• 한국철도학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.141-146
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• 2012

차륜과 레일의 반복적인 구름접촉은 레일 표면결함을 유발하고, 레일 표면결함은 충격하중을 유발하여 소음 진동, 레일파단, 궤도파괴로 이어지고 심할 경우 열차사고(탈선)를 발생할 수 있다. 이러한 레일 표면결함을 제어하기 위한 방법으로 레일연마가 시행되고 있다. 본 연구는 KTX차륜과 UIC레일에서 발생하는 최대 접촉압력을 유한요소해석을 통해 산정하였고, 일반레일 및 열처리레일에 대한 구름접촉피로시험을 수행하여 접촉압력 및 반복횟수에 따른 레일표면 경화층 형성 경향을 분석하였으며, 누적통과톤수에 따라 고속철도 레일에서 발생하는 표면 경화층을 제거하여 건전한 레일표면을 유지하기 위해 0.2mm/2천만톤의 적정 레일연마량을 제안하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.179-184
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• 2012

철도관련 사업 및 연구개발시 수행하는 타당성조사에서 환경적 파급효과 산정의 중요성이 증대되고 있다. 그러나 현재의 투자평가시 고려되는 평가항목은 이동성에 기반한 효율성 위주의 항목으로 구성되어 있다. 현재 시행되는 예비타당성조사 및 타당성 평가의 주요 계량화 항목을 보면 차량운행 비용절감 편익, 통행시간 절감편익, 교통사고 감소편익, 환경비용 절감편익으로 분류된다. 현재의 환경비용 절감편익은 단순히 오염물질별 원단위에 따른 산정에 그치고 있어 최근 녹색성장 및 지속가능한 교통체계의 패러다임에 맞는 사회경제적 평가항목의 도입이 필요하다. 국내의 타당성 평가내용을 보면 계량화가 힘든 부분은 정책적 분석에서 고려되나 참고사항에 그치고 있어 계량화가 가능한 방법론의 개발이 필요하다. 대표적인 환경편익인 소음, 공간영향과 대기오염에 관한 평가체계의 정립이 필요한 시점이다. 따라서 본 연구는 기존 국내외 환경비용 절감편익 연구의 내용분석을 바탕으로 능동조향대차 연구의 타당성 분석을 사례로 적절한 평가항목에 관한 연구방향을 제시하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.117-123
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• 2016

철도차량용 직류 고속도 차단기(HSCB)는 주 회로에 흐르고 있는 전류를 정상 차단시 아크 슈트 내부에서 발생아크를 소호하여 접지사고를 방지하는 기능으로 사용되고 있다. 선로에 사용되는 접촉기의 개방시에 발생하는 아크를 연구하기 위하여 아크 구현, 외부자계 등에 의한 효과적인 아크 소호의 방식 정립 및 아크 자기 구동력의 해석이 필요하다. 본 논문은 전자접촉기의 정상 차단시 발생하는 아크를 자속밀도 차와 로렌츠력을 통하여 소호능력을 예측하였다. 아크 슈트 내부의 그리드 개수와 형상은 내부 자계 형성에 영향을 미치므로, 유한 요소법을 이용하여 그리드의 변화에 따른 아크 소호능력을 연구하였으며 정격전압에 따른 그리드의 소호능력 평가와 그리드 형상 특성을 해석하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.29-36
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• 2002

