• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권2호
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• pp.128-139
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• 2017

철도는 항공기, 선박 등과 더불어 대표적 대중교통 수단으로서 최근 고속 철도의 등장으로 인해 그 비중이 점점 더 높아지고 있으며, 아울러 대형사고의 위험 또한 증가하고 있다. 이중에서 철도 차량의 차축 베어링은 높은 안전성이 요구되는 부품으로서 최근 이의 고장예측을 위한 건전성 관리기술(Prognostics and Health Management, PHM)에 많은 연구가 집중되고 있다. PHM은 센서를 통해 얻은 데이터로부터 결함관련 특징신호를 추출하고 현재의 고장수준 진단과 미래의 고장싯점을 예측하는 기술로서, 이중에서 가장 중요한 부분은 올바른 특징신호를 추출하는 것이다. 그러나 지금까지의 특징신호들은 잡음으로 인한 심한 변동이나 비단조 경향으로 인해 고장예측에 이용하기에 부족한 점이 있었다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위해 주파수 에너지 이동현상을 기반으로 정보 엔트로피를 특징신호로 사용하는 새로운 특징신호 추출법을 개발하고 IEEE 2012 PHM 경진대회에서 공개된 FEMTO 베어링 수명시험 데이터를 대상으로 기존의 특징신호들과 고장예측 성능비교를 함으로써 그 우수성을 검증하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권5호
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• pp.12-28
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• 2017

Mobility 4.0으로 일컬어지는 교통서비스의 핵심은 유연성 있는 모빌리티 구현이며, 이를 위해 수요-공급을 실시간, 유기적으로 이어줄 수 있는 플랫폼 구축이 요구되고 있다. 즉, 교통 정보 혹은 통합 모빌리티를 빅데이터 기반의 표준화 및 상시 업데이트가 가능한 DB로 구축하고 이를 분석할 수 있는 객관적이고 과학적인 분석 체계를 제시하는 것이다. 이러한 측면에서, 보행 통행을 포함하는 복합환승역사와 이를 기반으로 통행 전주기로 확장하여 분석하는 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구는 복합환승역사를 이용하는 통행자 중심의 통합 모빌리티 분석 체계를 3단계로 구성하여, Data Repository 생성 모듈, 통합 모빌리티 분석 모듈, 공간 정보를 융합한 결과해석 모듈로 정의하였다. 철도 및 광역버스 환승역사(사당, 신도림, 교대, 광화문, 삼성, 강남, 잠실) 7개 역사를 분석 대상 역사로 지정하여 사례 분석을 수행하였다. 분석 대상 역사는 통계적 유의성에 근거하여 3개 그룹으로 구분되었으며, 자료 기반으로 한 통행 전주기 분석과 해석을 통해 보다 다양하고 체계적인 복합환승역사 분석이 가능함을 제시하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제22권4호
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• pp.401-417
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• 2020

증가하는 도심지 전철 급행화의 요구에 따라, 완행과 급행철도를 동시에 운영할 수 있도록 하는 부본선의 건설이 필요하다. 그러나 기존 대피선 설치 방안은 열차의 운행을 차단한다는 점에서 긴 공사기간이 필요할 뿐만 아니라 막대한 경제적 손실을 발생시키는 문제점이 있다. 이를 개선하고자 기존 지하철 터널 운영 중이라는 특수한 상황에서의 대피선 설치 방안 연구가 필요하며 대피선 건설방안 적용에 따른 시공 리스크 분석 또한 요구된다. 따라서 본 논문에서는 지하철 4호선 과천정부청사역을 가상의 대피선 건설 대상역으로 선정하여 최적의 대피선 건설방안을 도출하였으며, 기존 지하철 터널운영 중 대피선 건설 예비 설계단계 시 발생 가능한 리스크 사건에 대한 리스크 식별 및 대응계획 수립, 리스크 평가, 리스크 통제 및 관리의 일련의 리스크 관리 프로세스를 수행하였다. 총 8가지의 발생 가능한 리스크 사건과 리스크 저감 대책을 선정하였으며 5단계의 리스크 사건 발생확률 및 영향도 기준을 활용한 리스크 평가 매트릭스를 구축하여 리스크 및 잔류 리스크 평가를 수행하였다. 리스크 평가 결과를 바탕으로 각 리스크 사건의 평가 점수와 리스크 저감 대책공법의 저감효과를 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.1161-1167
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• 2016

