• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.164-170
• /
• 2016

초기 도시철도는 수송수단으로서의 역할만 요구되었으나 지하 승강장에 체류하는 시간이 길어짐에 따라 하나의 생활 공간으로 환경개선이라는 문제에 직면하게 되었다. 이에 따라 스크린 도어의 근간이 되는 슬라이딩 자동문은 고객의 편의와 출입을 통제하는 방법의 편리성을 이유로 대형 유통매장, 병원, 음식점, 관공서 등에 광범위하게 사용되고 있다. 이에 따라 스크린 도어는 승객의 편의와 안전 확보, 쾌적한 역사 조성 및 에너지 절약을 목적으로 필요할 뿐만 아니라, 요소부품의 설계 및 신뢰성 확보를 통한 스크린 도어 시스템 최적설계기술개발이 필요하게 되었다. 따라서 본 논문에서는 지하철 안전에 필요한 스크린 도어의 모터에 대한 설계 구동 강성을 검증하기 위해 구성 부품의 이론적 하중을 계산하고 해석 하였으며, 실험을 통해 검증하였다.

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

• 디자인학연구
• /
• 제19권4호
• /
• pp.61-70
• /
• 2006

현대사회는 디지털 정보통신 기술을 통해 물리적 장소와 시간을 넘는 동시적이고 가상적인 소통환경을 이루어 사회 각 분야의 기능과 역할이 통합 다중적인 구조로 변하고 있다. 도시의 교통체계 또한 디지털 정보통신 기술을 활용하여 도시교통문제를 해결하고 인간과의 상호소통을 통한 편의서비스를 제공하기 위해 지능화되어 가고 있다. 도시의 대표적인 대중교통 수단인 버스는 지하철 및 전철 등의 타 대중교통 수단과 급증하는 자가용 승용차 위주의 교통 환경 발달로 인해 버스업체의 경영부진과 버스교통 서비스의 질적 수준 저하, 버스교통 이용률 저하의 악순환을 되풀이 하고 있다. 이러한 문제점을 인식한 국 내외의 많은 도시들은 지능화된 교통체계를 통해 버스의 이용활성화를 높이고 서비스 질적 향상을 도모하기 위하여 버스정보시스템(BIS)의 도입을 본격적으로 추진하고 있다. 이러한 버스정보시스템(BIS)이라는 새로운 정보체계가 시내버스 정류장에 구축됨에 따라 기존 버스정류장 정보체계의 변화와 문제점이 야기되고 있으며, 이의 해결을 위한 새로운 버스정류장 구성 체계와 디자인 방안이 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 부산시를 대상으로 버스정류장에서의 정보체계 문제점과 BIS 구성 체계 문제점을 살피고 이를 개선한 효과적인 BIS 구성 체계 방향을 제시하기 위하여 다음과 같은 연구과정으로 진행하였다. 먼저, 버스정류장과 버스정보시스템(BIS)에 관한 이론적 문헌 고찰을 하고 국 내외 BIS사례를 통해 BIS의 디자인 동향을 고찰한다. 다음으로, 부산시의 버스정류장을 대상으로 정보체계 관련 문제점을 살피고, 버스정보시스템(BIS) 현황 및 관련 문제점 조사를 위해 설문조사를 시행한다. 마지막으로, 이상의 문제점조사를 통해 얻은 기초자료들을 바탕으로 향후 부산시에 확대 구축될 버스정보시스템(BIS)을 적용한 버스정류장의 효과적인 BIS 구성 체계 방안 및 디자인 접근방향을 제시하고자 한다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제15권4호
• /
• pp.408-412
• /
• 2012

최근 선진국을 중심으로 2020년 이후의 신 기후변화체제에 대한 합의가 도출되면서 정부의 온실가스 저감정책은 구체적인 성과를 확보하기 위한 방향으로 빠르게 전환되고 있다. 특히 부문별 온실가스 감축목표 할당에 따라 수송부문의 저감방안은 고효율 에너지 소비 차량의 개발도 필요하지만 기존의 대중교통체계에서 저탄소 교통수단인 철도의 역할을 강조하고 있다. 따라서 향후 지속적으로 철도수송에 따른 온실가스 배출량을 관리하기 위해서는 체계적인 산정방법의 정립이 요구된다. 본 연구에서는 국가 온실가스 인벤토리 작성을 위한 2006 IPCC 가이드라인을 토대로 철도수송의 온실가스 배출원에 따라 Tier별 배출량 산정방법을 정의하였다. 또한 최근 3년(2008-2010) 동안의 철도수송에 따른 디젤 및 전력소비량을 기반으로 활동도 자료를 수집하여 Tier 1 수준에서의 온실가스 배출경향을 살펴보았다. 그 결과, 2010년 온실가스 총 배출량은 약 206만톤 $CO_2e$이었으며, 이 중 전력소비량이 73%를 차지하고, 디젤연료 소비량이 27%를 기여하였다. 향후 철도수송의 온실가스 저감방안을 도출하기 위해서는 다양한 운행패턴 인자를 반영한 Tier 3 수준의 배출량 산정 관리를 토대로 보다 세부적인 배출경향에 대한 파악이 필요하며, 이를 위해서는 무엇보다 배출계수의 개발이 선행되어야 할 것이다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.63-70
• /
• 2015

