• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제5권4호
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• pp.52-59
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• 1991

본 논문은 유한시간 정정응답 제어이론을 이용한 직류전동기의 속도제어에 대하여 논하였다. 유한시간 정정응답 제어계는 이산시간제어를 적용하므로 제어량 포화현상과 검출지연 문제가 발생하여 계통의 불안정을 초래한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 포화상태에서도 고속응답이 가능하도록 예측제어를 적용한 보상기를 제안한다. 실험 결과 지령치가 포화되지 않은 상태에서는 1샘플링시간으로 정정할 수 있었다. 지령치가 포화한 상태에서는 포화로부터 벗어난 후 1샘플링시간으로 정정할 수 있었다. 또한 예측제어를 적용하므로써 과도시의 오우버슈우트가 억제된 고속정정이 가능함을 알 수 있었다.

• 대한교통학회:학술대회논문집
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• 대한교통학회 1998년도 제34회 추계 학술발표회
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• pp.275-284
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• 1998

신호화 교차로는 한정된 시간 자원을 각 접근로별로 서로 다른 수요에 적절하게 효과적으로 배분함으로써 그 운영효율이 극대화될 수 있다. 현재 서울시 기존 전자신호시스템은 검지기체계를 갖추고 있으나 주로 시간대별 제어방식(TOD제어)을 사용하고 있다. 이에 대한 대안으로 실시간 교차로신호제어시스템인 이른바 첨단신호시스템이 개발되어 서울시 강남지역 61개소에서 시범운영중에 있다. 첨단신호시스템은 접근로별 수요에 따라 녹색시간을 배분하는 방식을 적용하고 있는데, 본 논문에서는 첨단신호시스템의 운영효율성을 평가하기 위하여 실제 교통수요와 운영녹색시간을 비교·분석하였다. 그 결과로 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 방출차량에 의한 포화도의 비율을 고려하여 주기 및 녹색시간을 결정하는 첨단신호제어시스템의 알고리즘은 비포화시 직진이동류에 대한 녹색시간은 수요에 비해 과대산출운영되고 있다. 둘째, 좌회전의 경우 대기차량의 패턴이 불규칙할 때, 실시간 녹색시간제어기능이 미흡하다. 따라서, 향후에는 교통수요를 고려할 수 있는 알고리즘의 보다 심도있는 연구·개발이 요구되며, 또한 비포화 상황이 아닌 과포화 상황에도 적용될 수 있는 알고리즘의 개발이 이루어져야할 것으로 보인다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.671-680
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• 2016

본 연구에서는 통행시간과 점유율의 융합 정보를 이용하는 새로운 실시간 신호제어 알고리즘을 제시하였다. 교통정보시스템의 통행시간 정보를 신호운영에 적용하였으며, 통행시간으로 부터 산정한 포화도를 신호제어에 이용하기 위한 프로세스를 개발하였다. 결정적 지체모형을 이용해 통행시간으로부터 대기행렬 길이를 생성하고, 대기행렬 길이를 다시 포화도로 변환하는 과정이 적용되었다. 또한 통행시간 기반 포화도와 루프검지기 포화도를 융합해 신호시간이 산정되도록 하였다. 신호제어 알고리즘의 효과평가를 위해 미시적 시뮬레이션 분석을 시행하였으며, 과포화 상태에서 기존 루프검지기 기반 실시간 신호제어 대비 최대 27%의 지체 감소 효과를 확인하였다. 또한 과포화 및 검지기 고장상황에 대한 효과적이고, 유용한 대응이 가능함을 확인하였다. 본 연구에서는 교통신호제어시스템과 교통정보시스템의 교통정보 통합이용 방안을 제시하였다는데 의의가 있겠다.

• 대한교통학회지
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• 제15권3호
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• pp.111-130
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• 1997

교통수요가 용량보다 많아지면 신호교차로가 모든 교통량을 통과시키지 못하므로 시간이 갈수록 대기 행렬이 점점 길어질 것이다. 이러한 과포화상태에서는 늘어나는 대기행렬을 조절하지 못하면 결국에는 Spillback이 상류 교차로로 확대되어 최악에는 교차로에서의 모든 방향의 움직임을 정지시키는 Gridlock상태로까지 악화될 수 있다. 따라서 과포화 상태에서는 비포화 상태와는 달리 늘어나는 대기 행렬을 조절하여 통과 교통량을 최대화 시키는 것이 신호처리의 목적 함수가 될 수 있을 것이다. 6월호의 논문에서는 Static 한 상태의 과포화 간선도로를 신호처리에 의해 일정한 대기행렬을 유지하므로써 시스템을 최적화하는 알고리즘을 개발하였다. 그러나 과포화 간선도로의 교통수요는 매 Cycle 마다 Dynamic 하게 변하고, 과포화의 교통상황에서는 미미한 교통 변화가 우리가 염려하는 Spillback 을 야기시킬 수 있기 때문에 본 논문에서는 6월호에서 개발한 알고리즘에 기초하여 실시간으로 신호처리 하는 알고리즘을 개발하였다. 과포화 상태의 5개의 신호교차로를 가진 간선도로를 Simulation 하여 비교한 결과 본 논문에서 개발한 알고리즘이 PASSER II 나 TRANSYT 7F 보다 차량 한 대당 평균 운행시간이 각각 30%, 20% 줄어들었다.

