• 터널과지하공간
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• 제25권6호
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• pp.487-495
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• 2015

이 연구는 프랑스에서 사용되는 철도 밸러스트를 선정하는 규준에 대하여 논하고, 프랑스 북부에 위치하고 있는 한 채석장을 대상으로 철도 밸러스트 선정 효율성에 대한 연구를 수행하였다. 철도 밸러스트의 품질은 대부분 입도분포와 마모 저항성으로 평가된다. 마모 저항성은 로스앤젤레스 마모 실험과 마이크로 드발 실험에 의해 평가되며, 고속철도와 일반철도용 밸러스트의 품질은 이들 두 마모 지수에 의해 결정된다. 이 연구는 채석장의 생산 과정에서 단계가 다른 3 종류의 골재를 채취하여, 각각에 대하여 마모 실험을 수행하여 획득한 마모지수들의 상관관계를 분석하였다. 로스앤젤레스 마모 지수(LA)와 마이크로 드발 지수(MDA) 사이에는 높은 상관도를 보이고 있고, 단계별 골재들 사이의 마모 지수도 높은 상관도를 보이고 있다. 특히, 발파 직후 현장에서 채취한 골재의 마모 지수(LA 및 MDA)와 최종 생산 단계에서 채취한 골재의 마모 지수 사이의 상관관계를 이용하면, 현장에서 빠른 시일 내에 최종 골재의 품질을 큰 오차 없이 예측할 수 있어 작업 효율성이 증대할 것으로 기대된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.887-894
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• 2009

라인 레이저와 고속카메라를 이용한 고해상도 레일 마모도 측정 시스템에 대한 최적의 측정 정밀도를 확보하기 위하여 영상 평가지표를 기반으로 촬영 영상에 대한 영상평가를 수행하고 레일 마모도 측정 시스템의 성능을 정량적으로 분석함으로서 시스템 구성과 설치에 따른 레일 마모도 측정 시스템의 성능을 정량적 평가지표(MTF, NPS, DQE)로 추정할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1069-1077
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• 2008

레이저와 카메라를 이용한 레일 마모도 측정 시스템은 정확한 마모도 측정을 위하여 레일에 조사된 레이저의 영역을 왜곡 없이 획득하고 이를 레일 단면과 정밀하게 일치시키는 과정이 매우 중요하다. 그러나 기존의 레일 마모도 측정 시스템은 빗물 등의 레일 위에 이물질이 있을 경우와 온도와 같은 측정 환경에 민감하게 반응하는 레이저의 특성으로 인하여 오차가 발생할 수 있으며 특히 외부에서 유입되는 태양광, 등과 같이 레일에 조사된 레이저와 같은 파장을 가지는 빛의 간섭에 의하여 레일에 조사된 레이저 영역 추출에 한계를 가진다. 또한, 2차원 상의 좌표 값으로 표현되는 추출된 레이저 영역을 레일단면에 맵핑시키는 과정에서 발생하는 기하학적 왜곡과 변형으로 측정 정밀도에 대한 한계가 발생하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 레일 마모도 측정을 위하여 카메라로부터 입력되는 1메가급 해상도의 영상을 초당 480 프레임의 속도로 실시간 처리할 수 있는 DSP와 FPGA가 탑재된 고성능 영상처리보드를 개발하고 이를 기반으로 각 프레임에 대한 2D 영상 데이터를 3차원 상의 데이터로 맵핑함으로써 정밀한 레일 마모도 측정 방법을 제안하고자 한다. 획득한 영상으로부터 레일에 조사된 레이저의 영역을 정확하게 추출하기 위하여 웨이브렛 기반의 영상 알고리즘을 적용하고 2차원 상의 좌표값으로 표현된 레이저 영역을 카메라 모델과 투시 변환을 이용하여 레일의 단면에 정확하게 위치시킴으로서 ${\pm}0.5mm$ 이하의 오차범위를 가지는 고정밀 레일 마모도 측정 시스템을 개발하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.364-369
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• 2009

Pantograph sliding plate abrasion auto-detect system, one of the electric rail car auto-detecting devices, is a system that decides how much abrasion and when to replace without an inspector physically looking at the abrasion on the wet plate using machine vision, a cutting-edge technology. This paper covers the cause of deteriorating reliability that affects pantograph wet plate edge detection doe to noise added to the video when it rains. In order to remove such noise, problems should be checked through Smoothing, Averaging mask and Median filter using filtering technique and stable edge detection without being affected by noise should be induced in video measurement used in machine vision technology.

• 전기학회논문지
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• 제65권5호
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• pp.888-894
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• 2016

In this paper, we describe a method for precisely measuring the abrasion of the railway using an image processing technique. To calculate the wear of the rails, we provided a method for accurately matching the standard rail profile data and the profile data acquired by the rail inspection vehicle. After the lens distortion correction and the perspective transformation of the measured profile data, we used ICP Algorithm for accurate profile data matching with the reference profile extracted from the standard rail drawing. We constructed the prototype of the Rail Profile Measurement System for High-speed Railway and the experimental result on the three type of the standard rail used in Korea showed the excellent profile matching accuracy within 0.1mm.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.533-539
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• 2010

