• 한국건설관리학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.42-51
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• 2019

철도운영기관은 수송수요예측과 열차차량의 수송능력을 토대로 수송계획을 세우고 이에 따른 열차운행계획을 수립한다. 열차운행계획을 통해 열차 운행간격이 조정되어 열차운행시간표(열차다이아)가 작성되고, 열차운행에 사용되는 열차의 차량운영계획이 수립된다. 열차운영기관에서는 열차 운영관리의 효율성을 높이기 위해 다이아에 편성되어진 열차들의 승무인원을 판단하고 배치하는 승무일정계획을 수립해야 한다. 본 연구에서는 승무일정계획 문제인 승무다이아 작성단계에 제약조건을 만족하는 이웃해 탐색기법을 적용하여 승무 계획의 효율적 관리가 가능하도록 하는 방법론을 제시한다. 연구에서 제시한 방법론에 의해 생성된 승무 다이아는 실제 운영하는 열차시간표를 대상으로 기존 승무다이아와 결과 값을 비교하여 제시된 방법론의 효율성을 검증하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.185-192
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• 2012

노선 계획이란 수요를 만족시키면서 열차 운행 비용(operation cost)을 최소화하는 시종착별 열차 운행횟수를 결정하는 과정을 말한다. 그러나 화물 수송의 경우 화물 취급역에서 발생하는 화물의 연결 혹은 해방 작업은 상당한 시간을 필요로 하여, 잦은 중간 화물역에서의 연결 해방 작업은 수송 서비스의 품질을 저하시킬 수 있으므로, 여객 열차의 노선 계획과 달리, 화물 열차 노선 계획에서는 각 열차의 도중 입환역을 어떻게 설정할 것인가가 매우 중요한 문제이다. 본 연구는 열차의 운행 경로, 운행 횟수뿐만 아니라 열차별 도중 입환역를 포함하는 노선계획을 작성하기 위한 최적화 모형을 제시하고, 이 모형에 대한 열생성 기반 해법 및 실험결과를 제시할 것이다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1995년도 추계 학술대회논문집
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• pp.55-63
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• 1995

The flow field around a high-speed train including cross-wind effects has been simulated. This study solves 3-D unsteady incompressible Navier-Stokes equations in the inertial frame using the iterative time marching scheme. The governing equations are differenced with 1st-order accurate backward difference scheme for the time derivatives, 3th-order accurate QUICK scheme for the convective terms and 2nd-order accurate central difference scheme for the viscous terms. The Marker-and-Cell concept was applied to efficiently solve continuity equation, which is differenced with 2nd-order accurate central difference scheme. The 4th-order artificial damping is added to the continuity equation for numerical stability. A C-H type of elliptic grid system is generated around a high-speed train including ground. The Baldwin-Lomax turbulent model was implemented to simulate the turbulent flows. To validate the present procedure, the flow around a high speed train at constant yaw angle of $45^{\circ}\;and\;90^{\circ}$ has been simulated. The simulation shows 3-D vortex generation in the lee corner. The flow separation is also observed around the rear of the train. It has concluded that the results of present study properly agree with physical flow phenomena.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권1호
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• pp.41-46
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• 2014

The aerodynamic drag of high-speed train has been calculated and the effect of bogie side fairing on the aerodynamic drag has been investigated. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation based on steady-state 3 dimensional Navier-Stokes equation has been conducted employing FLUENT 12 and the aerodynamic model of HEMU-430x, the Korean next generation high-speed train under development has been built using GAMBIT 2.4.6. Three types of bogie side fairing configuration, the proto-type without fairing, half-covered fairing to avoid the interference with the bogie frame and full-covered fairing have been adopted to the train model to compare the drag reduction effects of the bogie side fairing configurations and the numerical results yields that the bogie side fairing can reduce the aerodynamic drag of the 6-car trainset up to 7.8%. The aerodynamic drag coefficient of each vehicle as well as the flow structures around the bogie system have also been examined to analyze the reason and mechanism of the drag reduction by bogie side fairing.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.327-332
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• 2011

본 연구에서는 차세대 고속전철의 차량 연결부 저소음 형상 설계를 위한 선행연구로서 차량연결부의 공기역학적 소음 해석을 수행하였다. 이를 위해 차량 연결부는 Mud Flap 형상을 고려한 2차원 Cavity로 가정하였으며, Mud Flap 사이의 간극을 주요 변수로 하여 5개의 간극에 대하여 Parametric Study를 수행하였다. 이를 토대로 차량 Mud Flap 사이의 간극에 따른 Vortex Shedding 등의 유동 특성에 대한 해석을 수행하였다. 또한 높이 별로 3개의 Microphone 위치를 선정하고 간극에 따른 Tonal Noise 및 Overall Noise 등의 공기역학적 소음 특성을 분석하였으며, 차량 연결부 Mud Flap 간 간극 및 소음 특성 간의 상관 관계를 평가하였다. 그 결과 기본 및 특정한 Mud flap 간 간극에서의 소음 특성이 다른 형상에 비해 우수함을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.103-109
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• 2018

