• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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• pp.127-129
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• 2010

본 논문에서는 틸팅열차의 안전성 확보 및 운행효율 향상을 위해 "한국형 틸팅열차 신뢰성 평가 및 운용기술개발" 연구과제의 한 분야로 추진된 ATP 차상장치의 중앙선 시험운행 중 우천시 발생한 이상 속도 현시 현상에 대한 원인 분석 및 조치사항을 제시하고 있다. 현재 한국철도기술연구원에서는 기존선의 속도 향상과 KTX 비 수혜지역의 여객 서비스 향상을 위해 틸팅열차를 개발하였으며, 개발된 틸팅열차의 신뢰성 평가를 위해 약 13만 km 주행 시험운행을 진행하였다. 틸팅열차 중앙선 시험운행 중 실제 약 143km/h로 운행 중이던 열차의 속도는 MMI 상에 최고 167km/h까지 현시 되었다. 이러한 현상은 기관사로 하여금 규정 속도를 준수하여 안전운행을 하는데 어려움을 줄 수 있다. 따라서 이러한 현상의 원인을 찾고 조치하였으며 시험운행을 통해 정상상태로 동작함을 확인하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1993년도 춘계학술대회 및 공장견학
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• pp.32-38
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• 1993

최적의 회전기계 시스템을 설계하기 위해서는 시스템의 운전특성에 적합한 제어링이 선정$\cdot$설계되어져야 한다. 그러기 위해서는 회전 기계에 사용되는 베어링의 운전특성을 잘 예측하는 것이 무엇보다도 중요하다. 대형 틸팅패드 저어널베어링은 고속안정성 특성이 우수한 베어링으로서 터빈발전기 등 대형 고속 회전기계에 널리 사용되고 있다. 하지만, 틸팅패드 저어널베어링은 구조가 복잡하고 경계조건 선정이 까다로와서, 동 베어링에 대하여 여러 논문들이 발표되어 왔지만, 대부분의 결과들이 특정한 가정을 이용하여 정성적인 경향만 제시하고 있다. 다라서 대형 틸팅패드 저어널베어링의 보다 엄밀한 성능예측을 위해서는 실제 운전조건에 적합한 경계조건을 제시하기 위한 실험적 연구가 우선적으로 요구되고 있다. 본 실험 연구에서는 대형 틸팅패드 저어널베어링에서 선단압력 발생에 대하여 실험적으로 관찰함으로써 동 베어링의 성능에 미치는 선단압력의 효과와 압력 및 무부하측패드의 거동에 대한 경계조건을 실험적으로 제시하고자 한다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1992년도 제16회 학술강연회초록집
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• pp.13-18
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• 1992

대형 틸팅패드 저어널베어링은 고속안정성 특성이 우수한 베어링으로서 시스템의 안정성이 매우 중요시되는 터빈발전기 등 대형 고속 회전기계에 많이 사용되고 있다. 그런데 이들 대형 저어널베어링에서는 유막의 온도상승이 매우 많고, 유체의 흐름이 거의 난류영역에 이르기 때문에 베어링의 운전특성을 정확하게 예측하기가 어려운 실정이다. Hopf & Schuler는 대형 틸팅패드 저어널베어링에 대한 실험적 연구에서 유동상태에 따라 베어링의 온도분포가 서로 달라진다고 발표하였다. 대형 틸팅패드 저어널베어링은 구조적으로 유동상태가 복잡할 뿐만 아니라 계산과정도 까다로운 편이어서 온도상승과 난류를 고려하여 엄밀하게 운전특성을 예측한 연구는 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 대형 틸팅패드 저어널베어리으이 운전특성을 보다 엄밀하게 예측하기 위하여 3차원 적으로 유막의 점도변화 및 패드에서의 열전달을 고려하고, 와점성계수를 이용한 난류윤활이론을 사용하여 유막의 온도상승 및 난류가 베어링의 온도분포, 부하능력, 마찰손실 등의 운전특성에 미치는 영햐을 보다 엄밀하게 제시하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.700-706
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• 2009

