• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.278-280
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• 2004

판토그라프는 전차선(catenary)으로부터의 전류를 차량에 전달하는 장치로서 전동차 지붕 위에 설치되어 있다. 판토그라프의 설계 목표는 고속 및 다양한 환경 조건하에서 연속적이고 일정한 량의 전류를 차량에 전달하도록 하는 것이다. 열차가 고속화될수록 전류의 흐름이 중단되는 이선, 접촉선과 판토그라프 집전판의 마모, 공력 소음 등이 큰 문제로 대두되며, 이들 문제들이 고속용 판토그라프의 설계 기술에서 중요시되고 있다. 특히 이선은 동력 전달이 중단될 뿐만 아니라 이선시에 발생하는 아크로 인한 마모 증대, 통신 장해를 일으킨다. 유럽과 일렬에서는 그러한 문제를 인식하고 고속용 판토그라프에 대한 연구를 활발히 진행하고 있다. 또한 저속전철이나 고속전철을 운행하는 나라에서는 기존의 가선계를 그대로 이용하면서 고속화를 달성하기 위하여 기존 가선계에 대한 최적의 판토그라프 설계에 노력을 기울이고 있다. 본 논문에서는 국내 기존선 고속화에 필요한 최고속도 180km/h급 틸팅차량시스템의 핵심 구성요소인 판토그라프 제어기술에 대한 연구를 통하여 보다 안전한 틸팅차량용 판토그프사양 개발하는데 목적이 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.488-492
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• 2010

과거부터 고속전철 및 집전시스템과 같은 핵심 주요 시스템에 대한 성능을 검증하기 위한 정교한 시험방법과 평가절차는 국내외의 전문가들을 통해 연구되어져 왔다. 판토그라프의 접촉력 측정 하중센서는 판토그라프의 특성에 따라 특수제작이 필요하다. 본 논문에서는 판토그라프와 가선시스템 간의 상호작용 특성을 평가하기 위한 항목인 접촉력을 측정하는 방법을 개선하기 위하여 개발된 스트레인 게이지 내장형 하중센서를 소개하고자 한다. 판토그라프에 직접 설치하여 수행한 정적 및 동적 검증의 결과는 매우 신뢰성을 가지고 있어 향후 고속전철용 판토그라프의 보다 효율적인 집전특성을 평가하기 위한 측정시스템의 일부로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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• pp.1229-1234
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• 2001

There are three items, which are panhead displacement, tilting angle of pan head, required moment of main shaft, which representing kinematic performance of pantograph. Kinematic variables effective on kinematic performance are length of each components and installation angle, In this study, cost function is defined with 3 items, By this cost function, length of thrust rod was optimized. Finite element analysis was used to consider structural soundness. Finite element model was qualified by comparison between analysis result with experiment result. By qualified F.E, model various severe condition was simulated to consider structural soundness.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.531-536
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• 2012

판토그라프 팬헤드의 공력소음 발생의 주요 인자와 영향을 미치는 변수를 분석하였다. 팬헤드 주변의 유체 유동과 결과적인 소음 방사를 분석하기 위해, 수치해석적인 방법 중 하나인 격자볼츠만 방법으로 팬헤드 단순모델을 사용했다. 풍동실험을 통해 측정된 결과로 시뮬레이션 결과를 검증했다. 와흘림이 주요한 공력소음 발생원인이며 Strouhal수, 유체의 속도 및 판토그라프의 형상에 영향을 받았다. 이 논문에 사용된 직사각형 형상을 통해 양력의 발생을 증가시키면서 방사 소음을 줄이는 팬헤드의 설계가 가능함을 제시하였다. 또한 통로나 유선 형상을 이용해 와흘림을 최소로 줄이면, 방사 소음을 크게 저감하는 형상의 설계가 가능함을 구축된 해석모델을 이용하여 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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• pp.308-308
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• 2010

본 논문에서는 판토그라프의 공력소음 발생 특성을 규명하기 위하여 단순 모델을 이용하여 그 특성을 분석하였다. 단순 모델은 실제 팬헤드의 사이즈를 고려하여 선정하였고, 이를 통해 음압 해석 알고리즘을 구축하고 소음 발생 메커니즘을 분석하였다. 단순 모델을 선정하여 이를 Lattice Boltzmann Method 를 기반으로 한 전산 유체 해석을 통한 결과를 이용하여 음압 레벨과 음압의 방사형태를 계산하고, 풍동 실험을 통해 이를 검증한다. 풍동 실험에서는 단순 모델을 제작하여 100 km/h 의 속도 환경에서 항력, 양력과 소음을 측정하였다. 단면의 형상에 따른 변화 추이를 검토하였으며 해석결과를 단일 수치로도 정량화하여 제시한다. 최종적으로 정립된 알고리즘을 기반으로 팬헤드의 3 차원 모델을 시뮬레이션 한 결과를 제시한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.367-372
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• 2001

The paper presents an improved way of aerodynamic quality in Korean Very High Speed Railway, The pantograph model being under development dissatisfies the required grade of aerodynamic lift force. So the present work proposes modified configurations of panheads to maintain consistent aerodynamic characteristics. Analysis has been performed using commercial CFD program. Simulation based analysis has been conducted with two different models. One is to attach the thin plate on the crossbar and the other is the use of trapezoidal cross section in contact strip. Various length of thin plate is simulated for flow velocity and acceptable value of plate length is selected which satisfy the necessary average lift force. Aerodynamic variation on the panheads strip is studied.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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• pp.1207-1214
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• 2001

The paper deals with the computational approach in analysis and design of pantograph panhead strips of high-speed railway in aerodynamic and aeroacoustic concerns. Pantograph is an equipment such that the electric power is supplied from catenary system to train. Due to the nature of complexity in high-speed fluid flow, turbulence and downstream vortices result in the instability in the aerodynamic contact between panhead strips and catenary system, and consequently generate the considerable levels of flow-induced sound. In this paper, based on the preceding low speed wind-tunnel test and simulations, the aerodynamic and aeroacoustic characteristics in low speed are analyzed.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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• pp.1223-1228
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• 2001

We have been developing the pantograph for Korean High Speed Train for the last five years. To fulfil the following requirements at designed speed of 350km/h ： 1) contact loss less than 1 ％, 2) aerodynamic noise less than 91dB, 3) average uplift force less than 200N, the pantograph has been modified two times since the first prototype pantograph was manufactured, By means of the following up characteristic test, low speed wind tunnel test, and high speed wind tunnel test for the prototype pantographs, we found that the aerodynamic uplift force did not exceed l60N at speed up to 350km/h and the aerodynamic noise was less than 88dB, that the following up characteristics of the prototype pantograph was excellent.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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• pp.1215-1220
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• 2001

Wind tunnel test of a new pantograph, that is developed through the KHST project, was performed in RTRI wind tunnel test center of Japan end of last June. This paper indtroduces the measurement results and analysis of noise measurement part that is achieved during the wind tunnel test. The maximum measured sound pressure level at 5m shows 102.3dB(A) at 350km/h and it leads to 88.3dB(A) of predicted sound pressure at 25m that satisfy 91dB(A) of evaluation criteria. Major noise sources of the pantograph was identified as a link between upper and lower arm, panhead contact strips and shunt wires.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.995-996
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• 2008