본 연구에서는 대단면 고속철도 시공중 단층파쇄대 구간과 조우시 터널의 안정성 확보를 위해 보조 및 보강공법을 적용했음에도 불구하고 추가적인 지반이완과 원지반 지지력 부족에 따른 터널 전체의 안정성 저감 및 과다변위가 발생한 시공사례를 분석하였다. 그리고, 이러한 터널굴착 중 단층파쇄대 구간 통과시 현장계측분석을 통하여 터널지보패턴의 적정성 및 우각부 보강(레그파일) 효과를 현장계측결과와 비교분석하여 평가하였다. 또한, 우각부보강 시공조건(레그파일 각도 및 길이에 대한 영향)에 따른 보강효과를 수치해석적으로 검토하여 현장적용시 최적의 보강조건을 분석한 결과 단층대 구간에서의 우각부 적용조건은 상반바닥면 수직에 가까운 방향으로 설치할 경우 변위제어에 가장 효과적이고, 시공성 및 경제성 고려 레그파일의 적용조건은 45도 각도 이내로 설치하고 하반굴착 바닥면 까지인 6m의 길이를 적용하는 것이 터널주변지반 이완하중의 분산 전달 및 측방변형 억제에 가장 효과적인 유리한 조건으로 확인되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권5호
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• pp.915-926
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• 2017

지하철은 수도권 및 주요 광역지자체에서 버스와 함께 대표적으로 수도권 시민이 가장 많이 이용하는 교통수단이이나 관련 연구 결과를 살펴보면 안내표지에 대한 만족도는 낮고, 안내표지 개선이 필요한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 길찾기에 영향을 주는 안내표지를 대상으로 L자형 역사구조를 가진 시청역과 교대역의 안내표지 설치위치, 설치간격, 설치높이, 설치형식 및 실제 이용자를 대상으로 추적 조사, 설문조사를 수행하였다. 그 결과 시청역 및 교대역 모두 L자형의 역사 구조로 인해 이동거리가 길어 원하는 목적지로 정확하게 이동하고 있는지에 대한 확인을 필요로 하였으며, 두 역 모두 안내표지 설치개수(안내표지 과다 부착, 과소 부착), 안내표지 설치 위치(타 시설물에 가려 잘 안보임, 필요 없는 안내표지 설치), 안내표지 설치 높이(너무 낮거나 높게 설치), 기타(작은 안내표지 글씨 크기, 안내표지 내 너무 많은 정보량 존재) 등의 문제를 갖고 있었다. 이는 공간별 정보의 위계에 대한 고려 없이 모든 정보를 제공함으로써 나타난 결과로 본 연구에서는 지하철 역 내 이동(나가기, 타기, 갈아타기) 공간별/그에 따른 행위를 구분하여 L자형 역사 구조일 경우 공간별 안내표지 설치 유형을 정의하였으며, 이동경로 방향유도에 대한 구체적인 원칙을 제안하였다. 해당 연구는 향후 지하철 역 안내표지 유형 및 배치에 중요한 기초자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.195-200
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• 2020

