• 대한토목학회논문집
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• 제29권6D호
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• pp.675-683
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• 2009

본 논문에서는 도로와 철도에서 자동차와 열차주행시에 발생하는 진동에너지를 건축-토목 구조물에 활용 가능한 전기에너지로 변환하는 진동력 발전시스템 인프라 구축을 위한 기초 개념에 대해 연구하였다. 본 연구에서는 자기유도기술을 활용하여 진동에너지를 전기에너지로 변환하는 진동력 발전장치를 제안하고, 자기유도기술의 기본 원리 및 진동력 발전장치의 동적특성에 대해 설명하였다. 마지막으로 외력과 진동속도에 따라 진동력 발전장치에서 발생하는 기전력의 세기와의 상관관계를 분석하기 위해 다양한 변수를 두고 실내실험을 수행하였고, 이러한 실험결과를 토대로 시험용 진동력 발전장치의 적용성과 효용성을 분석하여, 최대 가용 전력을 획득하기 위한 진동력 발전시스템의 최적설계에 대한 기초 자료를 확보하였다.

• 대한교통학회지
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• 제33권2호
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• pp.182-191
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• 2015

무인과속단속시스템은 속도위반 차량을 효과적으로 단속하기 위해 도입되었으나, 기존의 지점 과속단속시스템의 경우 차량 내비게이션, 스마트폰 등을 통해 제공되는 위치정보 서비스로 인해 단속 효과가 현격히 낮아지게 되었다. 구간 과속단속시스템은 지점 과속단속카메라 설치 지점에서 나타나는 카메라 전후에서 급감속 및 재가속을 반복하는 회피 거동으로 인한 여러 가지 부정적인 문제점을 보완하기 위해 도입되어 설치를 확대해 나가고 있다. 이에 본 연구에서는, 국내 고속도로 상에 설치된 구간 과속단속시스템에서 나타나는 교통류 특성에 대해 대조 구간을 설정하여 비교 분석하였다. 이를 위해 구간의 특성 등을 고려하여, 중부내륙선, 대전-통영선, 영동선 내의 구간 과속단속 시행구간에 대해 VDS 검지기 데이터를 수집하였으며, 데이터필터링을 통해 비교분석에 용이한 조건을 설정하고 자유속도 상태에서의 교통류 특성을 분석하였다. 분석결과, 구간 과속단속구간 내에서는 대조 구간에 비해 속도 평균 및 속도 분산이 낮아지는 경향을 보였으며, 통계적 검정 방법을 이용하여 이를 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권10호
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• pp.1179-1185
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• 2011

용접이음부의 신뢰성 확보는 구조물의 건전성과 내구성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 점용접 이음재의 피로설계기준(fatigue design criterion)을 정하기 위해서는 정확한 응력해석과 체계적인 피로강도평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 실제 전동차량 차체에 많이 적용되는 냉간 및 열간압연강판인 SPCC, SPCE, SPHE을 대상으로 기하학적 인자(geometrical factors)들을 선별해서 TS형과 CT형의 대표적인 점용접 이음재 시험편을 기본모델로 하여 인장전단하중을 가하여 피로강도 및 피로특성을 평가하고자 하였다. 그리고 피로균열의 발생과 성장 기구에 대한 영향을 분석하기위해 용접 시 발생되는 여러 가지 주요인자들 중 입열량에 의해 발생할 수 있는 용접잔류응력을 X-ray 회절법에 의해 실험적으로 해석하였다. 그리고 이러한 해석을 통하여 얻어진 결과를 중첩(superposition)함으로 해서 잔류응력을 고려했을 경우 너깃 단 최대주응력으로 피로강도를 재평가하여 합리적인 피로설계기준(fatigue design criterion)을 재정립하고자 하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.48-57
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• 2005

Discrete Event Simulation은 기존에 생산 분야에서 적용되어지는 이론중의 하나로 생산에서 발생되는 작업을 Event 기반으로 분류하고 각각의 경우를 기초로 Simulation하여 평가하는 기법이다. 철도차량의 중정비는 핵심부품의 정비를 단계별로 세분화하여 이루어지는데 틸팅차량을 포함하는 신형 철도차량의 경우 주요 정비부품이 많은 제어장치와 전자장치로 구성되어 있다 대차의 경우 많은 주요부품이 중복되어 이것을 체계적이며 효율적으로 유지 보수하는 것이 절실한 것이다. 이러한 부품의 상태를 점검하고 평가하는 것은 유지보수에 관련된 인력이 아닌 이와 관련된 분석기계일 것이고 틸팅차량의 경우 다량의 주요 부품에 대한 유지보수기계의 성능의 평가가 요구될 것이다. 본 논문은 이러한 필요성에 기초하여 작성되었다. 우선 Discrete Event Simulation의 개념을 간략히 소개하였고 Discrete Event Simulation의 5단계 알고리즘을 철도차량 유지보수기계 기반으로 수정하였다 그리고 유지보수 요구 조건에 기초하여 Simulation 알고리즘을 적용하였다. 본 논문은 Discrete Event Simulation의 이론을 이전에 적용된 사례가 없는 철도차량유지보수 분야에 소개하여 유지보수 효율의 극대화를 위한 기법을 적용하였으며 향후 철도차량 유지보수관련 기계의 성능 평가 및 적용에 있어 도움이 될 수 있는 참고 자료로 활용 가능할 것이다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권3호
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• pp.12-19
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• 2008