고속철도 개통 후 고속철도 혜택을 받지 못하는 지역의 형평성을 고려하고, 철도와 타 교통수단간의 경쟁력 증진을 위해 기존 철도의 속도 향상이 필요한 것이 틸팅열차 기술개발의 원동력이 되었다고 볼 수 있다. 틸팅열차는 곡선부를 주행할 때 원심력을 줄이기 위해서 열차를 곡선부 안쪽으로 약간 기울이는 것을 의미하는데, 실제로 틸팅열차는 승객의 승차감을 향상시키면서 결과적으로 속도 향상의 효과를 기대할 수 있다. 이에 틸팅열차를 이용한 기존선의 속도향상에 대한 많은 연구가 추진되어 왔으며, 우리나라와 같이 노선에 곡선부가 많은 경우 곡선통과 속도를 향상시켜 노선의 운행시간을 단축시키고 평균속도를 향상하는데 상당히 효과적일 수 있다. 본 논문의 목적은 이렇게 효과적인 수단으로 인식되는 틸팅열차의 운행에 따른 새로운 편익 및 효과의 정량차 방안을 연구하고자 하는 것이며, 이를 위해서는 기존 틸텅열차 연구시 계량화가 가능했던 편익이외에 추가적인 편익항목의 정량적 정성적 분석과정을 도출하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.678-686
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• 2009

국내에서 개발된 한국형 틸팅열차는 현재 시제차량 제작을 마치고, 충북선을 시작으로 시운전 시험이 단계적으로 진행되고 있다. 시운전 시험에서는 한국형 틸팅열차의 시스템 안정화를 위해 차량 외에 궤도, 구조물, 전차선, 신호 등 각 시스템 상호간의 인터페이스 검증이 필요하며, 선로구축물 분야에서는 개발차량의 증속이 궤도구조에 미치는 영향을 비롯한 궤도부담력 검토를 통해 궤도구조의 안정성과 주행안정성 평가가 수행되어야 한다. 따라서 본 연구에 서는 완화곡선구간을 주행하는 틸팅차량(한빛200호), 고속차량(KTX) 및 일반차량(무궁화)에 의해 궤도에서 발생하는 동적 윤중 및 횡압을 측정하였다. 측정데이터를 통해 차종별 주행패턴을 비교하고 윤중과 횡압의 증감율을 확률적으로 분석하였다. 분석결과, 고정식 대치구조를 갖는 기존 차량의 캔트변화에 따른 발생 윤중 및 횡압의 분포범위는 일정 범위 내에서 작은 편차로 분포하였다. 반면 진자식 대차구조인 틸팅차량의 경우 캔트변화에 따른 차체의 틸팅작용에 의해 비교적 넓은 범위에 큰 편차로 궤도작용력이 분포하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.2534-2540
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• 2010

본 논문에서는 틸팅열차의 안전성 확보 및 운행효율 향상을 위해 “한국형 틸팅열차 신뢰성 평가 및 운용기술개발” 연구과제의 한 분야로 추진된 ATP 차상장치의 설치 및 시운전시험에 대한 내용 및 결과를 제시하고 있다. 한국철도기술연구원에서는 기존선의 속도 향상과 KTX 비수혜지역의 여객 서비스 향상을 위해 틸팅열차를 개발하였으며 개발된 틸팅열차의 신뢰성 평가를 위해 기존에 사용되고 있는 ATS 장치에 의한 10km 주행 시운전 시험을 진행하였다. 국토해양부에서는 KTX가 운행되지 않는 지역인 중앙선 및 충북선을 비롯한 7개 기존 노선을 200km/h 이상으로 고속화하기로 하였으며, 이에 따라 열차제어시스템은 기존의 ATS 장치에서 ATP 장치로 개량하여야 한다. 따라서 틸팅열차에도 ATP 차상장치를 설치하여 운행 적합성을 확인하여야 하기 때문에 한국철도공사의 경부선 및 호남선 ATP 구축사업에 사용된 것과 동일한 ATP 차상장치를 틸팅열차에 설치하여 시험하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1012-1013
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• 2008

