• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2038-2040
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• 2000

The main objective of this paper is to design and test a new type of polymer ZnO surge arrester for AC power system of railroad vehicles. Metal oxide surge arrester for most electric power system applications, electric train and subway are now being used extensively to protect overvoltage due to lightning. Surge arresters with porcelain housing must not have explosive breakage of the housing to minimize damage to other equipment when subjected to internal high short circuit current. When breakdown of ZnO elements in a surge arrester occurs due to flashover, fault short current flows through the arrestor and internal pressure of the arrester rises. The pressure rise can usually be limited by fitting a pressure relief diaphragm and transferring the arc from the inside to the outside of the housing. However, there is possibility of porcelain fragmentation caused by the thermal shock, pressure rise. etc. Non-fragmenting of the housing is the most desired way to prevent damage to other equipment. The pressure change which is occurred by flashover become discharge energy. This discharge energy raises to damage arrester housing and arrester housing is dispersed as small fragment. Therefore, the pressure relief design is requested to obstruct housing dispersion. The main research works are focused on the structure design by finite element method, pressure relief of module, and studies of performance of surge arrester for electric railway vehicle.

• 전기학회논문지
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• 제67권2호
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• pp.331-336
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• 2018

In this paper, the life cycle cost of the auxiliary power unit in the conventional 8200 series electric locomotive is evaluated and an effective life cycle cost reduction method is sought. For this, a life cycle cost evaluation model was proposed using IEC 60300-3-3 standard. As a result of analysis, material cost which accounted for a large percentage of preventive maintenance cost, accounted for 64% of total cost, and breakdown maintenance cost was as high as 27%. Except for the cost of preventive maintenance, the breakdown maintenance cost ratio was the highest. In order to reduce the LCC of the auxiliary power unit(APU) of the 8200 series in the future, it is necessary to reduce the material cost in case of development and to secure the high reliability according to the parts manufacturing so as to minimize the maintenance cost.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.536-539
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• 2003

In electric motor coaches, the rolling stocks move by the adhesive effort between rail and driving wheel. Generally, the adhesive effort is defined by the function of both the weight of electric motor coach and the adhesive effort between rails and driving wheel. The characteristics of adhesive effort is strongly affected by the conditions between rails and driving wheel. When the adhesive effort decreases suddenly, the electric motor coach has slip phenomena. This paper proposes a re-adhesion control algorithm which uses the maximum adhesive effort by instantaneous estimation of adhesion force using load torque disturbance observer. Based on this estimated adhesive effort, the re-adhesion control is performed to obtain the maximum transfer of the tractive effort.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.624-629
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• 2016

철도차량에서 기초제동장치의 제동레버는 제동통으로부터 발생되는 작용하중을 받아서 제동패드로 전달하는 중요한 안전장치로 설계 시 높은 안전성이 요구되는 기구이다. 그러나 철도차량의 설계기준인 【철도차량 안전기준에 관한 규칙】에 의하면 충분한 강도를 가져야 한다와 같이 정성적인 기준만을 제시하고 있어 실제 안전율 1.27로 설계된 전기기관차용 제동레버가 절손되어 재질을 바꿔 강도를 높인 적이 있고 또한 철도차량의 종류에 따라 각기 다른 구조의 제동레버를 사용하고 있어 본 논문에서는 분리형 구조로 설계된 고속철도차량과 일체형으로 설계된 전기동차와 전기기관차에 적용된 각각의 제동레버에 대해 이론적 해석, 구조해석을 시행하여 응력분포 및 취약부분을 확인하였다. 또한 제동 시 발생되는 수평응력과 굽힘 응력의 관계를 확인하기 위해 파단시험을 실시하여 제동레버가 굽힘 응력을 많이 받음을 확인하였다. 이와 같은 해석과 실험을 통해 실제 운행 중인 철도차량의 각 제동레버에 적용된 안전율을 확인하였으며, 실제 적용된 안전율을 바탕으로 최소 정량적인 안전율의 기준 값을 제시하였다. 그리고 일체형으로 제작된 전기동차의 제동레버에 대해 동일조건하에 분리형으로 설계 변경하여 구조해석을 시행하여 일체형으로 설계된 제동레버를 분리형으로 설계 변경하였을 경우 안전율 향상에 어느 정도 영향을 미치는지를 분석하였다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권7호
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• pp.475-484
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• 2018