화석연료 고갈과 환경오염에 관한 관심이 고조되면서 국내에서 운행되고 있는 철도차량이 디젤 차량에서 전기 차량으로 전환이 확대되면서 진행되고 있다. 전기 차량의 전환의 한 예로 적용되고 있는 태양광발전 시스템은 무한정하고 무공해 하며 대기오염, 소음, 발열, 진동 등과 같은 위해요소들을 발생시키지 않고 에너지 생산이 가능하며, 연료 수송, 발전설비에 대한 유지보수가 거의 필요하지 않은 장점이 있다. 그러나 전력생산량이 지역별 일사량에 의존하고, 약 25㎡/kWp 발전량으로 에너지밀도가 낮아 큰 설치 면적이 필요하며, 설치장소가 제한적인 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 고려하여 철도 분야에서도 연료전지를 적용한 연구들이 많이 증가하고 있다. 특히 연료전지 발전시스템 철도 급전계통 연계방안은 태양광 및 풍력과는 다르게 철도차량에 전력을 공급해주는 급전계통에 연계해야 한다. 따라서 철도차량과 밀접한 관계를 가지는 시스템 토폴로지 (topology)에 따라 연계방식은 크게 달라질 수 있으므로 본 논문에서는 시스템 토폴로지에 따른 연계분석과 관련된 시뮬레이션 모델링을 통한 타당성을 연구하고자 한다.

• 한국대기환경학회지
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• 제32권2호
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• pp.216-232
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• 2016

In present, the Seoul City is undergoing traffic congestion problems caused by rapid urbanization and population growth. Thus the City government has reorganized the mass transportation system since 2004 and the subway has become a very important means for public transit. Since the subway system is typically a closed environment, the indoor air quality issues have often raised by the public. Especially since a huge amount of PM (particulate matter) is emitted from ground tunnels passing through the subway train, it is now necessary to assess the characteristics and behaviors of fine PM inside the tunnel. In this study, the concentration patterns of $PM_1$, $PM_{2.5}$, and $PM_{10}$ in the Seoul subway line-2 were analyzed by real-time measurement during winter (Jan 13, 2015) and summer (Aug 7, 2015). The line-2 consisting of 51 stations is the most busy circular line in Seoul having the railway of 60.2 km length. The the one-day average $PM_{10}$ concentrations were $148{\mu}g/m^3$ in winter and $66.3{\mu}g/m^3$ in summer and $PM_{2.5}$ concentrations were $118{\mu}g/m^3$ and $58.5{\mu}g/m^3$, respectively. The $PM_{2.5}/PM_{10}$ ratio in the underground tunnel was lower than the outdoor ratio and also the ratio in summer is higher than in winter. Further the study examined structural types of underground subsections to explain the patterns of elevated PM concentrations in the line-2. The subsections showing high PM concentration have longer track, shorter curvature radius, and farther from the outdoor stations. We also estimated the outdoor PM concentrations near each station by a spatial statistical analysis using the $PM_{10}$ data obtained from the 40 Seoul Monitoring Sites, and further we calculated $PM_{2.5}/PM_{10}$ and $PM_1/PM_{10}$ mass ratios near the outdoor subway stations by using our observed outdoor $PM_1$, $PM_{2.5}$, and $PM_{10}$ data. Finally, we could develop pollution maps for outdoor $PM_1$ and $PM_{2.5}$ near the line-2 by using the kriging method in spatial analysis. This methodology may help to utilize existing $PM_{10}$ database when managing and control fine particle problems in Korea.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.351-358
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• 2016

국내철도 노선에 사용되는 NS형 선로전환기는 1960년대 말 일본에서 도입 되어 국산화 과정을 거처 개량되어 현재까지 설치 운용하고 있다. 선로전환기는 열차운행 상 가장 취약한 개소로 관리되고 있으며 사소한 결함에도 대형 열차사고가 발생될 수 있어 선로전환기 관리는 매우 중요하다. NS 선로전환기는 기계적인 구성품 개량은 꾸준히 이루어졌지만 표시 동력 제어회로 등 전기적인 접속부의 개선 없이 50년 전 도입 당시 기술을 그대로 사용하고 있어 최근 도입 운영되고 있는 자동 무인운전 시스템과 인터페이스에 문제가 있을 수 있다. 또한, 기존 NS 선로전환기 배선세트는 회로제어기와 제어계전기를 고정한 상태에서만 점검이 가능하여 고장발생 시 복구를 위한 점검시간이 과다하게 소요될 뿐만 아니라 철도신호 숙련자만 점검이 가능하여 원활한 열차소통에 어려움이 있는 것이 현실이다. 따라서 본 논문에서는 국내 NS 선로전환기의 표시 동력 제어회로 등 전기적인 접속부에 대한 개선 방안을 도출하고 최적화된 NS 선로전환기의 개선방안을 제시하고 서울2호선 자동운전(Distance to go) 구간에 시제품을 제작 하여 설치하였다. 이를 보다 확대 적용하면 안정적인 신호시스템 구성과 더불어 효율적인 유지보수가 이루어져 철도이용 승객 서비스 증대 및 유지보수비용 절감 등의 효과가 있을 것으로 판단된다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권7호
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• pp.1-13
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• 2019