경부고속철도의 개통과 함께 서울-부산 간 운행시간이 새마을호 기준 4시간 30분에서 2시간으로 단축되는 등 획기적인 시간 절감을 이루었으나 이는 고속철도가 운행되는 지역에 국한된 것이다. 이에 고속철도 비 수혜지역의 운행시간 단축을 위해 기존선 속도향상이 요구되며, 이러한 목적으로 한국철도기술연구원에서는 틸팅열차를 개발하여 시운전 10만Km를 목표로 시험운행중이다. 또한 한국철도공사에서는 이와 유사한 목적으로 기존선 신호시스템인 ATS 시스템을 차상신호시스템(ATP)으로 개량하는 사업이 추진되고 있다. 현재 틸팅열차에는 기존의 ATS(자동열차정지장치) 차상장치만을 장착하여 차량의 성능 확인을 위한 시험 및 시운전을 우선적으로 추진하고 있는 상태이며 이러한 ATS 차상장치는 160km/h 이하의 속도에서만 본연의 기능이 유지되고, 그 이상의 속도에서는 현실적으로 사용이 어렵기 때문에 틸팅열차의 목표속도인 200km/h에서 적합하게 시험하기 위해서는 적합하지 않다. 따라서 한국철도공사에서 추진하고 있는 ATP 구축사업의 지상설비와 연계될 수 있는 ATP 차상장치를 설치하여 시험을 하여야 한다. 본 논문에서는 이를 위하여 ATP 차상장치의 틸팅열차 적용에 대한 연구를 추진한 결과를 발표하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.162-171
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• 2012

본 연구에서는 곡선부를 주행하는 틸팅열차와 궤도와의 동적상호작용을 고려한 동적해석을 수행하기 위한 해석기법을 제시하였다. 본 연구에서는 3차원 차량요소를 이용하여 틸팅열차를 모형화하였으며, 틸팅열차의 곡선부 주행시 차량의 주행방향이 크게 변화하는 상황에서 주행속도 및 원곡선 반경에 상응하는 원심력의 표현, 선로의 캔트량, 차륜-레일의 접촉각 및 열차의 틸팅각 등을 고려한 동적상호작용해석 방법을 제안하였다. 제안된 해석방법은 기본적인 검증예제들에서 만족할만한 결과를 보여주었으며, 실제적인 문제에 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.184-186
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• 2008

경부고속철도의 개통과 함께 서울-부산 간 운행시간이 새마을호 기준 4시간 30분에서 2시간으로 단축되는 등 획기적인 시간 절감을 이루었으나 이는 고속철도가 운행되는 지역에 국한된 것이다. 이에 고속철도 비 수혜지역의 운행시간 단축을 위해 기존선 속도향상이 요구되며, 이러한 목적으로 한국철도기술연구원에서는 틸팅열차를 개발하여 시운전 10만Km를 목표로 시험운행중이다. 또한 한국철도공사에서는 이와 유사한 목적으로 기존선 신호시스템인 ATS 시스템을 차상신호시스템(ATP)으로 개량하는 사업이 추진되고 있다. 현재 틸팅열차에는 기존의 ATS(자동열차정지장치) 차상장치만을 장착하여 차량의 성능 확인을 위한 시험 및 시운전을 우선적으로 추진하고 있는 상태이며 이러한 ATS 차상장치는 160km/h 이하의 속도에서만 본연의 기능이 유지되고, 그 이상의 속도에서는 현실적으로 사용이 어렵기 때문에 틸팅열차의 목표속도인 200km/h에서 적합하게 시험하기 위해서는 적합하지 않다. 따라서 한국철도공사에서 추진하고 있는 ATP 구축사업의 지상설비와 연계될 수 있는 ATP 차상장치를 설치하여 시험을 하여야 한다. 본 논문에서는 이를 위한 틸팅열차와 ATP 차상장치와의 인터페이스에 대해 연구하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.159-160
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• 2008

기존 열자 승차감은, 주행중인 철도차량에서 승객이 느끼는 진동에 대하여 쾌적함의 정도라고 정의할 수 있으며, 기존 열차 승차감 기준으로는 ISO규격, Wz 평가법, UIC규격, KS규격 등이 있다. 기존의 열차 승차감 기준은 진동, 속도, 노이즈 등 기계적 요소만을 고려하므로, 승객이 느끼는 쾌적함을 평가하기에 한계가 있으며, 특히 곡선부 승차감을 평가하지 못하는 문제점이 잇으므로, 틸팅열차의 승차감을 평가하는데 어려움이 있다. 생체 신호를 기반으로 한 열차 승차감은, 기계적 요소들이 승객에게 미치는 영향이 심박, 혈압, 체온 등의 변화로 나타나므로, 이러한 생체 파라미터를 이용하여 열차 승차감을 평가하는 것이다. 특히 틸팅열차의 곡선부운행에 따른 틸팅 정도에 따라 발생하는 승차감의 변화를 측정하는데 적합하다.