• 한국지반공학회논문집
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• 제31권9호
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• pp.29-38
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• 2015

이 연구에서는 열차가 교량 접속부를 통과하면서 발생되는 동적상호작용 문제를 유한요소해석프로그램을 이용하여 검토하였다. 해석대상구간에서의 궤도틀림조건은 부등침하량을 삼각함수를 이용하여 이상화하고, 철도공사 선로 보수기준을 만족하는 최대 궤도틀림 한계치를 해석조건으로 설정하였다. 해석대상이 되는 접속부 구조물의 체결장치 아래 부분은 모두 3차원 입체요소로 모형화하였으며, 해석비용을 줄이기 위하여 1/2 궤도부분만을 모형화하였다. 경계조건은 평면변형률상태에 준하는 것으로 차량-궤도 동적상호작용해석을 수행하였다. 국내 콘크리트궤도용 표준 접속부에서의 궤도틀림에 따른 열차 주행시 동적상호작용해석을 수행하여 윤중감소율과 차체수직진동가속도를 살펴보았으며, 접속부의 시멘트 안정처리골재, 일반골재, 일반토사구간에서의 발생된 최대 Mises응력으로 동적거동을 평가하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.609-617
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• 2017

철도는 전 세계적으로 매우 안전하고 중요한 운송 수단 중 하나이다. 그러나 철도시스템이 복잡도가 높아지고 주행거리 증가 등으로 인해 매년 사고가 지속적으로 발생하고 있다. 특히, 고속열차와 화물열차의 경우, 차축베어링 비정상 과열로 인하여 차축베어링의 기능이 소실되면 차축의 불균등한 하중을 초래한다. 따라서, 차축베어링의 비정상 과열은 심각한 사고 또는 차량 탈선의 원인이 될 수 있다. 이에 따라서 현재 고속열차 운행 중 차축의 비정상적인 발열을 검지하기 위하여 차축온도검지장치(Hot Box Detector, HBD)가 설치되어 운영되고 있다. 본 연구에서는 비정상 차축 과열 발생시, 이를 빠르고 효율적으로 검지하기 위하여 지수가중이동평균(EWMA) 기법을 적용한 차축온도 모니터링 방법을 제안하였다. 또한 제안한 방법에 대하여 통계적으로 설계하였다. 본 연구에서 제안하는 방법은 현재의 차축온도검지 모니터링 방법과 비교하여 비정상 과열의 발생에 대하여 더 좋은 성능으로 평가되었으며 그 수행도는 최대 170% 향상되었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권10호
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• pp.107-115
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• 1998

피승수와 승수의 부호에 상관없이 빠른 이진곱셈을 수행할 수 있는 효과적인 방법으로서 Booth 알고리즘의 승수 비트-쌍 재코딩 알고리즘을 사용한다. 본 연구에서는 승수 비트-쌍 재코딩 알고리즘을 광특성에 적합하도록 변형 발전시킨 광곱셈 알고리즘과 기호치환 가산기로 구성된 고속의 광곱셈기의 구현을 제안한다. 특히, 기호치환 가산규칙을 듀얼-레일 논리로 부호화해서 이 논리의 보수가 언제나 존재하기 때문에 기호치환 가산기에서 이 논리의 보수가 시프트연산에 의해 쉽게 구할 수 있게 했다. 또한 시프트된 두 영상을 직렬 연결하여 중첩시키므로서 중첩영상을 얻고, 이 중첩영상을 마스크로 보내 기준영상을 인식하는 기호치환 시스템을 구성한다. 따라서 광곱셈기의 수동광소자의 수와 시스템의 크기를 줄여서 일반적인 광시스템과 비교하여 작은 시스템으로 구현한다.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제51권6호
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• pp.255-261
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• 2002

