• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권6호
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• pp.1-20
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• 2022

도로교통망과 대중교통망에서 요금을 부과하는 기본방식은 진입-진출요금체계이다. 진입-진출요금체계는 HI-PASS 및 대중교통카드를 이용하는 단말기를 통과하는 방식으로 적용된다. 한편 진입-진출요금을 고려해서 경로를 탐색하는 문제는 경로의 열거를 포함하는 비가산성문제를 포함하고 있다. 이는 모든 경로를 열거해서 최적해를 도출하는 NP-완전문제로 알려져 있다. 지금까지 진입-진출요금에 대한 해법은 도로망을 대상으로 네트워크를 변형하는 기법이 제안되었으며 교통카드가 일반화된 대중교통망과 같이 환승, 다수단, 복수단말기와 같이 네트워크확장이 요구되는 상황에서는 검토되지 않았다. 본 연구는 교통카드단말기로 구성된 대중교통망에 대하여 링크표지를 도입해서 네트워크확장을 우회하면서 One-to-One K-경로탐색을 통해 경로를 열거함으로서 최적해를 선정하는 방안을 마련하였다. 본 연구에서 제안하는 방법은 비교적 적은 경로집합을 구성하기 때문에 컴퓨팅 파워의 부담없이 최적해를 도출하는 것이 가능하며, 경로간 민감도를 비교하기 용이한 측면에서 보다 일반화된 최적경로해법으로 활용이 가능하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.105-114
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• 2016

수도권에는 1일 약 2000만 건의 대중교통카드 전수자료가 생성되고 있으며, 이 자료를 이용하여 시설운영 및 정책방안을 개선하고 도출하려는 시도가 다양해지고 있다. 본 연구는 교통카드에서 생성되는 동적인 수요변화의 예측 가능성을 모형화하는 시도로서 동적 통행수요배정모형을 구축하는 것이 목적이다. 버스의 경우 승객 이동상황이 카드태그(tag)를 통해 비교적 정확하게 파악되므로, 본 연구에서는 버스를 제외한 수도권 도시철도에 대해, 7개 운송기관이 운영하는 노선을 대상으로 적용되는 모형 및 알고리즘을 구축하였다. 구축된 모형은 교통카드자료의 Big Data 속성에 적합하게 연속 시간형 모형으로 구축되었으며, 승객의 경로선택행태를 효과적으로 나타내기 위하여 환승 횟수 증가에 따른 인지파라메타를 구성하였다. 수도권 도시철도 약 800만 쌍에 대하여 모델링한 결과, 연속형 시간기반 모형의 장점이 반영되어 어떤 시간 시점에서도 동적 수요를 분석할 수 있는 특성을 파악하였다. 특히 기존 철도운영기관의 목측조사자료와 비교한 혼잡도 변화를 파악할 때, 모형에서 도출된 혼잡도와 운영기관이 제시한 혼잡도 간에 유사한 추세를 보이고 있어 높은 신뢰도를 보여주고 있다. 본 연구는 철도기관에 한정한 모형으로 향후, 버스-도시철도와 통합된 모형체계 구축과 같은 연구가 필요할 것으로 파악된다.

• 통상정보연구
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• 제15권2호
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• pp.3-23
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• 2013

1997년 일본 교토에서 180여개국이 교토의정서에 서명을 하였다. 1990년 기준 2008년까지 전체 배기가스를 5% 감축하자는 것이 주요 내용이다. 이를 위해서는 선박이나 철도와 같은 친환경적인 운송수단이 필요하다. 도로를 이용한 물류수단은 높은 물류비용, 공기오염, 그린가스, 사고 등이 점차 증가하고 있는 시점에서 새로운 운송수단 즉, 빠르고, 정확하고, 안전하고, 친환경적인 운송수단은 필연적일 것이다. 한국은 철도 수송은 가장 인기있는 수송수단가운데 하나이다. 물류환경이 변화하는 시점에서 가장 중요한 효율을 도출할 수 있으며, 비용도 감축할 수 있다. 이러한 친환경적 물류방법을 도입하기 위해서는 기존의 물류정책, 즉 정부의 지원, 물류인력의 양성, 경쟁력 제고 등의 방법과 SCM을 통합할 수 있는 새로운 기업 시스템 즉, M-SCM(Intermodal Shift SCM)이 필요한 것이다. 본 연구는 이러한 M-SCM을 도입하기 위해 그 문제점과 대응방안을 제시하고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7934-7940
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• 2015

