• Environmental Engineering Research
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• 제24권4호
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• pp.680-689
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• 2019

Temperature effects on the generation of brake wear particles from railway vehicles were generated, with a particular focus on the generation of ultrafine particles. A real scale brake dynamometer test was repeated five times under low and high initial temperatures of brake discs, respectively, to obtain generalized results. Size distributions and temporal patterns of wear particles were analyzed through visualization using clustered heatmaps. Our results indicate that high initial temperature conditions promote the generation of ultrafine particles. While particle concentration peaked within the range of fine sized particles under both low and high initial temperature, an additional peak occurred within the range of ultrafine sized particles only under high initial temperature. The timing of peak occurrence also differed between low and high initial temperature conditions. Under low initial temperature fine sized particles were generated intensively at the latter end of braking, whereas under high initial temperature both fine and ultrafine particles were generated more dispersedly along the braking period. The clustered correlation heatmap divided particle sizes into two groups, within which generation timing and concentration of particles were similar. The cut-off point between the two groups was approximately 100 nm, confirming that the governing mechanisms for the generation of fine particles and ultrafine particles are different.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.618-624
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• 2017

현재 서울 및 대부분의 광역도시에서 운영 중인 전동차는 출퇴근시 높은 혼잡도로 인해 열차 운행시간이 상습적으로 지연되고 있는 실정이다. 그 중 정차역에서 승객들의 승하차 시간에 따른 지연 효과도 큰 영향을 미친다. 이번 연구에서는 승객 승하차 시간을 단축시킴으로써 도시철도의 표정속도를 향상시킬 수 있는 방안으로 광폭 출입문 시스템 개발을 수행하였다. 먼저 광폭 출입문의 폭을 정의하기 위해 시험을 통하여 크기별 시간 단축 효과를 확인하고, 주변 기기와의 간섭 효과를 고려하여 열차의 정위치 정차 성능 향상을 조건으로 최적 사이즈를 정의하였다. 그리고 출입문 크기의 변경으로 인한 차량구체의 구조 특성이 바뀌게 되므로 구조 해석을 통해 구조 안정성을 확인하였다. 다음으로 광폭 출입문 시스템의 상세 설계를 진행하고 시작품을 제작하였으며 기능 시험과 내구 시험을 진행하여 제시한 설계안의 타당성을 검증하였다. 본 연구의 체계적인 개발 과정을 통해 향후 표정속도 향상을 위한 방안으로 광폭 출입문 적용시 출입문 크기 정의부터 시스템 제작까지 설계 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 대한교통학회지
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• 제33권1호
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• pp.70-80
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• 2015

본 연구는 최근 국내 도입이 추진되고 있는 궤도교통수단인 트램이 일반교통류와 도로를 공유했을 때 발생할 수 있는 문제를 예상하고, 트램운영의 효율성과 안정성을 확보할 수 있는 신호운영 전략과 통합 신호운영이 가능한 신호제어기 시작품을 개발하는데 연구의 목적이 있다. 통합 신호운영을 위해 고정식 트램 우선신호와 능동식 트램 우선신호를 포함한 3단계의 유기적인 통합 신호제어 전략을 수립하였고, 각 단계별 전략수행을 위한 신호운영 알고리즘을 개발하였다. 개발된 신호제어 알고리즘을 S/W로 구현하고, 표준 신호제어기에 기반한 H/W로 제작하였고, 이를 평가하기 위한 통합 신호제어 시뮬레이터(Hardware in the Loop Simulation system: HILS)를 개발하였다. 미시적 시뮬레이션 프로그램을 통해 통합 신호제어 전략의 효과와 개발된 통합 신호제어기의 성능을 평가한 결과, 본 연구를 통해 개발된 신호제어 알고리즘으로 산출한 교차로 신호시간이 트램차량의 신호교차로 정지수와 통행시간을 감소시켰음을 확인하였고, 트램 우선신호에 따른 일반차량의 지체증가가 거의 나타나지 않음을 확인하였다. 또한 통합 신호제어 시뮬레이터를 통해 개발된 통합 신호제어기의 H/W와 S/W의 기능 수행 여부을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.270-276
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• 2020