• 대한교통학회지
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• 제16권2호
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• pp.9-22
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• 1998

본 연구는 U턴 효율적 운영에 필요한 기초자료 즉, U턴 이동류에 대한 차두시간, 출발손실시간, 승용차 환산계수 그리고 포화교통류율을 산정하였다. 또한 다중 U턴 횟수, U턴 허용 길이별 U턴 용량 특성을 분석하였다. 연구결과를 보면, U턴 평균 차두시간은 2.43초이고 이에 따른 포화교통율은 1,480(pcph)로 분석되었다. 출발손실은 두 번째 차량까지 손실이 있어 1.57초로 산정 되었다. 승용차 환산계수는 대형차 혼입율에 따라 1.98에서 1.35사이에 분포하며 평균값은 1.78이다. 그리고 주기당 다중 U턴 횟수가 많을수록 포화교통류율이 커졌으며 횟수가 1회, 2회 및 3회일 때 포화교통류율이 각각 1,600, 1,650 및 1,800pcph로 나타났다. U턴 허용 길이가 늘어나면 포화교통류율이 늘어나며 18m, 21m 및 30m로 증가될 때 1,570, 1,610, 및 1,640pcph로 증가하는 것이로 분석되었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.239-245
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• 2002

본 논문에서는 입력에 제한이 있는 시간지연 비선형 시스템에 대한 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 방법을 제시한다. 포화입력을 갖는 시간지연 비선형 시스템을 시간지연과 포화입력을 갖는 Takagi-Sugeno 퍼지 모델로 표현하고 병렬분산보상(PDC)의 개념을 이용하여 제어기를 설계한다. Lyapunov 함수를 이용하여 시간지연과 포화입력을 갖는 $H_2/H_{\infty}$ 퍼지모델에 대한 폐루프 시스템의 안정성 조건과 LQ 성능을 최소화하는 조건을 유도하고, 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기가 존재할 충분조건을 선형행렬부등식(LMI: liner matrix inequality)을 이용하여 구한다. 제어기는 선형행렬부등식의 해를 구하므로써 바로 구할 수 있으며, 설계된 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기는 $H_{\infty}$ 노옴 한계값을 만족하면서 LQ성능의 상한값을 최소화한다. 마지막으로 포화압력으로 포화압력을 가지는 시간지연 비선형 시스템에 대해 퍼지 $H_2/H_{\infty}$ 제어기 설계 사례를 보인다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.796-800
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• 2009

토목구조물 및 사면의 붕괴는 집중호우가 내리는 경우 많이 발생하고 있으며, 특히 사면에서는 붕괴까지의 변형이 급속히 진행되어 이를 사전에 예방하기는 매우 어려운 현실이다. 침투 및 배수과정에서의 사면 붕괴는 강우침투로 인한 지반의 물리적 특성변화가 직접적으로 사면의 안전계수 변화에 영향을 주는 것으로 판단되며, 이때 발생하는 물리적 특성변화로는 침투시 사면 내 지반의 단위 중량은 증가하여 전단응력의 증가 및 전단강도 감소현상이 발생하며, 이와 반대로 사면 내 배수로 인하여 전단응력의 감소 및 전단강도의 증가현상이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 강우침투로 발생하는 지반의 포화도 변화를 지반 내 투수계수의 함수로 설명하여 강우로 인한 지반의 침투 및 배수과정을 규명하고자 한다. 일반적으로 지반 내 지하수의 침투과정은 라플라스 공식을 적용한다. 그러나 라플라스 공식은 정상 상태(Steady State)일 경우에만 사용할 수 있고, 강우 등으로 인한 지하수의 수두 변화가 발생한 비정상 상태(Unsteady State)의 경우에는 부적합하므로 사면과 옹벽 등의 토질구조물에서는 안전성 변화를 계산할 수 없다. 이를 위해 사면 내 지반의 침투 및 배수과정을 투수계수의 함수로 나타내어, 강우의 침투과정을 Fourier Series, 변수분리법 및 섭동함수를 사용하여 식으로 유도함으로서 강우에 의한 지반의 침투 및 배수과정에 따른 사면 내 지하수의 분포를 예측한다. 침투과정 해석을 위하여 지표에서 포화대까지의 깊이 10m의 모델사면 및 지표부터 포화대까지의 포화도는 직선으로 비례한다는 가정을 적용한다. 먼저 푸리에 급수를 이용, 시간에 따른 온도를 열전달에 관하여 편미분하여 발생하는 열확산계수를 투수계수로 변환함에 따라 지하수의 시간과 수직방향거리에 대한 지반의 포화도를 산정한다. 변수분리법은 산정된 포화도에 지반의 초기조건과 경계조건를 고려하기 위해 적용하며, 변수분리법에 의해 산정된 지하수 분포를 섭동함수법으로 과도 및 정상상태로 분류한다. 본 연구의 수행으로 인해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, Fourier Series와 변수분리법, 섭동함수를 이용하여 강우에 의한 지반의 포화도 변화를 수식적으로 나타낼 수 있으며 둘째, 지반에서의 강우침투과정을 식으로 표현함으로서, 깊이별 시간에 따른 포화도의 영역이 상부로부터 하부로 전이되는 과정을 알 수 있다. 셋째, 푸리에 급수를 이용한 지반의 침투계산으로 강우로 인한 지반의 포화영역 및 불포화영역을 명확히 구분할 수 있으며, 각 깊이별 포화도를 계산하여 각 구간에서 불포화구간의 전단강도에 대한 보다 정확한 계산이 가능하리라 판단된다.