궤도틀림은 철도차량의 주행안전성과 승차감에 영향을 미칠 뿐만 아니라 유지보수와 밀접한 관계가 있다. 본 논문에서는 경부고속철도 개통 이후 경부고속선 구간에서 검측된 궤도틀림에 대하여 통계분석을 수행하였다. 우선, 궤도틀림 검측에 사용된 검측차(EM120)의 검측특성, 즉 현정시법 검측원리를 사용하는 경우에 대한 파장대역별 전달함수 특성을 조사하였다. 고저틀림과 방향틀림에 대한 파장의 분포 특성 분석결과에 의하면, 단파장의 파장대역의 분포비율이 상당히 높았으며 파장이 길어질수록 발생빈도는 감소하는 경향을 보였다. EN규정에서 규정하고 있는 파장대역별로 구분하여 분포 현황을 조사한 결과는 D1 영역의 분포비율이 대부분을 차지하고 있는 것으로 파악되었다. 또한, 궤도틀림 항목별로 궤도틀림 크기에 따른 분포 특성을 조사하였으며, 궤도틀림의 크기가 증가할수록 발생빈도는 급격히 감소하는 경향을 보였다. 이러한 궤도틀림 분포 특성에 대한 조사결과는 궤도틀림 유지보수 계획수립 및 궤도틀림 기준설정을 위한 기초자료로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

• International Journal of Railway
• /
• 제1권4호
• /
• pp.143-148
• /
• 2008

This paper is the output of a collaborative European project concerning the barrier free accessibility for disabled persons to regional and long distance trains in Europe. Disabled people represent around 13% of the population in Europe. This is approximately 63 million people. The range of disabilities includes people with reduced mobility including wheel chair users, viewing and hearing impaired people and other forms of impairment. Improving accessibility aims at contributing to the provision of public transport services to all citizens in an equitable way. The purpose of the project was to analyse and to evaluate the existing solutions at selected European railways for all required modules at the entrance (doors, information and safety solutions), to derive a design concept, to develop a mock-up in meeting the needs of rail travellers with the above mentioned impairments and to test it with user groups. The project also aims at deriving components for the determination of standards. The EUPAX Design Mock-up test was performed to verify the advantages of the layout of the train segment including the different modules such as access area (including the access door, gaps between platform and train as well as boarding aid devices), entrance vestibule, information systems inside and outside the train, emergency facilities, toilet with all conveniences and the additional test arrangements regarding push buttons, steps and emergency equipment. For this purpose a questionnaire was developed for the assessment of the EUPAX segment and the additional test arrangements. With the help of this questionnaire it was possible to execute a quantitative and qualitative evaluation. During three test phases 67 experts and handicapped persons from 6 countries have evaluated the Industrial Design mock-up based on this questionnaire. The test group covered persons from North (Denmark) to the South (Italy) and from the West (Spain) to the Middle of Europe (Germany). This is especially important for the generalization (harmonisation) of the results for all European countries. According to COST 335 the information for people with reduced mobility should be clear, concise, accurate and timely. So that all information can be received from persons, they must be transferred on at least two of the three possible ways (acoustical, visual, tactile), a so called "2-sense-principle". Based on the results ergonomic specifications/ solutions for the ergonomic design of the access area, the acoustic, visual and tactile information and the emergency devices including the emergency communication system were developed, related to the benefiting passenger groups.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.3370-3377
• /
• 2015