Recently, traction motors in trains are supplied with single phase a.c. power. After this power is converted to d.c. power, it is inverted to three phase power to operate traction motors. As going through the process of the conversion, harmonic current is generated in train. The method of conventional analysis on harmonics, studied by RTRI, is modeled with equivalent circuit of ac AT-fed electric railroad system using by the distributed constant circuit. However, this circuit as two-port network model has some difference in comparison with real system. The reason why the conventional method is different from the real system is that the conventional method dose not include three conductor groups, that is catenary, rail, and feeder, and admittance between the conductors for line capacitance. Therefore, this method has a little error. This paper proposes new method to more effectively estimate Harmonic current. In this method, numerous components in electric railway are categorized and each component is defined as a four- port network model. The equivalent circuit for the entire power supply system is also described into a four-port network model with connections of these components. In order to evaluate the efficiency and the accuracy of a proposed method, it is compared with values measured in Kyung-Bu high speed line and ones calculated by the conventional method.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.234-244
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• 2014

Recently it has been focused that the automobile engine has developed in a strong upward tendency for the use of the high viscosity and poorer quality fuels in achieving the high performance, fuel economy, and emission reduction. Therefore it is not easy to solve the problems between low specific fuel consumption and exhaust emission control at motor cars. In this study, it is designed and used the engine test bed which is installed with turbocharger and intercooler. In addition to equipped using CRDI by controlling injection timing with mapping modulator, it has been tested and analyzed the engine performance, combustion characteristics, and exhaust emission as operating parameters, and they were engine speeds(rpm), injection timing(bTDC), and engine load(%). From the result of an experimental analysis, peak cylinder pressure and the rate of pressure rise were increased, and the location of it was closer toward top dead center according to the increasing of engine speed and load, and with advancing injection timing. The combustion characteristics are effected by fuel injection timing due to be enhanced the mass burned fraction. Using the engine dynamometer for analyzing the engine performance, the engine torque and power have been enhanced according to advancing the fuel injection timing. In analyzing of exhaust emission, there has been a trade-off between PM and NOx with increasing of engine speed and load, and with advanced injection timing. The experimental data are shown that the formation of NOx has increased and PM, vice versa.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.374-390
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• 2015

본 연구는 대표적 선로용량 부족구간인 경부선 서울~금천구청 구간을 분석대상으로 열차운행횟수에 따른 열차 지연도착 발생확률을 추정하고, 이를 통해 정시성 개선 편익을 반영할 수 있는 방안을 마련하였다. 코레일의 열차운행자료를 기초로 연도별/월별/시간대별 지체발생수준을 분석하였고, 고속 및 일반열차의 열차운행횟수에 따른 지연발생확률을 선형회귀분석으로 모형화하였다. 분석결과, 해당구간 지연발생확률에 일반열차 운행횟수가 고속열차 운행횟수 보다 1.4~2.8배 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이를 기초로 정시성 개선 편익의 산정방법론을 제시하였고, 실제 서울~금천구청간 선로용량 확충사업에 대하여 사례분석을 수행한 결과, 연간 42~45억원 규모의 편익이 발생하는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 선로용량 부족구간에 대한 용량확충사업의 편익과 경제적 타당성을 제고시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제66권1호
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• pp.15-25
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• 2018

Post-construction subgrade settlement especially differential settlement, has become a key issue in construction and operation of non-ballasted track on high-speed railway soil subgrade, which may also affect the dynamic performance of passing trains. To estimate the effect of differential subgrade settlement on the mechanical behaviors of the vehicle-slab track system, a detailed model considering nonlinear subgrade support and initial track state due to track self-weight is developed. Accordingly, analysis aiming at a typical high-speed vehicle coupled with a deteriorated slab track owing to differential subgrade settlement is carried out, in terms of two aspects: (i) determination of an initial mapping relationship between subgrade settlement and track deflections as well as contact state between track and subgrade based on a semi-analytical method; (ii) simulation of dynamic performance of the coupled system by employing a time integration approach. The investigation indicates that subgrade settlement results in additional track irregularity, and locally, the contact between the concrete track and the soil subgrade is prone to failure. Moreover, wheel-rail interaction is significantly exacerbated by the track degradation and abnormal responses occur as a result of the unsupported areas. Distributions of interlaminar contact forces in track system vary dramatically due to the combined effect of track deterioration and dynamic load. These may not only intensify the dynamic responses of the coupled system, but also have impacts on the long-term behavior of the track components.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.612-624
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• 2017