본 연구는 한반도에서 평화협력의 기회가 확대되고 유라시아 역내 개발사업에 국제 사회의 관심이 집중되고 있는 시점에서 현 정부가 추진하는 신북방정책의 주요 특징과 주변 국가와의 협력 방안을 검토하고 시사점을 제시하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 본 연구에서는 한반도 접경에 위치한 중국, 러시아, 몽골의 유라시아 정책인 일대일로, 신동방정책, 초원의 길 사업을 검토했으며, 한국 신북방정책의 주요 특징과 문제점, 추진방안 등을 제시했다. 본 연구에서 제시한 주요 추진방안으로 신북방정책은 북한을 포함한 역내 협력 가능성과 별도로 현시점에서 가능한 '한-중-몽-러' 협력 기회를 우선적으로 모색할 필요가 있으며, 향후 북한과의 협력 환경 조성을 위해서 러시아 등 한반도 주요 접경지역의 항만개발을 통한 해상경로 구축과 항만-철도 등 복합운송시스템 개발추진이 필요하다. 또한, 효율적 정책 추진을 위한 컨트롤 타워의 정비와 함께 향후 북핵 이슈가 해결되는 시점에 대비하여, 한반도에 보다 유리한 유라시아 물류 노선 개발이 진행될 수 있도록 주변 국가와 깊이 있는 협력이 필요할 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4D호
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• pp.679-686
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• 2006

현재의 수도권 도시철도는 완행으로만 운행되기 때문에 통행시간측면에서 질 낮은 서비스를 제공하고 있어 시간가치가 증대한 현대 사회인들의 욕구를 충족시켜 주지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 해외 사례 및 기존의 연구를 검토하여 현실에 적용 가능한 급행전철 도입방안을 찾아내고, 기존 노선 및 신설노선에 급행전철 도입방안을 제시함으로써 수도권 도시 철도의 기능회복 및 효율적인 광역교통망으로서의 역할을 수행할 수 있도록 하고자 하였다. 사례연구는 안산선만을 고려 하였을 경우와 안산선과 수인선을 모두 고려하였을 경우를 대상으로 하였으며, Branch & Bound(분기한정법) 알고리즘을 활용하여 열차의 지체를 최소화 하는 스케쥴을 작성 하였다. 열차의 운행계획은 배차시격 3분~10분에 배차패턴(완행:급행) 1:1~3:1로 기존에 설치된 대피선 및 확보된 부지를 고려하여 운행대안을 작성하였다. 안산선만을 대상으로 한 경우 대안들의 평균 결과값을 비교하였어도 표정속도 3.2km/h(7.3%)가 증가하였고, 통행시간은 4.14분(11.6%)가 감소하는 결과를 얻을 수 있었으며, 안산선+수인선의 경우에는 서울방향으로의 접근시간 및 표정속도를 비교해본 결과 수인선 개통시에는 인천 연수구 지역에서 서울로 진입 시간이 5.1~8.1분(8.6~12.5%)이 감소하는 것으로 분석 되었다. 연구를 종합해 보면 안산선과 수인선을 대상으로 급행열차 도입의 가능성을 검토한 결과 현재의 대피선을 활용하여, 간단한 시설의 추가만으로도 급행열차의 운행이 충분히 가능한 것으로 판단된다.