3D 프린팅은 고분자, 세라믹, 금속 등 다양한 소재를 대상으로 복합적인 형상을 한 번의 공정으로 제작할 수 있는 적층 기반 제작 기술이다. 최근의 3D 프린팅 기술은 프린팅 속도의 향상과 적용 가능 소재의 지속적인 개발에 의해 양산형 제품 생산이 가능한 수준으로 발전하였다. 본 연구에서는 레이저를 활용한 3D 프린팅 기술을 적용하여 철도 차량용 공기 압축기에 쓰이는 열교환기 제작을 진행하였다. 먼저 3D 프린팅에 적합한 형상으로 경량화 및 컴팩트화를 주안점으로 열교환기의 최적 설계를 진행하였다. 그로부터 도출된 설계안을 기반으로 SLM 기법을 적용하여 AlSi10Mg 합금 소재로 열교환기 시작품을 제작하였다. 다음으로, 제작된 시작품을 기존 공기 압축기에 부착하여, 압축공기의 열교환 성능을 시험하였다. 3D 프린팅 시작품의 시험 결과는 기존 열교환기 대비하여 저압부와 고압부에서 열교환 성능은 각각 약 80% 및 85% 수준을 보였다, 하지만 외부 냉각공기 조건을 기존 열교환기와 유사한 조건으로 가정하였을 때 𝓔-NTU 법을 활용하여 계산한 열전달량은 기존 열교환기 대비하여 유사한 성능을 보여 주었다. 결과적으로, 3D 프린팅 제작 열교환기의 성능 효과 및 경량화 등의 장점을 확인할 수 있었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권5호
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• pp.62-70
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• 2016

보행과 차량이 공존하는 교통망에서 보행성 확보가 중요한 과제로 부각되고 있다. 차량과 보행의 상대적인 관계에서 보행성을 판단하는 것은 어려운 문제이다. 우선 보행네트워크의 보행성 평가 기준을 정립하는 체계가 구축되어야한다. 보행성은 보행네트워크에서 경험하는 접근성, 이동성, 편리성과 같은 정량지표로 산출된다. 본 연구는 보행성 평가를 위해 공간구문론과 Logit 경로선택모형을 통합을 제안한다. 공간구문론은 링크 통합도를 산정하여 보행가로 설계의 적정성을 판단한다. Logit 모형은 보행수요의 안전성, 이동성, 접근성을 확률적으로 계산한다. 통합모형은 통행자가 경험하는 통합도, 이동편리성, 접근가능성, 안전성과 같은 평가요소를 확률적으로 정량화하여 현실을 적절하게 반영하는 장점을 제공한다. 본 연구는 Logit 모형의 해법으로 Dial 알고리즘을 활용하였다. 이를 위해 보행네트워크의 물리거리와 공간구문론의 시각거리를 일치시키기 위해 네트워크 확장을 통하여 대기시간을 반영하는 방안을 강구하였다. 이에 따라 통합모형에서 도출되는 보행성 평가지표를 검토하고, 모의 네트워크로 모형의 활용성을 측정한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제8권6호
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• pp.55-63
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• 2022

최근 중국에서 중대형 도시철도의 급속한 발전으로 고속철도의 총 운행거리와 총 EMU(Electric Multiple Units) 수가 증가하고 있다. 고속 EMU의 시스템 복잡성은 지속적으로 증가하고 있으며, 이는 장비의 안전성과 유지보수의 효율성에 대한 더 높은 요구사항을 제시한다. 현재 중국의 고속 EMU의 유지보수 모드는 여전히 계획적인 유지보수 및 고장보수에 기반한 사후 유지보수 방식을 채택하고 있어 유지보수가 미흡하거나 과도하게 이루어지며, 장비 고장 처리의 효율성을 떨어뜨리고 유지보수 비용을 증가시킨다. PHM(진단 및 예측관리)의 지능형 운영 및 유지관리 기술을 기반으로 합니다. 본 논문은 고속 EMU의 서로 다른 시나리오의 다중 소스 이기종 데이터를 통합하여 "차량 시스템-통신 시스템-지상 시스템"의 통합 PHM 플랫폼을 구축하고, 장비 고장 메커니즘을 인공지능 알고리즘과 결합하여 고속 EMU의 트랙션 모터에 대한 고장 예측 모델을 구축한다. 고속 EMU의 안전하고 효율적인 작동을 보장하기 위해 고장 예측 및 정확한 유지보수를 사전에 수행해야 한다.