• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.755-761
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• 2017

교류 철도차량에 사용되는 주회로차단기 (Main Circuit Breaker)는 전차선 전원을 차량 내 투입 또는 차단하는 기능을 한다. 일반적으로 주회로차단기는 판토그라프와 주변압기 사이에 위치하며, 주회로차단기의 동작시점에 따라 차량에 투입되는 전원의 위상이 변화하게 된다. 투입전원의 위상에 따라 차량 내 돌입전류, 서지전압 등의 형태로 차량 전기장치 내 의도하지 않은 과도현상이 야기될 수 있으므로, 주회로차단기의 동작은 전차선 전원의 위상각에 따라 능동적으로 제어되어야 한다. 하지만 주회로차단기는 동작신호 인가 이후, 실제 개폐 동작 시까지 일정하지 않은 동작지연시간이 존재한다. 따라서 동작 지연시간을 예측하고, 이를 고려하여 주회로차단기를 개폐시점을 제어하는 지능형 제어기가 필요하다. 본 논문에서는 주회로차단기의 투입전원 위상 제어를 위하여 동작 메카니즘 및 동작 지연요소를 분석하였다. 그리고 차단기 및 구성품 별 반복동작시험을 통하여 동작 지연시간을 분석하고, 이를 예측하기 위한 이동평균 (Moving Average) 알고리즘을 제안하였다. 또한 지능형 제어기 개발 및 제작을 통하여 제안된 알고리즘을 구현하였으며, 주회로차단기와의 연동시험을 통하여 알고리즘의 성능을 검증하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.7-13
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• 2014

팬터그래프와 전차선 사이의 이선을 유발하는 주요 요인은 팬터그래프로 인하여 전차선에 야기되는 파동의 전파와 반사 그리고 열차 진행방향의 전차선로 강성변화이다. 본 논문의 목적은 200km/h급 일반철도와 300km/h급 고속철도에서 이선을 효과적으로 줄이기 위하여 앞서 언급하였던 두 가지 요인 중에서 어느 쪽을 중요하게 고려해야 하는지를 분석하는 것이다. 고속철도 경우에는 파동의 전파와 반사가 강성 변화에 비하여 집전성능에 영향을 더 크게 미친다. 증속을 위해서는 드로퍼 경량화와 전차선 고 장력 부여를 위한 고 강도 전차선 개발이 필요하다. 파동전파속도를 향상하기 위하여 조가선의 장력을 증가시키면 오히려 집전성능을 악화할 수 있음에 유의해야 한다. 200km/h급 일반철도의 경우에는 전차선로 강성 변화가 파동 전파 및 반사에 비하여 집전성능에 영향을 더 미치므로 강성변화를 완화시키기 위하여 경간길이 축소, 전차선로의 장력 증가 및 드로퍼배치 최적화가 필요하다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제1권1호
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• pp.93-101
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• 1989

본 논문에서는 가이드 타워, 텐션 레그 프랫폼, 무어링 부이, 해저 케이블, 사장교, 현수교, 케이블 루프 등과 같은 해상 및 육상 구조물의 유한요소 모델에 사용하기 위한 기하학적 비선형 케이블 요소를 연구 제시하였으며, 케이블 요소는 평면내에서 임의의 하중과 기하형상을 갖는 케이블에 대한 탄성현수 케이블 이론으로부터의 적합방정식과 연성행렬을 직접 이용하여 유도하였다. 또한, 유도된 케이블 유한요소에 근거하여, 케이블 부재를 사용하는 구조물들의 유한요소 해석을 위해 전산 프로그램을 개발하였으며, 시간영역 동적 해석을 위해 뉴마크-베타의 직접적분법을 사용하였고, 각 시간간격에서의 비선형 평형방정식 및 적합방정식을 풀기 위한 방법으로서 뉴톤-랩슨의 반복법을 사용하였다. 이상과 같이 개발된 전산 프로그램을 이용하여 케이블 부재에 대한 정적 및 동적 해석을 수행한 후 그 결과를 분석ㆍ고찰하여 보았다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.732-737
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• 2009

본 연구에서는 고속주행 시 팬터그래프에 가해지는 공기역학적 특성을 평가하기 위하여 고속철도차량용 실모형 팬터그래프에 대한 풍동시험을 수행하였다. 시험에 사용된 풍동은 공군사관학교의 중형아음속풍동으로서 폭 3.5m $\times$ 높이 2.45m $\times$ 길이 8.8m의 시험부를 가지며, 시험 모형은 하단의 차체부착용 브라켓에서 50cm의 수직 스트럿을 통해 풍동 바닥면에 지지되어 자유류가 시험부 바닥을 지나면서 성장하는 경계층의 영향을 제거하였다. 시험모델은 표준높이와 최소높이 및 풍동의 시험부를 고려한 최대높이에 대하여 정상주행방향 및 역방향 시의 조건을 바꾸어가며 수행되었다. 각각의 조건에 대해서 팬터그래프가 가선에 미치는 압상력을 측정하였으며, 시험 조건에 따른 압상력의 변화에 대하여 분석하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권11호
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• pp.85-97
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• 2013