도시철도의 표정속도를 증가시키기 위한 여러 가지 방법 중 가속도를 높이는 방법이 있다. 전동기의 견인력을 높이면 일정 목표 수준까지는 가속도를 향상시킬 수 있으나 점착력 제한 등으로 어느 수준 이상에서는 슬립이 발생하여 목표 가속도를 낼 수 없게 된다. 주행저항도 목표 가속도 선정 시 고려해야 할 요소이다. 견인력과 점착력 및 주행저항은 속도에 따라 변하는 함수이므로 가속도 규격을 선정하기 위해서는 속도에 따른 견인력, 점착력, 주행저항 등의 변화에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 차세대전동차를 대상으로 하였는데 이 전동차의 경우 전두부가 유선형이고 1C1M 방식의 모터제어를 수행하므로 기존의 주행저항 수식과 점착력 수식을 적용하는 것은 적합하지 않다. 따라서, 본 연구에서는 견인력과 점착력 수식으로부터 가속도 제한을 구하고 실제 시험 결과와 비교하여 대상 전동차에 맞는 점착력 수식을 도출한다. 이를 바탕으로 차세대전동차의 M카, T카 편성을 변경할 경우 수치적으로 가능한 최대 가속도 규격을 도출한다. 이렇게 이론적 한계를 제시함으로써 실제 가속도 규격 선정 시 도움이 될 수 있도록 한다.

• 지능정보연구
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• 제29권1호
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• pp.79-105
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• 2023

지구온난화와 기후변화 등의 유례없는 기상이변으로 전 세계 곳곳이 극심한 몸살을 앓고 있으며, 경제적 손실 또한 눈덩이처럼 불어나고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 2016년 '파리기후변화협정(The Paris Agreement)'이 체결되어 지구의 평균온도 상승을 1.5℃ 아래로 유지하기 위한 정부간 협의체가 결성되었으며, 우리나라도 2050년 탄소중립을 선언함으로써 기후재앙을 막기 위한 노력을 진행하고 있다. 특히, 온실가스 배출로 인한 기온상승은 수출 의존도가 높은 우리나라 경제는 물론 환경과 사회 전반에 부정적인 영향을 미칠 것으로 예상된다. 또한, 교통수단의 다변화가 가속화되면서 수단선택의 변화도 크게 증가하고 있는 가운데 저성장 시대의 개발 패러다임이 도시재생으로 변화함에 따라, 노선의 수요 감소, 선형 개량, 도심 철도의 외곽 이설 등에 영향을 받아 증가하고 있는 철도 유휴부지 활용에 대한 관심이 높아지고 있다. 한편, 철도 유휴부지를 활용한 태양광발전은 '재생에너지 3020'의 태양광발전 목표를 일부 달성하면서도, 입지를 둘러싼 환경훼손과 주민 수용성 문제에서 자유로워질 수 있는 장점에도 불구하고, 설비실태나 설비계획에 있어 미진한 상황이다. 이에, 본 연구에서는 국가철도공단과 재생에너지클라우드플랫폼에서 제공하는 데이터를 활용하여 태양광발전 설비 설치가 가능한 적합 유휴지를 발굴 및 분석하는 알고리즘을 개발하고, 사용자가 원하는 조건을 고려한 잠재적인 적합 지역을 탐색 및 도출함으로써, 개발 초기 설비나 확충 등에 소요되는 막대한 비용을 절약할 수 있는 방안을 마련하고자 하였다. 본 연구는 다양한 군집분석을 활용하여 철도 유휴부지에 태양광발전 설치입지를 도출할 수 있는 최적의 알고리즘을 개발하고, 면적, 설치용량, 발전량, 예상수익 등이 모두 높은 '태양광발전 설치 적극권장 지역' 202곳을 도출하였다. 이를 바탕으로 경제와 환경을 동시에 고려한 관점에서 의사결정자의 합리적인 판단을 도울 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.727-735
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• 2016