5G 목표 중 하나는 기차와 같이 고속으로 이동하는 사용자에 대해 고속의 데이터 속도를 제공하는 것이다. 따라서, High speed train (HST) 시나리오와 같은 높은 이동성 시나리오는 5세대 통신 시스템의 전형적인 시나리오가 될 것으로 예상된다. HST가 급속하게 발전함에 따라 열차 승객에게 무선 통신 데이터를 전송 해야하며, 이용자들의 요구하는 통신 속도는 점차 증가하고 있다. HST 사용자는 현재 HST 통신 시스템의 기능을 벗어나는 위치 또는 속도에 관계없이 높은 네트워크 용량과 안정적인 통신 서비스를 요구한다. 따라서, 5세대 이동통신으로 사용될 mm대역에서 5G 이동통신 시스템에 맞춰 전송 frame을 구성하고 HST 통신 시스템을 구현하고 HST 시나리오에서 광대역 비 정지 MIMO HST 채널에 대한 성능을 분석한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1731-1737
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• 2007

차량운용문제 혹은 열차반복문제는 수송계획, 열차운행계획에서 작성된 열차운행시각에 기초하여 편성유형 또는 차종에 따라 주어진 제약조건(선회조건, 검수조건, 기지복귀조건 등)을 반영하여 최적의 차량운용 다이아, 운용순서를 구성하는 문제이다. 일반적으로 이 문제는 집합분할(Set Partition)문제로 모델링하여 열생성(Column Generation) 기법을 사용하여 제약조건에 맞는 운용을 생성하였다. 하지만, 본 연구에서는 지하철과 같이 열차운행의 빈도는 높고 물리적 네트웍은 간단하며 시종착역의 수가 적을 경우 많은 대안 경로(Alternative Routing)들이 생성되는 특징 및 일반 철도와는 다른 역에서의 공간적 제약에 따른 차량 선회 제약을 고려하여 차량운용수를 최소화할 수 있는 지하철 차량운용 문제에 대한 수학적인 모델을 제시하고자 한다. 먼저, 차량선회제약만을 고려하여 최소비용 흐름 모형으로 네트워크 모형을 구성하였다. 최소비용 흐름 모형을 결과로 생성된 운용을 바탕으로 각 운용의 운행거리를 정규화(Normalize)하는 휴리스틱 기법을 제안하였다. 또한, 이 방법론을 실제와 유사한 지하철 열차 스케줄에 적용하였고 약 14%의 차량소요 감소 및 최대 영업거리 약 11%, 표준영업거리편차 약 5% 감소를 통하여 본 연구결과의 유용성을 확인하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.101-108
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• 2004

교류 전기철도 시스템은 3상 전원으로부터 전력을 수전 받지만, 철도부하는 단상이므로 열차가 운행될 경우 3상 전원 측에 전압불평형을 유발시키게 된다. 전기철도 시스템 중 전동차 사무소의 경우도 일반 3상부하와 비상용 철도 부하가 운영되므로 전압불평형 및 전압강하 현상이 발생하게 된다. 이러한 전압불평형이나 전압강하는 고조파 발생의 주원인이 되고, 고조파는 전동차 사무소의 정밀한 기기들의 오동작을 초래할 수 있다. 따라서, 전동차 사무소의 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 SVC의 사용을 제안하였다. 또한 SVC를 이용하여 전동차 사무소의 전압불평형 및 전압강하를 보상할 경우 발생할 수 있는 고조파에 대해 PSCAD/EMTDC를 이용하여 분석하였다. 결과적으로, 전동차 사무소의 전압강하 및 전압불평형 보상을 위한 SVC는 전력품질을 향상시킨다는 것을 본 노문에서 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.81-87
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• 2017

본 연구는 고속열차 시운전 시험과 이에 따른 주행동특성 고찰 및 개선에 관한 것이다. 고속열차 시운전 시험을 통한 선행 연구에서 도출한 요댐퍼 설치 방법에 따른 후미 진동 개선 방안을 실제 고속철도 차량의 시운전시에 적용하여 후미 진동 저감 효과가 있음을 확인하였다. 또한 전체 차량에 대한 진동저감 방안을 동역학 해석 소프트웨어를 사용하여 수치 해석적 방법으로 도출하였으며, 그 효과를 시운전 시험을 통하여 확인하였다. 개선된 설계안은 실제 2층 고속열차 객차에 적용되어 주행동특성 문제없이 시운전을 진행하였다. 차세대 고속열차 임계속도에 영향을 미치는 현가장치 파라미터들에 대한 민감도 분석을 수행하였으며, 임계속도에 크게 영향을 미치는 4개의 설계변수를 도출하였는데, 이는 1차 탄성조인트 열차진행 방향 강성, 2차 요댐퍼 시리즈 강성, 2차 횡댐퍼 댐핑계수, 차간 댐퍼 댐핑계수 순이었다. 이 설계변수에 대한 최적화를 통하여 임계속도를 23.3% 향상시키는 현가장치 파라미터를 제시하였으며, 이는 차세대 고속열차 상용화 모델의 설계에 이용될 수 있다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.34-39
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• 2016

경부 고속철 40 m 단경간 PSC 교량을 대상으로 38 자유도 KTX 동력차를 주행속도 500 km/h까지 12 단계 불규칙 궤도형상과 상호 작용력을 고려하여 해석하였다. 차량의 윤축하중과 중심회전각을 평가하기 위하여 170 m 일반도상을 교량과 조합하여 횡압과 탈선계수 그리고 윤중감소율을 허용기준과 비교하였다. 단순교와 연속교의 교량받침 최대 변위와 누적이동거리를 주행속도별로 해석하였다. PTFE 마찰판과 DP-mate의 EN-1337-2 기준의 장기마찰시험을 수행하였다. 수행된 장기마찰시험은 차세대 고속철의 증가되는 주행속도를 고려하여 개선 방안을 제안하였다.