 논문에서는 차세대 고속전철에 적용하기 위하여 개발한 객차용 창문의 압력시험에 관하여 연구 하였다. 열차 외부에 가장 큰 압력변동이 발생하는 시점이 터널내부에서 2개편성의 열차가 최고 속도로 서로 교행해서 지나갈 때이며 이때 발생 가능한 압력값을 부가할 수 있는 시험장비를 개발하여 NFF 31-314의 기준에 따라 시험을 수행하고 평가 하였다.

• 디자인학연구
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• 제17권3호
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• pp.123-132
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• 2004

이 논문은 한국의 환경에 맞는 한국형 고속전철 디자인 방법과 그 디자인 과정을 한국의 환경에 맞추어 연구하고, 그로부터 이루어진 결과를 바탕으로 공기역학적 최적화에 초점을 둔 시제차량(prototype test train, HSR 350${\times}$)의 외형형상 디자인 개발의 형태로 밝힌다. 이는 고속전철 기술개발 사업의 일환으로 1996년부터 2002년까지 6년간 진행되었다. 그 사업의 최종 결과로 제작된 시제차량은 두개의 동력차와 두개의 동력대차 그리고 세 개의 객차로 구성되어 있으며, 2003년에 경부고속전철 선로에서 최고 380km/h까지 성공적으로 시험을 마쳤다. 그러나 시제차량의 디자인 개발과 제작에서는 턱없이 부족한 진행일정과 경제적 제한으로 많은 것들이 유보되었다. 따라서 시제차량에서는 구현되지 못하였으나 향후 미래에 필요성을 염두에 두어, 시제차량과 병행하여 상용차량과 차세대 차량을 위한 보다 개선된 개념 디자인 연구가 진행되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.335-341
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• 2009

차세대 고속 전철용 매입형 영구자석 전동기의 효율 및 매입된 자석의 감자를 방지하기 위해서 정확한 철손해석과 철손특성을 이해하는 것은 전동기 설계단계에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 견인전동기의 약계자 제어 및 최대토크 제어와 같은 구동상황을 고려하여 운전영역별 철손해석을 수행하고 특성을 분석하고자 한다.