• 한국철도학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.38-45
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• 2016

KTX산천 고속차량에서 사용하는 전력변환시스템은 전력전자기술, 고속 대용량 반도체소자 및 마이크로프로세서의 기술발달에 힘입어 높은 성능과 효율, 안전성, 에너지 소비측면에서 뛰어난 제어능력을 갖추게 되었다. 하지만 고속스위칭소자인 IGBT를 사용함에 따라 발생하는 고조파로 인해 전기차량은 물론 변전소, 신호시스템, 데이터전송 및 감시시스템 등 선로변 신호설비에 문제를 야기시켰다. 특히 전력변환장치의 정수배 부근 주파수에서 발생하는 귀선전류고조파의 영향으로 TI-21 무절연AF궤도회로가 부정 동작하는 사례가 발생되었다. 본 논문은 고속전기차량과 궤도회로간 귀선전류고조파 이동경로 분석을 위하여 실제 현장에서 측정 및 분석방법을 제시하였다. 이러한 분석결과는 향후 신규로 도입되는 고속전기차량, AF궤도회로, 공동접지망 설계 시 폭넓게 반영될 것으로 기대된다.

• 전기학회논문지
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• 제58권2호
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• pp.308-313
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• 2009

This paper presents a reliability analysis of S-bonds for AF track circuits, which detect train movement and transmit a speed control signal to the train. Field survey shows that S-bonds are exposed to very large vibrations transferred from rail, and suffer from frequent failures when they were installed on ballasted track. We collected the time-to-failure data of S-bonds from the maintenance field of Seoul metro line 2, and made a parametric approach to estimate the statistical distribution that fits the time-to-failure data. The analysis shows that S-bonds have time-to-failure characteristics described by Weibull distribution. The estimated shape parameter of Weibull distribution is 1.1, which means the distribution has constant failure rate characteristics like exponential distribution. The reliability function, hazard function, percentiles and mean lifetime are derived for maintenance support.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1656-1662
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• 2010

Automatic train control systems are divided into ATC, ATP and ATS systems etc. The ATP and ATS systems offer discontinuous information for train control. While the ATC systems provide continueous information for train control. There is a method for offering continuous information by AF track circuits. Magnetic fields are formed by current through rails in the AF track circuit systems. So, the continuous information is received by the magnetic fields on a on-board antenna. Coating materials on rails are researched to decrease defects such as head check, shelling, corrugation, squats and so on in Germany. Currently, a coating method of rail construction is proposed by using the ceramics in Korea. When deciding physical characteristic of ceramics, researches are required about variation of flux density by the ceramics. In case that the flux density is much lower than existing value, the information for train control is not transmitted to the on-board antenna. In this paper, inductance on rails is calculated and a model is presented about variation of the magnetic field intensity in the AF track circuit. Standard permeability of ceramics is proposed by analyzing the variation of magnetic field intensity. It is demonstrated by using Maxwell and Matlab program.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.4762-4767
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• 2012

열차의 위치를 검지하고 열차내연산(DTG)을 위한 각종 열차제어데이터를 차상으로 전송하는 AF궤도회로장치는 단일계로 구성되어 있다. 만약, 고장이 발생할 경우 선로전환기 및 신호기제어가 불가능하여 시스템이 복구되기까지 기관사에 의해 수동으로 열차를 운전하여야 한다. 이 과정에서 인적 오류는 열차지연, 충돌, 탈선 등 치명적인 안전사고 발생요인으로 작용한다. 따라서, 본 논문에서는 고장모드마다 시스템과 열차에 미치는 영향을 분석하였으며, 고장평점 및 고장등급을 계량화하였다. 계량화된 분석결과를 토대로 전원장치 독립설치, 증폭PCB의 결함콘덴서 원인분석 및 교체, 저항자 냉각시스템설치, 작업방법개선을 통해 고장발생건수 감소 및 신뢰성의 척도인 평균고장간격(MTBF)의 증가와 평균복구간격(MTTR)이 감소되었다. 그리고, 지금까지 경험에 의한 유지보수체계를 계량화된 방법에 의해 예측정비를 수행토록 하여 AF 궤도회로에 대한 신뢰성을 향상할 수 있도록 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.4849-4854
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• 2015

본 논문은 2004년 경부고속선 개통이후 UM71C AF궤도회로 현장 구성품(BU, SVaC, DB)들이 선로내측 자갈도상에 설치되어 있기 때문에 겨울철 고속차량 낙빙 및 시설분야 장비작업으로 인한 파손사례가 자주 발생되어 시설물 보호를 위한 개선대책일환으로 선로내측에 설치된 구성품을 선로외측으로 이설할 경우 케이블 길이 변화에 따른 임피던스 특성변화와 보상콘덴서 추가구성을 위하여 MATLAB Simulink를 이용하여 시뮬레이션을 시행하였고 또한 고속선 현장실증시험을 통하여 시뮬레이션과 동일한 결과를 얻었다. 향후 궤도회로사구간에 대한 보완과 구성품내부 임피던스 재설계 연구를 통하여 실제 현장에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.500-503
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• 2010

지금까지 궤도회로는 레일을 전기회로의 일부로 사용하여 열차의 위치 검지용으로만 사용하였으나 철도차량이 고속화 되면서, 지상신호의 한계를 극복하기 위하여 차상신호시스템의 사용이 일반화 되어가고 있다. 궤도회로의 전원은 직류나 고전압 임펄스를 사용하던 방식에서 가청주파수를 사용하는 고주파 교류궤도회로의 사용이 일반화 되고 있다. 철도도상도 환경과 궤도의 유지보수성 개선을 위하여 철근콘크리트 도상의 사용이 증대되고 있다. 철근 콘크리트 도상에서 고주파 교류궤도회로를 사용할 경우 도상의 내구성 향상을 위하여 사용되는 수많은 격자모양의 철근들로 인하여 전기적 절연에 의한 누설전류가 아닌 자기결합에 의한 손실로 인한 궤도정수의 변화를 초래할 수 있다. 본 논문은 철근콘크리트도상에서 AF(Audio Frequency)궤도회로를 사용하였을 경우 도상 철근에 의한 궤도회로신호의 영향과 손실을 시뮬레이션을 통하여 알아보고 이를 방지할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.232-240
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• 2015

고속철도 차량기지에는 고전압임펄스(HVITC)와 AF 궤도회로를 사용하고 있다. HVITC는 열차의 위치검지 및 궤도 절손검지 기능을 하고, AF궤도회로는 열차제어 정보를 전송하여 고속열차의 이상 유무를 검지하는 출발 전 시험에 사용한다. 두 궤도회로는 별도로 구성되어 있고, 같은 레일을 사용하여 제어신호를 스위칭에 의해서 전송하고 있다. AF 궤도회로는 루프케이블을 궤도 안쪽에 설치하는 방법으로 구성할 수 있다. 그러면 스위치를 제거할 수 있고, 상시 시험용 제어신호를 전송할 수 있다. 이 경우에 두 궤도회로는 상호간섭이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 두 궤도회로를 동시에 동작하는 경우에 발생되는 간섭을 두 회로의 모델링을 통하여 규명하였다.