가공 전철선의 지지를 위하여 철도선로에 근접하여 설치되는 전철주기초는 풍하중에 의한 매우 큰 전도 모멘트에 저항하도록 설계되어야 하며 동시에 철도선로 인근의 좁은 공간에 설치될 수 있는 형상을 가져야 한다. 본 논문에서는 수치해석을 통해 전철주기초의 형상에 따른 모멘트 저항거동을 평가하였다. 전도에 저항하는 전철주기초의 거동 특성을 모사할 수 있는 3차원 유한요소해석기법을 개발하였으며, 해석결과를 기존의 실물 재하시험 결과와 비교하여 그 유효성을 확인하였다. 세장비, 깊이에 따른 단면 변화, 직사각형 단면의 하중재하 방향 등을 변화시킨 다양한 조건의 기초에 대하여 모멘트 저항거동을 분석하였으며, 그 결과를 이용하여 철도선로에 근접하여 보다 효율적이고 경제적으로 시공이 가능한 전철주기초 형상을 제시하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1166-1169
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• 1998

The Load characteristic of electric railway requires the power demand of the high capacity which amplitude is spacial-temporally fluctuated due to frequent starting and stopping with large tractive force. The conventional electric railway mainly consists of the resistance controlled and the thyristor controlled locomotives, are compensated for their bad characteristics of the power factor$(70\sim80%)$ with installation of another capacitor improving power factor at the substation. Since 1994, VVVF train car with good characteristics of power factor(100%) have been introduced and operated in Kwa-Chon Line. From the present technical tendency, it is judged that introduction of the locomotive with various controlled methods is necessary. The protective equipments installed at the substation are complicated and various aspects to detect faults and reduce their extension, so the universal countermeasures are required. Specially in the case of the fault occurrence it is difficult to calculate the fault location because of the change in the contactline constant according to modifying the characteristics of the contactline (the dualized catenary wire and extension, etc), so much time is required for the detection of fault location. In BT-fed method distance-relays and fault-locators are not installed, we have so many difficulties in the quick accident recovery.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.540-545
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• 2007

틸팅 열차는 곡선 구간에서 차체가 안쪽으로 기울어져 고속으로 회전해도 탈선하지 않는 열차를 말한다. 여러해 동안 한국철도기술연구원에서는 이 열차를 개발해왔다. 이 논문에서는 그동안 개발되어온 틸팅 열차의 동역학해석을 수행하였다. 이를 통해서 국제기준에 맞는 안정성과 주행성능을 지니고 있는지 확인하고 향후 속도 개선의 기본 자료를 생성하였다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.375-387
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• 2018

This paper presents a review on progressive collapse mechanism of steel framed buildings exposed to fire. The influence of load ratios, strength of structural members (beam, column, slab, connection), fire scenarios, bracing systems, fire protections on the collapse mode and collapse time of structures is comprehensively reviewed. It is found that the key influencing factors include load ratio, fire scenario, bracing layout and fire protection. The application of strong beams, high load ratios, multi-compartment fires will lead to global downward collapse which is undesirable. The catenary action in beams and tensile membrane action in slabs contribute to the enhancement of structural collapse resistance, leading to a ductile collapse mechanism. It is recommended to increase the reinforcement ratio in the sagging and hogging region of slabs to not only enhance the tensile membrane action in the slab, but to prevent the failure of beam-to-column connections. It is also found that a frame may collapse in the cooling phase of compartment fires or under travelling fires. This is because that the steel members may experience maximum temperatures and maximum displacements under these two fire scenarios. An edge bay fire is more prone to induce the collapse of structures than a central bay fire. The progressive collapse of buildings can be effectively prevented by using bracing systems and fire protections. A combination of horizontal and vertical bracing systems as well as increasing the strength and stiffness of bracing members is recommended to enhance the collapse resistance. A protected frame dose not collapse immediately after the local failure but experiences a relatively long withstanding period of at least 60 mins. It is suggested to use three-dimensional models for accurate predictions of whether, when and how a structure collapses under various fire scenarios.

• 수산해양기술연구
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• 제58권3호
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• pp.230-240
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• 2022

In general, a high tension on the anchor and chain is placed when a ship at anchor is subjected to heavy weather. Mariners have to pay attention to whether dragging anchor occurs to keep the safety of the ship at anchorage since it is difficult to maintain the stable motion of ship and it causes collisions with other ships nearby. In this paper, the ship motion against the external forces was shown to obtain the fundamental data about characteristic of holding power due to nature of seabed at anchor, so practical trials were carried out in rocky area and muddy area using a trial ship around coastal area of South Korea. In muddy seabed, holding power showed reasonable tension values depending on the distance from anchor position of continuing swing motions of a ship corresponding to wind force. Meanwhile in rocky seabed, tension values on the chain appeared very high occasionally regardless of the distance from the anchor position and seemed to exceed its holding power to be the breaking strain of the chain although weather was not in a severe condition. Therefore, some of the cables laid on the seabed were presumed to be caught in a crack on the rock. It is assumed that even a small amount of external force may cause the chain to break in a moment in rocky seabed. Additionally, wind and current forces had a somewhat contradictory effect on holding power of the ship between them.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.692-700
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• 2007

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 연구에서는 틸팅차량이 기존선 선로중 취약개소인 곡선부를 증속할 때 궤도에 미치는 영향을 검토하고자, 현재 시운전 시험이 진행되고 있는 충북선 및 호남선 구간 중 일부 선호를 대상으로 틸팅차량 주행이 기존선 궤도성능에 미치는 영향을 분석하였다. 틸팅열차, 고속열차 및 일반열차(무궁화, 화물)가 기존선 주행시 궤도각부의 거동특성을 파악하기 위해 윤중, 횡압, 레일 휨응력, 레일 수직 횡변위, 침목 수직변위 등을 측정하여 비교 분석함으로써 향후 기존선 속도향상을 위해 투입될 틸팅차량이 궤도에 미치는 영향을 평가하였다.