• 한국철도학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.35-42
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• 2014

연구는 무선통신기반 열차제어시스템의 상호운영성(interoperability)을 확보하기 위하여 열차제어와 관련된 위험원 분석, 열차제어시스템의 기능요구사항 설정 및 차상과 지상ATP(Automatic Train Protection)장치의 기능배치를 포함하고 있다. 개방형 무선통신기술을 활용하고, 지상과 차상에서 수행되는 열차제어시스템의 기능배치를 표준화화여 상호운영성을 확보할 수 있으며, 이를 통하여 철도망의 통합운영체계를 구축할 수 있다. 상호운영성을 지원하는 열차제어시스템의 기능을 지상과 차상에 배치하기 위해서는 위험원 분석과 시스템 요구사항 정의를 필요로 한다. 열차제어시스템의 위험원으로 열차안전간격제어와 열차제한속도초과를 설정하여 위험원 요인을 확인하였다. 또한 위험원 요인이 열차제어시스템에 미치는 영향을 확인하고 열차제어시스템의 하부장치의 기능요구사항과 ATP의 지상기능과 차상기능 배치를 정의하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1373-1379
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• 2012

철도 시스템에서 방사하는 9~150 kHz 대역의 자기장 복사 방출은 철도 시스템 주변의 무선 설비 등에 영향을 주어 통신 성능의 저하나 오동작을 초래할 수 있다. 본 논문에서는 전기 철도 시스템에서 방사하는 9~150 kHz 주파수 대역의 전자파 노이즈에 대한 등가 회로 모델을 소스 및 전달 경로 분석을 통하여 제안하고, 철도차량의 견인 구동 시스템과 변전 시스템에서 발생하는 수 kHz의 스위칭 노이즈가 급전선과 선로의 루프 회로를 통하여 방사됨을 확인하였다. 또한, 실제의 구리-국수 간 중앙선 철도의 RC Bank의 효과를 분석하여 이러한 회로 등가 모델의 유효성을 검증하였고, 급전선과 선로 사이에 적정한 용량의 커패시터를 장하함으로써 효과적으로 설계 대책이 가능함을 보였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.436-444
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• 2016

철도차량용 주변압기 고압권선은 고압인통선에 유기되는 이상전압과 내부공진을 발생 시킬 수 있는 다양한 주파수 대역의 고유주파수를 가진다. 공장시험은 다양한 파형과 지속시간을 지닌 이상전압의 여자가능성을 판단하는데 한계가 있다. 본 연구는 전자계과도해석프로그램(이하 EMTP)을 이용하여 고압권선 모델을 설계하고 초기 전압분포와 전압-주파수 관계 측면에서 내부공진특성을 모의분석한다. 턴 단위의 집중매개변수는 변압기 형상정보부터 계산되며, 각 레이어 단위로 합산된 서브모델은 네트워크 모델로 결합되어 EMTP의 라이브러리를 통해 구현한다. 사례연구는 주파수 변동에 따른 레이어 단위의 전압-주파수 관계 특성과 시계열 영역에서 전압 확대 및 분포 양상을 보여준다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.356-364
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• 2017

전기철도 차량은 검수를 위한 단계가 복잡하며, 안전사고에 대한 위험도 내포하고 있다. 이동식 전차선 시스템은 복잡한 과정의 검수고 입환 시스템에 대해 단순화가 가능하도록 하며, 사용자 편의성을 제공하고 안전성을 확보한다는 측면에서 매우 유용한 시스템이다. 본 논문에서는 기존 이동식전차선 대비 사용상 장점이 있고 국내 직류 시스템에 첫 적용되는 강체전차선을 적용하여 기계적인 내구성, 편의성, 작업자 안전성을 확보한 철도차량용 이동식 전차선 시스템에 대해 성능평가 및 연구개발 결과를 정리를 포함하여 현장설치를 위한 기본적인 특성을 종합적으로 분석하였다. 결론적으로 반복적인 사용 환경에 대한 내구성, 기계적인 하중에 대한 내구성, 안전성 등 요구 사양에서 우수한 결과를 나타내었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권5호
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• pp.653-660
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• 2022

Gravel scattering that is generated during operation of high-speed railway vehicle is cause to damage of vehicle such as windows, axle protector and so on. Especially, those are frequently occurred in winter season when snow ice is generated easily. Above all, damage of vehicle windows has not only caused maintenance cost but also increased psychological anxiety of passengers. Various methods such as heating system using copper wire, heating jacket and heating air are applied to remove snow ice generated on the under-body of vehicle. However, the methods require much run-time and man power which can be low effectiveness of work. Therefore, this paper shows that large-area heating system was developed based on heating coat in order to fundamentally prevent snow ice damage on high-speed railway vehicle in the winter season. This system gives users high convenience because that can remotely control the heating system using IoT-based wireless communication. For evaluating the applicability to railroad sites, a field test on an actual high-speed railroad operation was conducted by applying these techniques to the brake cylinder of a high-speed railroad vehicle. From the results, it evaluated how input voltage and electric power per unit area of the heating specimen influences exothermic performance to draw the permit power condition for icing. In the future, if the system developed in the study is applied at the railroad site, it may be used as a technique for preventing all types of damages occurring due to snow ice in winter.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.364-370
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• 2008