전기철도차량의 추진제어장치는 자동차의 엔진에 해당되는 핵심 주요부품이며 이를 제어하는 장치는 GDU(Gate Drive Unit)라는 장치를 이용한다. 또한, 추진제어장치의 고장 빈도를 파악해보면 GDU에 대한 부적합 비율이 가장 높았다. GDU는 외국산 도입으로 인하여 핵심기술의 접근이 불가하였고, 제작사의 GDU 단종으로 전반적인 유지보수 활동에 전반적인 문제점이 있었다. GDU는 최장 23년부터 최근 14년의 장기간 사용으로 수명이 도래하였다. 본 연구는 이러한 문제점을 해결하고자 호환이 가능한 GDU의 확보와 고장을 분석하여 적정수명을 파악하기 위한 것으로, 기존의 상태검사 위주의 유지보수 방법 개선을 위해 설계를 변경하여 추진제어장치의 GDU를 커패시터 교환 형으로 개발하였다. 전체수명에 비해 비교적 수명이 짧은 구성부품의 유지보수는 필수이며, 대부분의 건설초기의 최초 외산도입 부품은 기술종속 및 장기운영의 결과로 관련 부품의 단종이 발생하면 고장발생 시 수급불가 등으로 기본적인 교환에 대한 유지보수에 문제점이 발생되고 있으나, 25년 이상으로 전체수명이 긴 철도차량의 특성상 앞으로도 상당기간 운영이 필요하여 개조 혹은 대체품 개발로 부품확보 및 일정수준의 품질을 유지할 필요가 강조되며, 이에 대한 연구는 보다 구체적이고 실증적으로 이루어져야 한다. 커패시터 교환 형 GDU는 커패시터 모듈의 분리를 통해 정전용량을 쉽게 측정하여 수명을 판단하고, 단품 시험과 커패시터의 수명을 측정하여 정확한 예방유지보수를 할 수 있어서 운행 중 열차의 부적합을 미리 예방할 수 있으며, 24개월 이상의 영업 운전을 통하여 한건의 부적합 없이 영업운행에 성공하여 기존품의 대체 가능여부를 검증하였다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권6호
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• pp.853-861
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• 2018

본 논문에서는 전기철도차량이 운행할 때 이상 전압상승에 의한 문제점을 해결할 수 있는 고조파 제한장치의 적용을 제안한다. 운행 중 열차에 전력을 공급하는 교류가선은 25kV/60Hz의 전기를 공급하기 위하여 사용되지만 철도차량 전기장치의 기술발전에 따라 점차 가선에 포함되는 고조파의 크기 및 주파수의 변형이 다양해지고 있다. 최근 열차안전운행에 심각한 문제가 되고 있는 주회로 기기인계기용변압기(Potential Transformer, PT)의 파손이나 주변압기 등의 열손증가는 가선 전원의 고조파로 인한 순간적인 무효전류의 증가로 생기는 현상이다. 주회로 기기의 저주파형 트랜스포머로 고주파수 성분이 유입되면 트랜스 코어의 히스테리시스에 의한 철손 증가 및 기생 커패시턴스에 흐르는 전류가 증가하므로 발열이 발생하게 된다. 이러한 문제 해결을 위해 최근 시퀀스의 조정으로 전력변환 장치의 인위적인 NOTCH OFF가 적용되었다. 그러나, OFF 신호를 받아 제어하는 방식은 지상과 차상 장치의 상호작용으로 동작하므로 불량 발생 시 무효화 되며, 실제 사고가 발생되고 있다. 따라서, 근본적인 문제해결을 위한 방법으로 고조파 전류가 가급적 변압기에 유입되지 않도록 하는 것이 필요하며, 고조파 전류의 유입으로 인해 빈번하게 발생되고 있는 열차사고를 방지하고 안전한 운행을 위해 열차의 실험 분석과 고조파 제한장치의 시뮬레이션을 통한 장치의 타당성 검증을 위한 연구를 수행하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.441-445
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• 2008