번호판 인식 작업은 번호판 영역분할, 개별문자 추출, 문자인식의 세 단계를 거쳐 이루어진다. 이 가운데 번호판 영역분할은 번호판 인식의 가장 핵심이 되는 부분이면서 또한 처리 시간이 가장 많이 소요되는 부분이다. 본 논문은 다양한 도로 주변 환경을 고려해야하는 불법주정차 무인단속 현장으로부터 획득된 차량영상을 대상으로 번호판 영역을 효과적으로 추출하는 방법에 관해 기술한다. 접근방법은 번호판 영역의 가로 명암 값 변화의 특성을 이용하여 번호판 영역에서 문자 폭, 배경영역과 문자 영역의 명암차를 조사하여 문자 영역임을 확인하고, 문자와 문자 사이의 거리를 조사하여 번호판 영역을 확인한다. 또한 번호판 영역 추출 과정에서 배경영역과 문자 영역의 명암차를 이용하여 번호판의 종류를 구분한다. 본 연구는 새로운 유럽형 번호판을 포함한 국내 번호판에 대하여 번호판 테두리 훼손에 따른 번호판 영역 추출 실패의 문제점을 해결하고 시간 소요의 문제를 실시간으로 처리함으로서 실용적 응용이 가능하도록 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6788-6798
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• 2015

최근 고속철도에서는 열차의 운영속도가 향상되고 동력분산형 차량의 도입이 증가하고 있다. 또한 콘크리트 슬래브궤도의 수요가 증가하고 설계단면감소 추세가 예상되면서 설계하중 및 속도변화로 인한 콘크리트 슬래브궤도의 보다 명확한 내부거동평가가 요구된다. 본 연구의 목적은 열차하중과 열차속도 변화에 대하여 콘크리트궤도구조와 노반의 역학적인 거동을 평가하고 규명하는 것이다. 이를 위하여 도상콘크리트층과 콘크리트기층의 속도, 하중 변화에 따른 거동을 해석하여 평가하였다. 또한 호남고속철도 토노반 콘크리트 궤도에 부설 중에 매립된 도상콘크리트 변형율계로 HEMU-430X 열차와 KTX-호남의 170km/h에서 최대 402km/h까지 측정된 측정결과와 해석결과를 비교분석하였다. 분석결과, 속도향상에 따른 증가경향을 확인하고 선형회귀선을 도출하였으며 슬래브 층의 결합상태와 비결합 상태의 가정상태의 해석응력과 현장의 콘크리트 슬래브 내부응력을 비교할 수 있었다. 그 결과 축중이 작은 동력분산식 HEMU 430-X 열차의 402km/h주행 시 발생응력과 KTX-호남의 발생응력이 유사하게 발생함을 알 수 있었고 속도증속에 따라 발생응력의 표준편차 값이 크게 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.594-600
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• 2021

곡선 보는 철교 그리고 자동차와 갈은 구조물의 구성으로 널리 사용되어왔다. 많은 연구자들의 관심분야인 이러한 구조물의 안정성 거동 해석분야는 괄목할 만한 성과가 있어 왔다. 곡선 보 구조물의 기하학적 구조 및 물성치가 탄성 및 강성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 정역학적 동역학적 해석이 필요하다. 그러나 구조물의 복잡성 때문에 어떠한 경계조건에서도 엄밀해를 얻기가 매우 어렵다. 전통적으로 미분방정식의 해법은 유한차분법 혹은 유한요소법으로 해결해왔으나 이러한 방법들은 때론 복잡한 비선형 구조물에는 과도한 컴퓨터 용량사용과 복잡한 알고리즘 프로그램을 요구한다. 이러한 어려움을 해결하기 위해 미분구적법(DQM)이 여러 분야에 사용되어왔다. 본 연구에서는 복잡한 편미분 방정식의 해를 구하기 위하여 미분구적법이 사용되었다. 중면 신장을 고려한 등분포 하중 하에서 선형으로 변하는 비대칭 곡선 보의 내평면 신장 좌굴의 지배방정식을 유도하였고, DQM을 이용하여 지배방정식의 해를 구하였다. 다양한 열림 각, 경계 조건, 그리고 파라미터에 의한 임계하중을 계산하였다. DQM 결과는 비교 가능한 엄밀해와 비교하였고 DQM은 적은 격자점을 사용하고도 정확성을 보여주었다. 예를 들어 열림 각이 180°인 비 신장 고정단 곡선 보의 경우, 엄밀해의 임계하중 값은 8.0이고 DQM의 임계하중 값은 7.98로, 오차가 0.3% 미만 이었다. 곡선 보의 내평면 비 신장 임계하중도 계산하였고, 두 이론을 상호 비교 분석하였다. 아크축의 중면 신장을 고려한 연구는 곡선 보의 임계하중에 중대한 영향을 미치는 것을 보여준다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권6호
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• pp.1001-1012
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• 2018