전동차는 대용량 교통수단으로서 정시 운행 및 높은 안전성이 요구되기 때문에, 고장 분석을 체계적으로 수행하여 신뢰도를 향상시키기 위한 수단으로서 고장 영향의 심각도 및 치명도를 정량적으로 평가하는 FMECA (Failure Modes, Effects and Criticality Analysis) 기법이 적용되고 있다. 그러나, 아직까지 전동차에 특화된 FMECA 규격 및 절차는 정립되어 있지 않고 자동차 산업 등 다른 산업분야의 FMECA 규격을 그대로 적용하고 있기 때문에 전동차의 고유한 운영 및 유지보수 여건을 충분히 반영하지 못하고 있다. 본 논문에서는 산업계 각 분야에서 적용되고 있는 FMECA 규격에 대한 분석을 토대로, 전동차 분야에 적합한 FMECA 기법으로서 고장 영향 분석과 치명도 분석을 단계별로 나누어 수행하고 고장 영향의 심각도에 중점을 두어 치명도를 분석하는 기법을 제시하였다. 제안 기법을 전동차의 핵심 안전 장치인 고속차단기에 적용하여 도시철도 현장에서의 15년 동안의 전동차 유지보수 데이터를 이용하여 분석한 결과, 고속차단기 부품 중에서 특히 아크 슈트의 절손이 심각도 3등급, 치명도 5등급으로 위험도가 가장 높았으며, 뒤를 이어서 전자변 파손 및 접촉 불량, 실린더 파손 등이 심각도 3등급, 치명도 4등급으로 위험도가 높은 것으로 나타났다. 이상의 분석 결과는 전동차 고속차단기의 설계 및 유지보수 업무의 개선에 활용할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제39권3호
• /
• pp.283-289
• /
• 2015

본 연구에서는 위상 최적 설계 기법을 활용하여 복합소재 대차프레임의 제동장치 브래킷 경량 설계를 수행하였다. 제동장치 브래킷은 12t 와 9t 로 각각 두 가지 모델을 대상으로 하였다. 위상최적화시 설계영역은 단면적이 가장 넓은 수직면과 수평면으로 설정하였다. 제한조건은 제동장치 브래킷의 Z 축의 변위 값을 초기 변위 값보다 2.5% 증가이고, 목적함수는 제동장치 브래킷의 질량 최소화로 하였다. 또한 최적화 계산 시간을 줄이기 위해 대차프레임을 생략하고 대차프레임 대신 1D beam 요소를 적용하여 Z 축 변위를 기준으로 전체모델과 동일하게 등가시켜 두 모델간의 상관성을 확보 하였다. 그 결과 12t 모델은 60kg, 9t 모델은 31kg 감소하였고, 최적화 모델의 유한요소해석을 통하여 안전성을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.1-7
• /
• 2016

차축 감속기와 차륜으로 구성된 고속철도차량 2차 구동장치는 일체형 조립체이지만, 상이한 기술사양으로 인하여 이들의 예방정비 주기는 서로 다르다. 특히, 이들은 완전분해 정비주기에 따라 매번 동시에 탈부착 작업을 수행한다. 따라서 불필요한 완전분해 정비를 감소하고 높은 열차 가용도를 유지하기 위해서는 신뢰성 중심 유지보수 관점에서 예방정비 비용의 최적화가 중요하다. 본 연구에서는 실제 정비이력으로부터 두 구성품들에 대한 결함나무 분석을 수행하고, 각 하부부품들의 치명도를 고려한 수정된 신뢰도를 각각 평가하였다. 두 구성품에 대한 예방 정비비용의 최적화는 기준 신뢰도 및 개선율을 고려한 유전자 알고리즘으로부터 구하였다. 비용의 최적화는 개체의 적합도 함수에 대한 최대값으로부터 얻는다. 유전자 알고리즘에 의한 최적의 완전분해 정비주기는 285만km로서, 기존 방법의 총비용과 비교하여 약 21% 감소하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권9호
• /
• pp.4149-4155
• /
• 2013

더 빠른 절삭속도와 이송속도를 위한 고속가공은 표면품위와 재료제거율의 증가를 초래한다. 이 논문은 고속가공을 위한 정면밀링커터를 사용한 가공에서 획득된 진동특성에 관한 절삭조건의 영향을 연구하였다. 이 논문에서, 직교배열 테이블에 기초한 다구찌 실험계획법은 고속 정면밀링커터를 사용한 진동특성을 연구하기 위해 적용되었다. 실험조건은 직교배열 $L_{27}(3^{13})$ 을 사용하였다. 실험의 계획과 분석은 S/N비(신호 대 잡음비)와 분산분석을 이용하여 진동에 관한 절삭조건의 영향을 연구하기 위해 수행되었다. 절삭 파라미터 즉 이송속도, 챔퍼길이, 절삭속도 그리고 절삭깊이는 진동 특성치를 고려하여 최적화 되었다.