• 전기학회논문지
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• 제65권6호
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• pp.1108-1114
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• 2016

The cause of failure in the AT feeding system is divided into grounding, short-circuit of feeding circuit and internal faults of the railway substation. Since the fault current is very high, real-time current is detected and the failure must be immediately removed. In this paper, a new DC offset elimination filter that can remove component to decrease in the form of exponential function using low-pass filter was proposed in order to extract the fundamental wave from distorted fault current. In order to confirm the performance of the proposed filter method, AT feeder system was modelled by simulation tool and simulations were performed under various conditions such as fault location, fault resistance and fault voltage phase angle in case of trolley-rail short-circuit fault. When applying the proposed DC-offset removal method, it can be seen that the phase delay and gain error did not appear.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1461-1467
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• 2009

The electric railway is a clean and energy saving system, because it requires relatively less energy than automobiles by transporting the same passengers or goods. Six thousands of vehicles are operated on Korean urban transit system. This system is 95% of regeneration system. Especially, the VVVF-Inverter vehicle has a merit of the highest regeneration rate. Energy consumption is 90% for traction and 10% for auxiliary supply. Braking energy is about 40% of energy consumption. Up to 40% of the tractive power of vehicles capable of returning energy to the power supply can be regenerated during braking and that this energy can be used to feed vehicles which are accelerating at the same time. The energy generated by braking vehicle would simply be converted into waste heat by its braking resistors if no other vehicle is accelerating at exactly the same time. Such synchronized braking and accelerating can not be coordinated, the ESS(energy storage system) stores the energy generated during braking and discharges it again when a vehicle accelerates. This paper presents field tests about the energy saving rate of the developed ESS. when the ESS is on/off, energy saving rate of the ESS is tested. The verification test in the field focused on energy saving.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.596-603
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• 2020

전기기계식 제동장치(EMB : Electro-Mechanical Brake)는 자동차 및 철도차량의 차세대 제동장치로서 현재 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재의 철도차량용 제동장치는 공압 실린더를 이용하여 제동 압부력을 발생시키나 전기기계식 제동장치 (EMB)에서는 전기 모터 및 기어와의 조합을 통하여 압부력을 발생시킨다. 본 연구에서는 고압부력 발생이 가능한 편심회전축 기반의 전기기계식 제동장치에 대한 유한요소 모델링 및 내구 수명해석을 통하여 국내 기준에 부합하는 전기기계식 제동장치의 설계를 진행하였다. 이때 내구수명해석의 정확도를 향상하기 위하여 시제품에 사용되는 소재와 동일한 열처리 등을 거친 피로시험 시편을 3종을 제작하여 소재별로 피로시험을 진행하였다. 각각의 소재에 대한 피로시험 결과로부터 피로물성치(응력-수명 선도)를 획득하여 해석모델에 반영하였다. 피로해석 결과로부터 EMB 시제품의 설계가 국내 철도차량용 내구수명 조건인 상용최대 제동/완해 53 만회를 만족할 수 있음을 확인하였다. 또한, 이 설계를 바탕으로 시제품을 제작하고 내구시험을 완료하여 개발된 시제품의 내구성 특성을 입증할 계획이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.263-264
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• 2006

City Train Technology that is large and complex system and consists of mechanical, electronic, electric, materials, computer, communication, civil/track etc. is very important area of railway industry, national fundamental industry. The standardization of city train system as a public transportation method and foundation of national economy is very important in order to do effective operation and to get fundamental technology, and the information system of the standards is required to operate the city train system effectively. By building data base of city train system design knowledge using computer-aided system engineering tool-Cradle, the system development issues and the design solutions are used by all engaged persons, and are managed by modeling and documentation. And this system will support architecture design consistently and effectively by applying this system to formalize early development process, to system requirements and configuration management, to system interface analysis and management and to system behavior analysis etc.. This study is for construction of data base of system design knowledge through making data base of many kinds of standards using CASE tool based on System Engineering Process, and introduces a model to support concurrent engineering for all engineers involved in system development allowing access to standard DB through Web from anywhere and at anytime.

• 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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.711-717
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• 2017

철도는 대규모 승객 수송과 운행서비스를 제공하는 공공교통수단으로 시스템의 신뢰성과 안전성의 확보가 최우선적으로 요구된다. 철도차량의 배선은 제어신호선과 통신선으로 분류되며, 제어신호선은 차량주행 및 안전기능과 관련된 입출력 신호를, 통신은 방송 등 승객서비스에 대한 입출력신호에 사용되고 있다. 철도차량 신뢰성확보 방안 중 한 가지 방법으로 차량내 전장장치간 제어신호의 입출력 인터페이스로 train line을 적용됨에 따라, 제어회로 구성을 위하여 릴레이, 컨택터 등의 전기기계식 소자가 다수 적용되어 있다. 실제로 편성 내 차량제어논리가 수 천 접점으로 구성됨에 따라 접점 불량 등 고장시 오류확인이 어렵고, 실시간 상태확인이 불가능함에 따라 정기적인 유지보수에 많은 인력과 시간이 투입되어야만 한다. 본 논문에서는 국내 철도차량내 주행 및 안전기능과 관련된 전장품의 제어기간 제어신호선 설계현황(종류, 복잡도)을 분석하고, 설계를 단순화하여 제작양산성과 유지보수 효율성을 향상시키기 위한 3가지 제어배선절감 방안을 제안하였다. 적용결과 국내 4량 1편성의 전동차에 적용시, 약 35% 이상의 배선절감 효과를 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.887-895
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• 2018