• 대한교통학회지
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• 제20권5호
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• pp.23-31
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• 2002

교차로에 진입하는 차량의 차두시간은 포화교통류율과 밀접한 관계가 있으며, 포화차두시간과 출발손실시간을 구하기 위한 기본 파라메터이다. 이러한 차두시간은 운전자의 행태 및 교차로의 특성을 반영하는 것이므로 어느 교차로에서나 일정한 것이 아니라 교차로의 차로수 차로위치, 현시방법, 지역특성 및 시간대 등에 영향을 받는다. 본 논문에서는 각각에 대해 교차로의 특성을 고려하여 적절한 값을 제시하였다. 직진차로수는 1차로, 2차로, 3차로로 분류하고 차로위치는 상위차로, 중간차로, 하위차로로 분류하여 차두시간을 조사한 결과 직진1차로와 직진2차로-상위차로 및 직진3차로-하위차로의 경우 각각 1.73초, 1.71초, 1.93초로 나타났다. 또한 차두시간과 포화교통류율의 관계를 이용하여 주거지역을 1.00로 가정하고 지역특성계수를 산정한 결과 0.96으로 나타났다. 출발손실시간의 경우 방향보호좌회전이 1.41초, 직좌동시신호가 3.27초로 큰 차이가 있었으므로 현시방법에 따라 다른 출발손실시간이 적용되어야 하는 것으로 나타났다.

• 대한교통학회지
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• 제33권1호
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• pp.90-99
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• 2015

우리나라는 지리적으로 중위도 온대성 기후대에 해당하며, 초여름부터 초가을까지 집중호우가 발생한다. 집중호우는 도로의 용량 및 서비스 수준에 직접적인 영향을 미치며, 이에 대한 분석의 필요성이 대두되었다. 본 연구는 신호교차로에서의 강우에 따른 포화교통류율 변화를 측정하여 강우가 도로용량에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 영상자료를 구축하였고, 영상의 프레임분석을 시행하여 차두간격을 조사하였으며, 조사된 결과를 바탕으로 포화교통류율을 산정하였다. 분석결과에 따르면 일반적인 기상상황에 비해 강우상황에는 포화차두시간이 증가하는 것을 확인하였으며 시간당 강우량이 증가함에 따라 포화교통류율이 점차 감소하는 것을 통계적으로 검정하였다. 통계적 검정 결과 일정 시간당 강우량 범위 내에서는 포화교통류율의 변화가 크지 않으므로 각 시간당 강우량의 범위에 따라 세 영역으로 분류하였으며 각 영역에 따라 포화교통류율은 약 7%, 17%, 21% 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.67-74
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• 2007

강우시 우수의 침투로 사면의 안정성은 감소되며, 사면활동에 의한 피해를 최소화하기위해 강우시 토사사면에 대한 사면 안정해석시 지표까지 완전히 포화되는 조건으로 설계하도록 설계기준을 강화하고 있다. 그러나 이와 같은 설계방식은 강우강도, 강우지속시간, 지반특성, 사면의 기하학적 특성 등과 관계없이 동일하게 지표까지 완전 포화조건으로 설계함으로써 지나치게 과다하게 설계되는 경향이 있는 등 문제점이 지적되고 있다. 또한 대부분의 토사사면은 불포화상태에 있으며, 불포화특성을 고려한 사면 안정해석이 수행되어야 할 것이다. 본 논문은 강우시 토사 사면이 완전 포화되기까지 소요되는 강우지속시간을 예측할 수 있는 방법을 제시하였다. 이를 위해 본 논문에서는 불포화토의 흙-수분 특성과 포화시 투수계수, 사면의 기하학적 조건, 강우강도 등을 고려하여 불포화토 사면에 대한 유한요소해석을 실시하여 강우시 토사사면이 완전 포화되기 까지 소요되는 강우지속시간을 예측하였으며, 이들 해석결과로부터 간편하게 사용할 수 있는 예측도표를 제시하였다.