2차원 카메라와 라인 레이저를 이용한 비접촉식 레일 마모도 측정 시스템은 레일의 정확한 마모도 측정을 위하여 레일에 조사된 레이저 영역을 왜곡 없이 획득하고 이를 레일 단면과 정확하게 일치시켜야 한다. 그러나 일반적인 비접촉식 레일 마모도 측정 시스템의 카메라는 레일의 측면에서 비스듬하게 레일을 촬영하여 사선방향(Oblique Viewpoint)의 원시영상을 획득하는 방식을 취하기 때문에 카메라 모델(Camera Model)과 투시 변환(Perspective Transform)을 이용하여 카메라로부터 획득한 원시영상이나 영상으로부터 추출된 레이저 영역의 좌표 데이터를 레일의 단면과 일치시키기 위한 영상 후처리 작업을 수행하게 된다. 이때 라인 레이저가 조사된 지점에서 획득한 레일 프로파일 데이터는 전체 측정 구간에 대하여 일정한 간격으로 측정된 불연속 데이터의 특성을 가지므로 측정된 각 레일 프로파일 데이터 사이의 영역에서는 정확한 레일의 마모도를 측정할 수 없는 한계를 가진다. 본 논문에서는 레일의 양방향에서 획득한 영상에 대하여 3차원 레일 프로파일 생성을 위한 변형된 카메라 모델과 투시 변환을 적용함으로서 레일 마모도의 측정 정밀도를 향상하기 위한 3차원 레일 프로파일 재구성 기법을 제안하고자 한다. 제안된 3차원 레일 프로파일 재구성 기법을 통하여 전체 측정 구간내에 포함된 레일 마모도 측정 데이터의 불연속성을 효과적으로 제거하여 연속적인 측정면(Measurement Surface)을 생성함으로서 측정하고자 하는 전체 레일에 대한 향상된 측정 정밀도를 제공하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.61-69
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• 1999

The durability of ballast plays an important role in track behaviour. To estimate the deterioration characteristics of ballast, several tests have been carried out by several scholars. The deterioration characteristics is very important factor in the behaviour of track and its life. In this paper, abrasion/breakage characteristics of ballast is studied to see the effect of physical ballast characteristics on ballast life. To reveal breakage characteristics of ballast, the ballast box test and the MTT field test were carried out. The breakage characteristics studied in this paper is applied to the ballast life prediction in various conditions, such as LA abrasion, annual tonnage, tamping number per year, etc

• 한국철도학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.401-411
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• 2006

The major objective of this study is to investigate the dynamic behaviors of track due to the deterioration characteristics of ballast for servicing tracks by the field test. The durability of ballast plays an important role in the track behaviour. To estimate the deterioration characteristics of ballast, several tests have been carried out by several scholars. The deterioration characteristics of ballast is one of the most important factor in the dynamic behaviour of track and its life. In this paper abrasion/breakage characteristics of ballast is studied to predict the effect of physical ballast characteristics on ballast track. To reveal deterioration characteristics of ballast, the field test were carried out. The deterioration characteristics, studied in this paper, is applied to the dynamic behaviour of track in various conditions.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.872-898
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• 2007

전동차 자동검사 장치의 하나인 판타그라프 습판마모 자동측정 시스템은 첨단 기술인 머신비젼 기법을 이용하여 습판체의 마모상태를 검수자의 육안검사 없이 마모량과 교체시점 등을 판단하는 시스템이다. 본 논문에서는 우천시 빗물로 인한 노이즈(Noise)가 영상에 입력되어 판타그라프 습판의 에지(Edge)를 검출하는데 영향을 미쳐 신뢰성을 저하시키는 요인이 된다. 이러한 노이즈 제거를 위해 평활화(Smoothing) 처리로서 필터링 기법을 적용한 평균 마스크(Averaging mask), 중간값 필터(Median filter) 기법을 사용하여 문제점 등을 확인하고, 머신비젼 기술에서 사용되는 영상측정에 있어 에지 추출(Edge Detection)이 노이즈의 영향을 받지 않고 안정된 결과를 획득할 수 있도록 유도하고자 한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1344-1368
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• 2007

선진국인 일본과 미국, 유럽 등에서는 철도운영기관에서 경영합리화 방안으로 철도차량 검수인원 최소화를 위한 판타그라프 습판마모 및 차륜마모 상태 자동측정 시스템(예를 들면, CCD 카메라에 의한 자동 측정 등)을 '80년대 후반부터 도입하고 있는 실정이다. 국내에서는 '90년대 후반부터 도시철도 운영기관에서 경영합리화 방안의 일환으로 판타그라프 습판 및 차륜 마모 자동측정 시스템 적용에 대해 관심을 갖기 시작하였다. 이후 2002년도부터 한국철도공사의 신설 차량기지에 설치하기 시작하였다. 기 적용된 외국 및 국내의 CCD 카메라에 의한 판타그라프 습판마모상태 자동측정 시스템을 분석하여 IT 강국으로써의 새로운 첨단기술 방식을 적용한 CCD 카메라에 의한 판타그라프 습판마모 측정방법 및 관리방안이나 국내실정에 맞지 않는 검사관리 항목 등을 개선 적용한 사례(국내 운영기관)들을 연구, 국내 도시철도 운영기관에 적용토록 함으로써 경영합리화 실현 및 국내의 IT 선진기술을 해외철도 운영기관에 적용할 수 있는 단초를 제공하고자 한다.