철도차량용 구동 시스템의 주 변압기를 지능형 변압기로 대체하는 것은 철도차량의 효율을 높이기 위한 효과적인 방법이다. 지능형 변압기는 고전압 입력단을 저전압 직류단으로 변환하는 정류단 모듈과, 변환된 복수의 저전압 직류단 전압을 직/병렬로 연결하여 저전압 직류 출력 전압을 제어하는 Dual Active Bridge (DAB) 컨버터 모듈로 구성된다. DAB 컨버터는 고주파 변압기를 사이에 두고 양 측 Full-Bridge 컨버터의 전압 합성 방법에 따라 전력이 양방향으로 전달될 수 있다. 이 때, 양 측 Full-Bridge 컨버터의 전압 합성 방법에 따라 고주파 변압기로 흐르는 전류의 형태가 달라지게 되며, 이는 효율에 직접적인 영향을 미치게 된다. 본 논문은 중/저 전력 조건에서 DAB 컨버터의 효율을 개선하기 위한 새로운 modulation 방법을 제안한다. 제안하는 modulation 방법은 DAB 컨버터 내에 발생할 수 있는 무효 전력을 0으로 제어하도록 하며, 출력단 컨버터를 다이오드 정류기와 유사한 동작을 하도록 함으로써, 스위칭 손실을 최소화하도록 하였다. 제안된 modulation 방법을 통한 손실 저감은 900Vdc의 직류단 전압을 갖는 DAB 컨버터에 대한 시뮬레이션 결과를 통해 검증하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.71-77
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• 2010

대부분의 선진국에서 교량의 유지보수 및 보강(Maintenance Repair & Rehabilitation-MR&R)으로 인한 비용은 해마다 증가하고 있다. 전산화된 교량유지관리 및 의사결정시스템(Bridge Management System-BMS)은 가능한 최저의 생애주기비용(Life Cycle Cost - LCC)에 최적의 안정성를 확보하기 위해 개발되었다. 본 논문에서는 제한된 현존하는 교량진단기록을 이용하여 현존하지 않는 과거의 교량상태등급 데이타를 생성하기 위해 Backward Prediction Model(BPM)이라 불리는 인공신경망(Artificial Neural Network-ANN)에 기초한 예측모델을 제시한다. 제안된 BPM은 한정된 교량 정기점검기록으로부터 현존하는 교량진단기록과 연관성을 확립하기 위해 교통량과 인구, 그리고 기후 등과 같은 비구조적 요소를 이용하며, 제한된 교량진단기록과 비구조적 요소 사이에 맺어진 연관성을 통해 현존하지 않는 과거의 교량상태등급 데이타를 생성할 수 있다. BPM의 신뢰도를 측정하기 위하여 Maryland DOT로 부터 얻어진 National Bridge Inventory(NBI)와 BMS 교량진단자료를 이용하였다. 이중 NBI자료를 이용한 Backward comparison 에 있어서 실제 NBI기록과 BPM으로 생성된 교량상태등급과의 차이(상판: 6.68%, 상부구조부: 6.61%, 하부구조부: 7.52%)는 BPM으로 생성된 결과의 높은 신뢰도를 보여준다. 이 연구의 결과는 제한된 정기점검 기록으로 야기되는 BMS의 장기 교량손상 예측에 관련된 사용상의 문제를 최소화하고 전반적인 BMS 결과의 신뢰도를 높이는데 기여 할 수 있다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.3268-3277
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• 2011

