• 한국철도학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.37-41
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• 2012

경부고속철도는 운영환경(차량,구배,곡선,시설물 등)에 따라 궤도회로를 여러 개의폐색으로 분할하여 운행하는 고정폐색방식의 열차제어시스템으로 운행된다. 고정폐색방식 열차제어시스템은 선행열차의 점유폐색을 기준으로 진입/진출폐색속도, 목표거리, 감속도와 같은 운행정보를 차상열차제어장치로 전송하여 연속적으로 열차를 제어하는 방식으로, 경부고속철도 열차제어시스템은 열차가 해당 폐색의 진입/진출속도를 초과할 경우, 비상제동명령을 내려 열차의 안전한 운행을 보장한다. 본 논문에서는 안전한 운행을 위해 폐색에 할당되는 속도제어코드의 생성원리를 분석하여, 최고운행속도와 운행차량특성에 따른 속도제어코드를 도출하고, 도출된 속도제어코드에 따른 운행시격 분석을 통해 열차 운행효율을 분석하였다. 이와 같은 연구는 기존 고속철도의 증속 및 신규 고속철도 열차제어시스템 설계 자료로 활용될 수 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.204-212
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• 2010

전동차가 주행중에 브레이크 페달의 작동으로 주행모터의 양단에 발전된 전류는 전기에너지 특성상 바로 소비되지 않으면 제동력이 발생하지 않는 현상(회생 실효)가 발생하기 때문에 주변에 역행차량이 없거나 가선 전압이 안정되지 않는 경우 안정된 제동성능을 확보할 목적으로 발전제동을 병설한 차량이 존재하고 있다. 그래서 입력된 에너지의 55%를 전동차에서 소비하고 하구배 구간이나 회생 제동시 45%의 입력에너지 사용되며 그중25%는 가선을 통해 다른차 의 역행을 사용되므로 기존의 시스템을 크게 벗어나지 않고 회생 수단,회생 실효를 줄이기 위해서는 변전소의 배출전압저하(5%)정도 하여 회생시 지나친 가선 전압 상승를 완화 시킬 수 있다. 실제로 1호선 직류구간에 혼잡시간때 한구간에 상선기준으로 3대의 전동차가 운행되어 1500V의 전압측정과 비혼잡시간에는 1대~2대의 전동차정도 운행으로 1700~1800V 측정되므로 5%정도 조정은 운행에 지장을 초래하지 않을것으로 사료된다. 적정전압 측정 데이터을 통한 탄력적인 배출전압 조정을 통해 지하철 또한 에너지 소비효율을 위한 연구가 필요하다고 본다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.868-873
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• 2008

Train brake system is generally composed of an electronic brake and an air brake device, which has a crucial role for safety of the train. In this paper, a dynamic model for a tilting train, Hanvit-200 (TTX) has been derived for the purpose of developing a HILS system for the air brake device and anti-skid logic. Moreover, simulation studies has been conducted using Simulink software for skid situations. Simulation results demonstrate the validity of the proposed dynamic model.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.582-589
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• 2009

회생에너지는 회생 전동차와 역행 전동차의 순간적인 오버랩 경우를 제외하고, 전동차내 저항기 또는 전차선의 저항에 의해 열로서 사라지게 된다. 에너지자정시스템은 전동차 제동시 발생되어 재활용되지 못하고 사라지는 회생 에너지를 에너지저장시스템에 저장하고 전동차가 역행할 때 에너지저장시스템으로부터 에너지를 공급하여 도시철도시스템에서 회생 에너지를 재할용하는 시스템이다. 동시에 역행과 제동하는 차량이 존재하지 않을 지라도 차량간 에너지의 완전한 교환이 이루어 질 수 있다. 따라서 에너지저장시스템은 에너지를 저장하고 재활용함으로서 에너지를 절감할 수 있는 유용한 장치이다. 에너지저장시스템은 운행시격과 관계가 깊은데, 운행 시격이 짧은 경우보다 큰 경우 전동차 회생시 회생 에너지가 모두 에너지저장시스템으로 저장되므로 저장된 에너지를 활용할 수 있어 도시철도 운영기관의 에너지 절감율이 높아지게 된다. 반대로 운행 시격이 짧을 경우 한 변전소 구간 내에 전동차 여러 편성이있을 수 있다. 이때 하나의 전동차 회생시 이 회생 에너지가 주변의 역행 전동차에 공급되면 에너지저장시스템으로 들어오는 회생 에너지는 적을 것이다. 따라서 본 논문은 에너지저장시스템을 적용하는데 있어서 악조건인 운행 시격이 국내에서 가장 짧은 서울메트로 2호선을 대상으로 에너지저장시스템 적용 효과를 에너지절감 측면에서 현장 실측과 시뮬레이션을 통해 분석하고자 한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.658-670
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• 2007