최근 들어 국내 전기철도가 고속 대용량화되고 새로운 전력반도체 기술이 전력변환장치에 채용되면서 이로 인해 AT급전계통에 전압강하 등 전력품질 문제가 대두되고 있다. 지금까지 급전계통의 전압강하 대책으로는 직렬콘덴서(SC)를 주로 설치/운용하였으나 기술적인 한계로 인해 충분한 효과를 달성하지 못하고 있으며 고조파 공진현상도 새롭게 문제시 되고 있다. 또한 신규 전기철도 건설에 따른 전철변전소 위치확보 문제와 운행선로에서의 수송량 증가에 따른 열차 증량편성 및 시격(열차운행시간 간격)단축으로 인한 부하 중대가 예상되고 있으며, 급전사고로 인한 인근 전철변전소로부터의 연장급전 운용 등도 고려해야 하므로 이에 따른 급전시스템의 전압강하 및 전력품질 보상 대책이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 효과적인 보상대책 설비의 하나로 TSC방식 SVC를 전기철도의 AT 급전시스템에 적용하는 방안을 검토하고 PSCAD/EMTDC를 이용하여 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.356-364
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• 2017

전기철도 차량은 검수를 위한 단계가 복잡하며, 안전사고에 대한 위험도 내포하고 있다. 이동식 전차선 시스템은 복잡한 과정의 검수고 입환 시스템에 대해 단순화가 가능하도록 하며, 사용자 편의성을 제공하고 안전성을 확보한다는 측면에서 매우 유용한 시스템이다. 본 논문에서는 기존 이동식전차선 대비 사용상 장점이 있고 국내 직류 시스템에 첫 적용되는 강체전차선을 적용하여 기계적인 내구성, 편의성, 작업자 안전성을 확보한 철도차량용 이동식 전차선 시스템에 대해 성능평가 및 연구개발 결과를 정리를 포함하여 현장설치를 위한 기본적인 특성을 종합적으로 분석하였다. 결론적으로 반복적인 사용 환경에 대한 내구성, 기계적인 하중에 대한 내구성, 안전성 등 요구 사양에서 우수한 결과를 나타내었다.

• 한국도시철도학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.279-286
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• 2018

최근 열차운행의 안전을 실시간으로 감시하고 통제를 통해 사고 및 위험을 예방하는 안전관제 플랫폼의 연구가 진행 중에 있다. 초기 설계에서 기존 분산된 안전 데이터의 통합에 따른 대용량 데이터의 실시간 처리를 위하여 분산 네트워크를 지원하는 DDS통신 방식을 채택하였으나, 안전관제 플랫폼 내부의 서버와 콘솔 간 통신은 기존의 TCP소켓통신을 그대로 적용하였다. TCP소켓통신의 경우 1대1 통신으로 안전관제 테스트베드의 소규모 시스템을 위한 데이터 처리는 가능하지만, 추후 전국으로 확대되면 방대한 데이터로 인해 통신 트래픽이 발생하는 경우 대처가 어렵게 된다. 본 논문에서는 안전관제 플랫폼의 서버와 콘솔 간 인터페이스 방식을 분산네트워크를 지원하는 DDS통신으로 제안하였으며, TCP소켓방식과 DDS방식의 데모를 구현하고 처리량 및 속도 비교 분석을 수행하였다. 그 결과, DDS통신을 적용하는 경우 향후 변경될 수 있는 시스템에 대비하여 확장성과 유연성이 개선된다는 사실을 도출하였다.

• 한국도시철도학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.269-278
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• 2018

철도용 지장물검지장치는 2004년 고속철도와 함께 도입되어 산사태, 낙석 및 과선교로 부터의 낙하물과 같은 장애물에 의한 사고를 예방하고 있다. 다만 기존의 시스템은 검지선의 단선 여부에 대한 사항밖에 검지가 불가능 하여 산사태나 과선교 위로의 물체 낙하 등에 대한 검지에 제약이 있는 것이 사실이다. 이에 이번 연구에서는 OTDR, 광펜스 및 검지용 카메라로 구성되어 개선된 지장물검지시스템을 제안한다. 이 연구에서 제안하는 시스템은 단선 상태에 대한 검지 이외에도 광펜스에 대한 가압 및 특정지역에 대한 영상 검지가 가능하도록 구성된다. 개발 시스템의 핵심부인 광펜스 및 OTDR에 대한 프로토타입 시작품을 제작하고 기능시험을 실시하였으며, 개선된 검지 능력을 입증하기 위한 결과들을 획득하였다. 추후 연구에서는 현장함 설계 및 환경시험을 실시할 예정이며 이후 현장 시험을 진행할 예정이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3D호
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• pp.367-374
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• 2006