의왕ICD는 현대적 시설과 하역장비를 갖추어 연간 100만TEU를 처리 할 수 있는 수도권유일의 내륙컨테이너기지이다. 유리한 입지조건, 수도권 물류수송의 거점 역할, 내륙통관 기능 등 많은 이점을 가지고 있어 철도수송 활성화의 중요한 부분을 차지한다. 그러나 의왕ICD는 현재 시설 및 운영상의 문제점으로 컨테이너화물 철도수송 활성화의 한계에 있는 실정이다. 본 연구에서는 의왕ICD의 문제점을 시설부분과 운영부분으로 구분하여 분석하고, 2023년 점용허가 기간이 만료되는 시점을 기준으로 단기, 중장기로 구분하여 개선방안을 제시하였다. 그러나 의왕ICD의 철도수송 활성화는 이러한 개선방안 외에도 철도공사와 입주업체의 노력과함께, 정부, 의왕시, 철도시설공단 등 관련기관의 지원과 협력이 있어야만 가능 할 것이다. 이러한 의왕ICD의 개선은 복합일관수송체계를 구축하여 효율적인 철도물류 인프라 조성 및 철도물류 활성화에 기여하고, 또한 친환경 수송시스템 구축으로 정부의 저탄소 녹색성장 정책에도 기조 할 것으로 기대된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.491-497
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• 2005

Brake system is indispensible functional part to the transportation machines such as railroad cars, and all of industrial machines. It is mechanical element to stop the movement or slow the speed, transforming kinetic energy of motion object into thermal energy through solid friction. According that recently the railroad cars have become high-speed, the technique in braking domain to secure the overall braking effort is making rapid progress. In particular, material development and manufacturing process are so important to secure friction performance, which is the core in braking performance of mechanical brake units. Wear of brake disk could mainly result in the diminishment of its life span due to thermal cracking, so the endurance against high temperature is required. On the other hand, in this case, the problem is that the side wear of pad, relative material is slightly increased because of enlargement of plastic deformation. It is necessary, therefore, to develop a disk material that will be used in the Tilting System mechanical brake units. The purpose of this paper is to make a study prior to developing brake disk of Tilting Train travelling at 200km/h and to propose the component of brake disk. Accordingly, I will conduct sufficient researches on technical documents of brake disk, that are basic documentations, analyze an impact on components, and further, considering braking degree of train, study for the basic proposal on brake disk's component of the train travelling at 200km/h, which has relatively minor influence of heat stress and maintains the friction. In this respect, I would like to investigate friction characteristics between disk and relative friction material via Test on some possible test segments, analyze and propose friction performance, temperature impact and so forth coming from the contact with pad, relative material to demonstrate the friction characteristics.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1541-1550
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• 2007

지하철은 대중교통 수단으로서 서울을 비롯한 도시에서는 없어서 안 되는 교통수단으로 자리 잡고 있어 이용하는 계층이 다양하게 구성되어 있다. 이러한 고객의 정보 제공 요구에 부응하기 위하여 다양한 정보표출과 정보통신 서비스 제공을 할 수 있도록 종합관제센터 및 역사에 광통신망이 설치 운용되고 있으며, 통신망 서비스 의존도가 약 95%를 차지함에 따라 안정적 운용은 필수적이다. 본 논문은 광통신망 구축 후 실질적 시스템 운영의 초기단계에서 유지보수 업무를 수행하면서 도출된 기술사항과 경보메시지 분석에 의한 효율적 운용방안을 기술한 것으로서, 현장에서 필요한 실질적 전문기술과 효율적 시스템 운영방식 공유와 동종 기관간의 운영노하우 상호 정보교류를 촉진 시키고자 한다. 도시철도에서의 광통신망은 열차운행을 위한 각종 제어망과 Data망을 수용하고 있어 전문적이고 효율적인 운영방안 정립이 필요함에 따라, 본 논문은 광통신시스템 효율적 운용과 전문조직 구성에 대하여 제시하였다.