철도수송현장에는 인적오류에 의한 사고가 대부분이며 그중 직접 열차를 조종하는 기관사의 신호 확인 결여, 제동취급 불량, 억측운전, 타성에 젖은 불안전한 습관 등이 사고의 원인되어 사고가 발생되며 판단과 조치미숙으로 병발사고로 이어진다. 우리는 10년간 운전사고 통계분석으로 사고유형과 발생 비율을 조사하고 철도원들의 인적오류로 인한 국내외 사례를 분석하고 대구지하철 화재사고와 서울도시철도 7호선 화재사고를 비교분석을 하며 일반철도와 지하철 1인 승무로 인한 문제점을 찾고자 한다. 또 철도사고를 방지하기 위해서는 이론과 기능이 겸비된 우수한 인력을 양성해야 하는 가운데 철도기관사 양성 시스템과 다른 나라 양성제도와 법과 규정을 비교하고 사상사고로 인한 직업병과 그 대책을 찾기로 한다. 결론으로 사고원인은 인간에게 있으며 교육 및 인사시스템에 많은 문제점이 발견되어 직군과 직렬의 개방이 필요하며 다양한 인적자원을 적의적소에 배치하여 1차적 인적오류를 차단하고 직업병 발병과 처리를 조기에 해결할 수 있으며 철도 접근성이 없는 일반인 공채보다 직원가운데 기관사를 양성하는 교육시스템 전환과 지하철 열차화재나 차량고장사고로 처리를 위해 선진국처럼 2인 승무를 대체할 제도적 법제화와 1인 2기 인사시스템 개선이 필요하다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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• pp.176-179
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• 2010

본 논문에서는 고속철도 폐색분할 설계를 위한 요구사항을 도출하였다. 경부고속철도 열차제어시스템은 고정폐색방식으로 KTX가 차량의 물리적 특성, 선로환경 등을 고려하여 분할된 폐색구간을 진입할 때, 선행열차의 점유폐색을 기준으로 궤도회로로부터 해당폐색의 열차 진입/진출속도, 운행가능거리, 감속도 등의 운행정보를 전송받는다. 그리고 차상열차제어시스템은 지상에서 수신한 운행정보를 통해 열차제어곡선을 생성하고 열차가 해당폐색의 기준속도를 초과했을 경우, 비상제동명령을 내려 열차의 안전한 운행을 보장한다. 폐색분할은 열차의 안전한 운행을 위해 고정폐색방식에서 수행되는 기본설계로, 폐색분할 설계 결과는 궤도회로를 비롯한 지상열차제어장치의 수량을 산정하는 기준이 된다. 따라서 본 논문에서는 최고운행속도 300km/h로 운행하는 경부고속철도 폐색분할 설계를 기준으로 폐색분할을 위한 입력요구사항에 대해 분석하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.247-256
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• 2008

직류철도의 회생제동 시 발생되는 회생에너지는 급전선로의 직류가선전압의 상승에 의해 시스템의 오동작이나 차량 정류기의 파손, 또는 급전 시스템의 전력변환 장치의 고장을 일으키는 원인이 될 수 있다. 슈퍼 커패시터를 이용한 회생에너지 저장장치는 직류가선전압을 안정화 하게하는 방법이다. 본 논문에서는 슈퍼 커패시터 뱅크를 이용하여 직류철도 시스템의 에너지 저장장치를 구현하였고, 지하철 2호선 N역과 S역의 실측값을 이용하여 가선전압이 전동차에 의한 회생에너지 발생에 따른 동작 특성과 슈퍼 커패시터의 충 방전 특성을 확인하였다. 본 논문을 통하여 직류철도 시스템에 설치된 회생에너지 저장시스템용 슈퍼 커패시터 뱅크의 동작 특성을 알 수 있고, 향 후 직류철도 모든 변전소의 직류 가선전압 실측 데이터를 이용한다면, 특정 직류철도 운행 구간에 대한 회생에너지 저장장치의 운전특성과 슈퍼커패시터의 용량 및 수명 예측으로 가격을 절감 할 수 있고 전체 시스템의 안정도 와 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.2249-2257
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• 2010