최근 무선통신 및 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기술의 확대로 다양한 환경에서 정보를 수집, 가공 할 수 있게 되었다. 특히 센서들의 크기가 소형화되면서 노드의 개수도 많아짐에 따라 이웃노드와의 채널간섭 및 충돌, 에너지 소모 등의 문제가 대두되었다. 본 논문에서는 지하공간에서 효율적인 통신을 위하여 비컨을 사용하고 TinyOS기반으로 설계 및 구현하여, 멀티홉 메쉬 구조에 적합한 무선 센서 네트워크를 구축하였다. 구현한 프로토콜은 비컨 간의 충돌방지를 위한 스케줄링을 제공하여 안정적인 Association이 가능하도록 하였으며, NAA(Next Address Assignment) 기법을 이용하여 동적인 주소할당과 재사용을 지원한다. 또한 실시간 정보처리를 위한 지식정보 서버를 구축하였다. 끝으로 실제 테스트베드 구축을 통하여 화재, 대기오염 등 다양한 환경에서의 높은 전송률을 가짐을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권2호
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• pp.483-503
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• 2015

This paper analyzes the optimal user density and power allocation for Device-to-Device (D2D) communication underlaying cellular networks on multiple bands with the target of maximizing the D2D transmission capacity. The entire network is modeled by Poisson point process (PPP) which based on stochastic geometry. Then in order to ensure the outage probabilities of both cellular and D2D communication, a sum capacity optimization problem for D2D system on multiple bands is proposed. Using convex optimization, the optimal D2D density is obtained in closed-form when the D2D transmission power is determined. Next the optimal D2D transmission power is obtained in closed-form when the D2D density is fixed. Based on the former two conclusions, an iterative algorithm for the optimal D2D density and power allocation on multiple bands is proposed. Finally, the simulation results not only demonstrate the D2D performance, density and power on each band are constrained by cellular communication as well as the interference of the entire system, but also verifies the superiority of the proposed algorithm over sorting-based and removal algorithms.

• Smart Structures and Systems
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• 제16권3호
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• pp.383-399
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• 2015

Today, as railways increase their capacity and speeds, it is more important than ever to be completely aware of the state of vehicles fleet's condition to ensure the highest quality and safety standards, as well as being able to maintain the costs as low as possible. Operation of a modern, dynamic and efficient railway demands a real time, accurate and reliable evaluation of the infrastructure assets, including signal networks and diagnostic systems able to acquire functional parameters. In the conventional system, measurement data are reliably collected using coaxial wires for communication between sensors and the repository. As sensors grow in size, the cost of the monitoring system can grow. Recently, auto-powered wireless sensor has been considered as an alternative tool for economical and accurate realization of structural health monitoring system, being provided by the following essential features: on-board micro-processor, sensing capability, wireless communication, auto-powered battery, and low cost. In this work, an original harvester device is designed to supply wireless sensor system battery using train bogie energy. Piezoelectric materials have in here considered due to their established ability to directly convert applied strain energy into usable electric energy and their relatively simple modelling into an integrated system. The mechanical and electrical properties of the system are studied according to the project specifications. The numerical formulation is implemented with in-house code using commercial software tool and then experimentally validated through a proof of concept setup using an excitation signal by a real application scenario.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1454-1460
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• 2006

본 논문에서는 무선통신기반 열차제어시스템을 위한 지상무선통신장치와 차상무선통신장치사이에 로밍시 통신성능을 평가하기 위해 개발한 로밍시뮬레이터를 소개한다. 일반적으로 무선통신기반 열차제어시스템이라 하면 지상에 위치하는 제어장치가 각 열차로부터 위치와 속도를 주기적으로 수집하고, 선행열차와 속도 제한 지점까지의 거리정보를 열차로 전송하고, 차상의 제어장치가 열차성능에 맞는 최적의 속도제어를 수행하는 시스템으로 정의된다. 열차의 이동시 지상의 제어장치와 열차제어정보 송수신을 위하여 연속적으로 통신을 하기 위해 로밍이 이루어진다.

• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제2권4호
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• pp.473-477
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• 2013

The railway developed countries in Europe, Japan such as ERTMS Regional, FFB, COMBAT, it is the stage of development or testing the train control system for the signal system of branch interval of low density. Similar to the signal system used by the mainline and branch sections of low density domestic portions not suitable in terms of maintenance operational efficiency in accordance with the installation and operation in many cases. Therefore these low-density branch railway lines required that oriented train control system of wireless communication to improve the operation efficiency and line side equipment controlled on board the train. In this paper, We was published a route on setting is the operation of the new on-board oriented train control system for controlling a line converter of the train so that it is possible to improve the operational efficiency of the branch of the low density.