기존 수도권 광역철도는 운행시간이 많이 걸리는 완행 위주의 운행을 하기 때문에 통행시간 측면에서 타 교통수단과의 경쟁력이 저하되고 있는 실정이고, 도로교통을 철도로 유인하는데 한계가 있기 때문에 급행열차 운행을 확대 운영해야 한다는 사회적 요구가 지속되고 있다. 특히 수도권 북부와 수도권 남서부 방면은 대도시 생활권 확대로 광역교통수요 증대에 따른 교통 혼잡 가중 및 통행시간 증가 등 사회적 비용이 과다 발생되고 있어 서울도심을 연결하는 급행 기능의 대중교통망체계가 필요하다. 국내에서 가장 효율적으로 급행화를 운행하는 노선은 서울지하철 9호선이며, 김포공항에서 고속터미널까지 27분 소요됨으로써 완행 44분 대비 약 40% 시간 단축 효과가 있고 혼잡도가 최대 240%에 달할 만큼 이용객의 선호도가 상당히 높다. 본 연구의 기술적 결과들은 광역철도의 급행화 방안의 수행을 위해 기여할 수 있을 것이라 기대한다.

• Wind and Structures
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• 제37권4호
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• pp.303-314
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• 2023

In this study, two steady RANS turbulence models (SST k-ω and Realizable k-ε) and four unsteady turbulence models (URANS SST k-ω and Realizable k-ε, SST-SAS, and SST-IDDES) are evaluated with respect to their capacity to predict crosswind characteristics on high-speed trains (HSTs). All of the numerical simulations are compared with the wind tunnel values and LES results to ensure the accuracy of each turbulence model. Specifically, the surface pressure distributions, time-averaged aerodynamic coefficients, flow fields, and computational cost are studied to determine the suitability of different models. Results suggest that the predictions of the pressure distributions and aerodynamic forces obtained from the steady and transient RANS models are almost the same. In particular, both SAS and IDDES exhibits similar predictions with wind tunnel test and LES, therefore, the SAS model is considered an attractive alternative for IDDES or LES in the crosswind study of trains. In addition, if the computational cost needs to be significantly reduced, the RANS SST k-ω model is shown to provide relatively reasonable results for the surface pressures and aerodynamic forces. As a result, the RANS SST k-ω model might be the most appropriate option for the expensive aerodynamic optimizations of trains using machine learning (ML) techniques because it balances solution accuracy and resource consumption.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.7-13
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• 2013

철도차량의 실차 규모 동특성시험은 설비 구축, 대차의 제작 및 시험 조건의 설정등과 관련하여 비용, 시간 등의 증대로 많은 어려움이 따른다. 본 연구에서는 실험실 환경에서 차량 진동문제와 안전성을 평가하기 위한 목적으로 축소모델을 제작하고, 개발된 축소모델이 해당 철도차량의 동특성을 정밀하게 모사하는지를 검증하는 평가방법에 대한 연구를 수행하였다. 축소이론은 Jaschinski 상사기법의 이론을 적용하였으며, 1/10 축소모델을 구축하였다. 본 연구에서는 축소 대차의 상하 진동에 초점을 맞혀 시스템을 제작하였다. 시스템은 구동부, 보기, 대차 등 3개의 하부구조로 구성되었으며, 실제 차량으로 환산 시 400km/hr까지 실험가능 하도록 목표로 하였다. 축소 대차의 설계 및 제작과 함께, 동역학해석 프로그램인 ADAMS/View를 이용하여 고유치 해석을 수행하였다. 전산해석으로 도출된 고유진동수는 실험결과와 비교 분석되었다. 시스템이 가지고 있는 초기 5개의 자유도에 상응한 고유진동수를 비교한 결과, 개발된 상사 이론에 따른 축소모형은 충분한 신뢰성을 확보한 것으로 검증되었다. 본 연구에서 개발된 축소모델은 대학실험실에서 차량진동모드를 모사하는 용도로 기획되었으나, 추후 자유도의 추가보완을 통해 고속철도 차량의 대차와 보기구조 동특성 해석에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.