국내 철도차량부품 제조 중소기업은 250여 개의 관련업체가 있으며 자체 기술력을 보유하기 보다는 외국 기술과 제품을 수입하여 철도차량의 부품을 제작 납품하는 형태로 생존하고 있다. 이로 인해 철도 핵심부품 산업은 해외 의존성이 높은 상황이다. 이에 정부에서는 철도차량부품 제조 중소기업 지원을 위해서 다양한 정책적 지원을 강화하고 있지만, 정부의 지원 정책이 철도차량부품 제조 중소기업이 안고 있는 문제점과 애로사항을 충분히 해결하지 못하고 있다. 철도차량부품 제조 중소기업이 국가경제의 경쟁력 강화에 기여할 수 있고 이들을 효과적으로 지원하기 위해서는 기술사업화 과정에서 중요한 촉진요인이 무엇인지 명확히 파악할 필요가 있다. 이에 본 연구는 철도차량부품 제조 중소기업의 기술사업화를 촉진하는 10개의 요인을 추출하였으며, 이들 지표의 중요도를 AHP (Analytic Hierarchy Process)를 이용하여 분석하였다. AHP 분석결과, 기업내부 요인이 가장 중요한 요인으로 나타났으며, 그 하위 항목으로는 '사업화 능력'이 가장 중요한 항목으로 분석되었다. 본 연구의 내용과 결과는 공공 연구기관 및 철도차량부품 제조 중소기업 지원 기관인 철도 운영기관의 기술사업화 지원 프로그램 기획과 지원 정책을 수립할 때 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국도시철도학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.319-326
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• 2018

열차제어시스템에서 열차간 추돌을 방지하기 위한 안전간격은 열차의 비상제동에 따른 제동거리를 기반으로 한다. 제동거리 성능평가는 동역학적 해석과 시운전시험을 통한 확인이 있으나 두 방법 모두 차륜과 레일의 점착계수의 약화 등과 같은 조건을 모두 고려할 수 없기 때문에 열차제어시스템의 설계에 활용하기에는 충분하지 않다. 따라서 본 연구에서는 다양한 환경을 고려할 수 있는 몬테카를로 방법을 이용하여 제동성능을 분석하고자 하였다. 제동모델은 비상제동에서 사용하는 공기제동을 기초로 하였으며, 제동압력, 제동효율, 제동 마찰계수, 점착계수, 차량의 질량분포 등을 고려할 수 있도록 모델링하였다. 영향 인자 분포의 변화에 따른 제동성능의 변화를 검토하고 이를 바탕으로 제동장치의 품질 제어를 통해 제동성능은 개선될 수 있음을 확인하였다. 또한, 열차를 구성하는 차량 편성에 따라 제동성능의 변화를 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 열차제어시스템의 안전간격 설계의 기초자료로 활용될 뿐 아니라 철도차량의 제동성능 향상의 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권6호
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• pp.853-861
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• 2018

본 논문에서는 전기철도차량이 운행할 때 이상 전압상승에 의한 문제점을 해결할 수 있는 고조파 제한장치의 적용을 제안한다. 운행 중 열차에 전력을 공급하는 교류가선은 25kV/60Hz의 전기를 공급하기 위하여 사용되지만 철도차량 전기장치의 기술발전에 따라 점차 가선에 포함되는 고조파의 크기 및 주파수의 변형이 다양해지고 있다. 최근 열차안전운행에 심각한 문제가 되고 있는 주회로 기기인계기용변압기(Potential Transformer, PT)의 파손이나 주변압기 등의 열손증가는 가선 전원의 고조파로 인한 순간적인 무효전류의 증가로 생기는 현상이다. 주회로 기기의 저주파형 트랜스포머로 고주파수 성분이 유입되면 트랜스 코어의 히스테리시스에 의한 철손 증가 및 기생 커패시턴스에 흐르는 전류가 증가하므로 발열이 발생하게 된다. 이러한 문제 해결을 위해 최근 시퀀스의 조정으로 전력변환 장치의 인위적인 NOTCH OFF가 적용되었다. 그러나, OFF 신호를 받아 제어하는 방식은 지상과 차상 장치의 상호작용으로 동작하므로 불량 발생 시 무효화 되며, 실제 사고가 발생되고 있다. 따라서, 근본적인 문제해결을 위한 방법으로 고조파 전류가 가급적 변압기에 유입되지 않도록 하는 것이 필요하며, 고조파 전류의 유입으로 인해 빈번하게 발생되고 있는 열차사고를 방지하고 안전한 운행을 위해 열차의 실험 분석과 고조파 제한장치의 시뮬레이션을 통한 장치의 타당성 검증을 위한 연구를 수행하였다.