경전철은 중전철에 비하여 건설비가 50% 정도 소요되며 친환경적이어서 최근 국내의 많은 지자체에서 여러 가지 형식의 경전철을 계획하고 있으며 일부 건설이 진행중인 곳도 있다. "도시철도법제22조의 2(도시철도차량의안전기준)"에서는 "구조 및 장치가 안전운행에 필요한 기준(구조 및 장치)에 적합하지 아니하면 운행하지 못한다." 도시철도차량안전기준에관한규칙 제3조에는 도시철도의 건설자 또는 운영자가 안전기준에 맞게 차량을 발주하거나 운영하도록 되어있다. 도시철도차량안전기준에관한규칙은 2000년에 제정되어 대구지하철사고이후 화재안전기준등이 강화되어 2004년에 한번 개정이 되었다. 이는 전적으로 중 대형 전동차를 위주로 작성되었다. 완전무인운전을 기본으로 하여 신호장치 등에 대한 안전기준이 다르고 연절형 대차등을 적용 및 축중등에 대한 안전기준 내용등이 달라 국내 경전철과 관련된 많은 기관 등에서 전반적인 개정요구가 많은 실정이다. 본 논문에서는 현재 국내 경전철 차량의 특징 및 개정의 필요성등을 다루어 향후 경전철 관련 안전기준의 개정 방향을 설정하는데 그 목적이 있다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제7권2호
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• pp.109-112
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• 2015

The Korean electric railway is growing rapidly such as speed of 300km/h in high speed section and 230km/h in the conventional railway section. But, power supply failure occurs because of loss of contact, defective catenary system and high speed vehicle. Therefore preventive maintenance way based reliability has been applied. Typical example is the facility inspection method using trolley inspection system. But it is required differentiated inspection method to prevent problem such as inspection errors. In this paper, a study on the trolley sliding condition inspection system using monitoring techniques is performed for performance enhancement of inspection system. It proposed the efficient maintenance method through monitoring the deviation and height of contact wire after installing inspection system on the top of train which operates in the metropolitan area. Inspection errors were decreased by virtually monitoring the video of faulty facilities. Also those facilities were identified through the impact sound analysis and tests at the main catenary section.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권4호
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• pp.427-435
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• 2011

This paper deals with the measurement and analysis of the squeal noise according to the curvature of rail. The squeal noise is generated by the friction between the railway with curve and the wheel. The squeal noise is a big problem in Busan Metro Line 3. If the developing panel type ANC(Active Noise Control) system which is attached to the floor can reduce 5 dB in below 500 Hz, the sound pressure level of the whole band pass can be reduced about 4-4.8 dB in squeal noise above the curvature of R400. Curve squeal noise is the intense high frequency tonal that can occur when a railway vehicle transverses a curve. The frequency range is from around 500 to almost 20,000 Hz, with noise levels up to about 15 dB in curve.

• Journal of Magnetics
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• 제22권1호
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• pp.23-28
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• 2017

This paper is a study of the eddy current brake designed to replace the air brake of railway application. The eddy current brake has the advantage of being able to take a high current density compared to the other application because this brake is used for applying brakes to the rolling stock for a shorter amount of time. Also, this braking system has the merit of being able to take a high current density at low speed rather than at high speed, because the heat generated by the low speed operation is less than that of the high speed operation. This paper also presents a method of improving the output torque of the eddy current brake at low speed operation through a change of the winding as well as the basic design.