본 연구에서는 국내 철도건널목의 지장물 검지 시스템 및 차단제어 시스템의 운영현황을 살펴봄으로써 기존 시스템의 문제점을 보완할 수 있는 새로운 건널목 제어시스템 및 알고리즘을 제시한다. 국내 건널목 제어시스템의 경우 차량 및 지장물 검지를 통해 단순 입구측 및 출구측을 제어하는 방식으로서 도로 교통과는 연계를 하지 못하고 있는 실정이다. 또한 검지시스템과 차단시스템의 신호연계체계의 미비로 인하여 비효율적이며 안전성이 결여된 건널목 운영을 보이고 있다. 본 연구에서는 보다 효율적인 건널목 운영을 위하여 지자계 검지센서와 레이저 검지센서를 통합한 철도 건널목 지장물 진입위반차량 검지시스템과 4분할차단기 알고리즘을 제시하였고, 현장시험을 통하여 본 연구에서 제시한 알고리즘의 신뢰성을 검증하였다. 그 결과 본 연구에서 개발되어진 시스템들은 철도 건널목 제어기기들간의 상호연계가 가능하며, 동시에 차량운전자의 운행 형태를 고려한 차단제어 방식으로 열차와의 충돌사고를 예방할 수 있으리라 기대되어진다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.160-166
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• 2010

철도와 도로가 평면 교차하는 개소에서 열차의 진입을 통행자에게 알려 사고를 방지하는 운전보안설비를 건널목 보안장치라 하며, 이 장치는 레일을 전기회로의 일부로 사용하여 회로를 구성하고 철도차량의 차축에 의해 레일사이를 단락함에 따라 열차의 유무를 검지하는 궤도회로장치에 의한 것이 대부분이다. 그 만큼 건널목보안장치에서 궤도회로장치가 중요한 역할을 하지만, 열차운행 횟수 감소로 눈, 비, 습기 등에 의하여 레일에 녹이 발생하여 열차가 궤도회로를 점유하여도 단락감도 불량으로 궤도회로가 낙하되지 않아 건널목보안장치 무경보 발생으로 도로차량과 충돌하는 사고발생이 우려된다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 보완하기 위하여 열차에 의해 궤도를 단락하는 열차검지방식에서 적외선 센서에 의해 열차접근을 확인하여 건널목보안장치를 제어하는 방식으로 변경하여 열차안전운행을 확보하는 효율적인 안전장치로서의 역할을 수행할 수 있도록 설계 방법을 제안한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.6098-6104
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• 2012

현재 철도 역사의 승객 위험영역과 보안영역 등의 감시를 위해 수십대의 CCTV를 널리 이용하고 있다. 그중에서 가장 빈번한 사고가 발생되는 곳은 승객의 열차 승하차가 이루어지는 승강장 영역이다. 하지만 사고 예방과 신속한 대응을 위해 역무원이 여러 대의 CCTV를 항시 모니터링 하기는 불가능하다. 따라서 위험상황을 자동으로 인지할 수 있는 영상처리 기술을 이용한 승강장 모니터링 시스템이 요구되며, 이를 위해서는 우선적으로 승강장에서의 정확한 열차상태 판단이 필요하다. 본 논문은 비전기반 승강장 모니터링 시스템을 위한 승강장에서의 열차상태에 대한 검지방법을 제안한다. 제안된 검지 방법은 승강장에서의 열차 점유영역을 분석하여 열차의 진입(IN), 진출(OUT), 정지(ON), 없음(OFF)의 4가지 생태를 판별한다. 제안된 검지방법의 성능 평가을 위해 서울메트로 4호선 동작역과 남태령역을 대상으로 열차상태 검지결과를 제시하였다.