This paper describes the method of how to improve the probability of the tracing stopping ratio which is the most important factor in Automatic Train Operation (ATO). Aspects of improving the performance of automatic driving, the followings are investigated and studied : Brake system maintanence method of vehicle, the need to improve braking system, test method of blending brakes, how to minimize the delay of commands for real-time control. In this study, we applied this method to prove the effectiveness in DAEJEON LINE1.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.778-784
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• 2017

본 논문에서는 철도화물 물류 효율화를 위한 유선 분산제어시스템과 무선 분산제어시스템 구성방안을 제안하고, 유선 분산제어시스템에 대한 검증을 수행하였다. 검증조건은 화물차량 50량을 연결하여 부산신항에서 진례역까지 21km를 평균속도 약 100km/h로 왕복 운행하였다. 검증결과는 분산중련에 의하여, 제어차와 피제어차의 견인출력과 제동출력이 분산됨을 확인하였다. 이와 같은 분산제어 적용시 기존 화물수송의 2배이상의 물류효율성향상을 기대할 수 있다. 다만, 유선 분산제어시스템의 경우 케이블 포설 및 유지보수가 어려우며, 화물차량의 편성 변경조성이 불가능한 단점이 있다. 유선 분산제어시스템의 검증을 통하여 국내 화물차량에 분산제어시스템 적용가능성을 확인하고, 이를 발전시켜 무선분산제어시스템 적용하기 위함이다. 무선 분산제어시스템 적용을 위하여, 검증구간에 ISM 대역에 대한 전파환경분석을 수행하였고, 그 결과, 해당 구간에 ISM 대역에 Wifi 기술 적용이 가능함을 확인하였다. 또한 대상 차량에 신규 설치되는 WDP(Wireless Distributed Power) 장치 적용을 위하여 추진/제동/종합제어장치와의 송수신 제어신호에 대하여 정의하였다. 무선 분산제어시스템의 경우, 적용과 운용의 편의성이 보장되지만, 차량의 제어를 무선에 의존함에 따라 신뢰도와 비상시 안전대책 수립이 선행되어야 한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.456-461
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• 2003

기존선 속도 향상 및 병목현상 해소와 안전운행을 위해 국내 철도 현황의 주요 분야를 검토한 후, 국내 17년동안 사용으로 안전성이 검증된 신호기술을 바탕으로 국내 실정에 적합하며, 기존의 ATS 장치를 개선한 정보형 ATS(ATPS)를 개발하여 이를 제시하였다. 본 시스템은 운행 중인 열차의 제동특성을 고려하여 구간별 제한속도를 상향 조정하여 운행 효율을 증가 시킬 수 있다. 또, 안전성과 신뢰성 보장을 위해 Fail-Safe 및 이중계(redundancy)로 제작 하였고, 기존의 차상자와 발진기를 통합함으로써 Q factor를 개선하여 무응동 방지 및 기준 응동시간 비교방식을 통해 오동작을 개선하였다. 그리고, 정보기록 장치를 추가함으로써 이미 기록되어있는 차량정보데이터와 지상정보데이터를 연산하여 운전정보를 제공하고 기록한다. 또한, 이 운전정보는 정보 분석용 PC 및 프로그램에 의해 쉽게 분석, 관리가 가능하다. 무엇보다도 기존 ATS 구간과의 겸용사용으로 영업 운전시 안전한 연속 운행 보장 및 지상설비 개량 없이 안전을 확보할 수 있다. 다양한 종류의 동력차에 설치, 인터페이스 및 지상설비 개량이 용이하다. 향후 틸팅 시스템과 연계하여 틸팅 제어/감시 신호를 제공하는 기능을 갖는다.