본 논문은 수송량 증대를 위한 열차제어시스템의 안전거리 설계와 전동차 제동설계에 활용할 수 있는 제동모델을 제시한다. 제동모델을 위해 6량 1편성으로 운행되는 전동차의 제동특성을 시험하였다. 제동특성에 영향을 줄 수 있는 인자로는 마찰계수, 제동압력의 변화, 회생제동 등이 있으며 시험을 통해 확인하였다. 제동압력은 상용제동과 비상제동으로 구분하고 차량의 특성을 반영하였다. 주행하는 철도차량에 작용하는 외력은 주행저항을 측정 시험과 후처리 방법을 제시하고 있는 KS R 9217에 따라 시험을 수행하고 2차 다항식 형태로 해당 열차의 주행저항을 제시하였다. 차량의 재원, 마찰계수, 제동압력, 주행저항을 바탕으로 직선 평탄 선로를 주행하는 전동차의 동적 거동은 다물체 동역학 해석 소프트웨어를 이용하여 해석하였다. 해석결과는 상용제동과 비상제동에 대하여 시험결과와 비교 검증하였으며 상당히 합리적인 결과를 도출하였다. 검증된 모델은 제동초기 속도에 따른 정지거리를 분석하고 감속도 중심의 제동모델과 비교하였다. 또한, 운영기관의 마찰계수 한계치에 따라 열차제어시스템을 위한 안전거리는 변화할 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 철도차량들을 연결하여 운행하는 열차의 동적 거동해석에 활용할 수 있을 뿐 아니라 차량 설계에서 제동에 영향을 미치는 다양한 선로환경 분석과 제동 성능향상의 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제10권1호
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• pp.43-48
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• 2014

The door system for railway vehicles is the critical device directly influences on safety and satisfaction of passengers, Recently, electrical type of passenger door system is widely used for EMU type train instead of pneumatic type of passenger door system. The estimation of MTBF and failure rates for electrical type door system is essential. The manufacturor simply provides intrinsic reliability data for the railway operator. But actual reliability data based on operation and maintenance data is not complying with intrinsic reliability. In this study, operation and failure data associated with electrical door system were analyzed in order to determine actual MTBF and failure data. Intrinsic reliability data and service reliability data were studied to finallize much more practical and reliable actual reliability. Relax 2011 was used to predict intrinsic reliability and 217Plus model was also used to estimate of actual reliability data based on field data. Furthermore, it is necessary to keep studying on reliability prediction methodology and applying it in the field and doing research on improvement of reliability through feedback as well.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.543-550
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• 2018

4차 산업혁명의 도래와 함께 빠른 속도로 발전하고 있는 IoT 기술은 다양한 센서의 무선화를 가능하게 하였으며 많은 분야에서 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 철도현장의 경우 수 km에 이르는 교량, 터널 등 계측사이트의 규모가 매우 방대한 특징으로 인해, 보편적으로 활용되는 전기식 센서의 경우 원거리 계측으로 인한 신호 잡음 문제, 전철화에 따른 고전압 환경에 기인한 전자기파 간섭 문제로 계측에 어려움이 있다. 이를 극복하고자, 전기식 센서를 대체하기 위한 광섬유 센서 연구가 많이 수행되었으나, 센서 종류의 다양성 부족 등이 현장 적용의 한계로 작용하고 있는 실정이다. 이런 현장의 상황을 토대로, 전기식 센서와 광섬유 센서를 동시에 사용할 수 있으며 IoT 기술을 통해 무선 데이터 통신이 가능한 하이브리드 계측시스템이 개발되었다. 본 연구에서는, 선행연구를 통해 개발된 하이브리드 계측시스템의 다양한 계측현장 적용성을 평가하기 위해 4가지 형태의 계측환경을 모사하여 실시간 계측 실험을 수행하였다. 실험결과, 전기식 및 광학식 센서 모두 높은 추종성을 보이며 원격지에서 실시간으로 계측이 가능하였으며, 본 계측시스템이 50개의 센서를 동시에 2.5kHz의 샘플링으로 계측할 경우에도 적용 가능한 수준임을 확인하였다. 향후, IoT 기반 하이브리드 계측시스템의 다양한 현장 적용을 통해 실시간 건전성 모니터링 기술 기반의 구조안전성 향상에 기여할 것으로 기대한다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.379-382
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• 2009

최근 KTX의 등장으로 기존에 조금씩 논의 되어오던 누설전류에 의한 전기부식이 전면적으로 등장하고 있다. 대전류를 필요로하는 KTX의 주변 지하매설물의 부식이 심각한 수준에 이르렀다. 따라서 이에 대한 대책이 시급한 상황이다. 전기부식을 방지하는 방법에는 몇 가지가 대두되고 있으나 경제성과 효율성을 고려하여 희생양극법을 이용하는 방법이 가장 알맞다고 판단한 바 본 논문에서는 이에 대해 기술하였다.