• 전자공학회논문지
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• 제53권9호
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• pp.38-45
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• 2016

본 논문은 다관절 철도 차량의 효율성 및 안정성 향상을 위해 분산형 제어 시스템 구축 시 이더넷 기반의 Train Communication Network(TCN) 적용안을 제시하고, 해당 망의 최적 네트워크 토폴로지 구성을 위한 방법론을 제안한다. 적용된 TCN은 백본 망과 하위 망의 계층 구성을 갖고, 하위 망이 관장하는 차량의 수에 따른 전송 딜레이와 안정성을 경유 노드 수와 차량 간 케이블 수로 모델링한다. 이를 기반으로 목적 함수를 정의하고 최적해를 도출하기 위한 방법론을 제시한다. 차량 수의 정수 제약 조건을 완화하여 목적함수의 최적 실수해를 먼저 도출하고, 이로부터 최적 정수해를 탐색하는 방법을 이용한다. 수치 결과를 통해, 도출된 해의 특성을 다양한 관점에서 분석한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.727-735
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• 2016

철도차량용 구동 시스템의 주 변압기를 지능형 변압기로 대체하는 것은 철도차량의 효율을 높이기 위한 효과적인 방법이다. 지능형 변압기는 고전압 입력단을 저전압 직류단으로 변환하는 정류단 모듈과, 변환된 복수의 저전압 직류단 전압을 직/병렬로 연결하여 저전압 직류 출력 전압을 제어하는 Dual Active Bridge (DAB) 컨버터 모듈로 구성된다. DAB 컨버터는 고주파 변압기를 사이에 두고 양 측 Full-Bridge 컨버터의 전압 합성 방법에 따라 전력이 양방향으로 전달될 수 있다. 이 때, 양 측 Full-Bridge 컨버터의 전압 합성 방법에 따라 고주파 변압기로 흐르는 전류의 형태가 달라지게 되며, 이는 효율에 직접적인 영향을 미치게 된다. 본 논문은 중/저 전력 조건에서 DAB 컨버터의 효율을 개선하기 위한 새로운 modulation 방법을 제안한다. 제안하는 modulation 방법은 DAB 컨버터 내에 발생할 수 있는 무효 전력을 0으로 제어하도록 하며, 출력단 컨버터를 다이오드 정류기와 유사한 동작을 하도록 함으로써, 스위칭 손실을 최소화하도록 하였다. 제안된 modulation 방법을 통한 손실 저감은 900Vdc의 직류단 전압을 갖는 DAB 컨버터에 대한 시뮬레이션 결과를 통해 검증하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.196-201
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• 2013

어떤 제품의 수명주기 전체에 대한 고장 자료가 없을 때 초기 고장 자료만을 이용하여 신뢰성 척도를 분석할 경우에는 과소추정이 될 수 있고, 많은 수의 중도절단 자료를 고장 자료와 함께 활용할 경우에는 과대추정이 되어 실제 수명과 상당한 오차가 존재할 수 있다. 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 고장자료는 실제 고유의 수명 분포를 갖고 있으므로 중도절단 자료의 비율을 최적으로 표본을 뽑을 경우 추정된 분포와 실제 수명 분포가 근접해질 수 있다는 아이디어로 최적의 분포를 추정하기 위한 중도절단 비율을 선택하는 최적 샘플링 추정 절차에 대해 제안하였고, 실제 사례로 검증하였다. 향후 이 논문에서 제시한 방법을 TWC의 정비 정책에 적용하면 최적의 정비 정책을 수립할 수 있으므로 신뢰성 향상이나 비용 절감 등의 효과를 기대할 수 있을 것으로 예상한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1164-1171
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• 2009

2004년 4월 우리나라에 고속열차를 운행한지 5년이 되었다. 프랑스 TGV 열차를 한국형 지행과 환경에 최적으로 개량한 열차가 KTX 열차이다. 고속열차에 대한 연구와 개발로 차량의 외형적 장치 설계는 독자적인 설계 능력을 갖추었으나, 고속열차 열차제어진단장치 설계는 모방의 수준에 머물려 있다. KTX의 열차의 진단제어데이터를 분석하기 위해 VME 분석장비를 사용하여 수집하는 방법과 제어데이터구조를 분석하여, 열차제어진단장치에 대한 운용능력과 설계능력을 갖추어야 한다. 다양한 고속열차가 선로에 운용됨에 따라 철도운용자에게 필요한 다양한 열차제어진단에 대한 사전 대비를 함으로서, 고속열차 안전운행과 운용정비 절감을 위해 필요하다. 단일화된 열차제어진단 설계로 한국형고속열차 제작 능력뿐만 아니라, 운용능력 향상으로 고속철도 운영국가로서 위상이 확립되어야 한다.

• 대한교통학회지
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• 제34권5호
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• pp.465-475
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• 2016

최근 일부 도시에서는 도시철도 건설 시 부정확한 수요예측에 따른 재정적 부담으로 많은 갈등을 겪은 바 있는데, 건설비용뿐만 아니라 운영비용을 잘못 예측할 경우에도 지자체 또는 정부에 막대한 예산 낭비를 초래할 우려가 있다. 특히 운영비용은 공공재인 도시철도의 요금정책에도 직접적인 영향을 줄 수 있으므로 도시철도의 현실적인 운영비용을 추정하는 모형 개발이 시급하다. 이에 본 연구에서는 도시철도의 특성을 가장 잘 설명하는 변수와 기존 연구에서 사용된 변수들보다 정확성과 신뢰성을 높일 수 있는 변수를 투입하여 운영비용의 추정모형을 개발하는 것을 목적으로 한다. 먼저 국내 도시철도를 대상으로 최근 5년의 도시철도 운영데이터를 수집하여 운영비용에 영향을 미치는 변수들을 종합적으로 검토하였고 평균 역간거리, 열차 운행 거리, 열차정원, 운전유형(유 무인), 사업유형(재정 민자)을 독립변수로 선정, 더미회귀모형을 구축하여 실질적인 운영비용을 추정하였다.

• 전기학회논문지
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• 제62권5호
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• pp.723-729
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• 2013

This paper presents an parallel type Linear Induction Motor with ununiform airgap for a shallow-depth underground train with 100‰ grade and 15 m curvature. This parallel type LIM has enough gradability but has inherently ununiform airgap between center and end parts. Consequently, performance when the train passes curved section should be considered with transient analysis. Moreover, general parallel operation, 1C2M which is usually used for train operation, deteriorates LIM performance because of different line velocity between inner and outer LIMs. Transient analysis has many problems such as huge model, lots of meshes, very long calculation time, truncation error and so on. This paper has presented a novel technique using equivalent linear rotating model in order to solve these problems and has analyzed parallel type LIM by using the proposed technique. Finally, LIM performance according to independent operating control has been investigated.

• 대한안전경영과학회지
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• 제17권1호
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• pp.33-43
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• 2015

Modern systems development becomes more and more complicated due to the need on the ever-increasing capability of the systems. In addition to the complexity issue, safety concern is also increasing since the malfunctions of the systems under development may result in the accidents in both the test and evaluation phase and the operation phase. Light rail transit(LRT) with passenger capacity between bus and subway is driven by an unmanned control, so safety issues of LRT in emergency shall be considered more carefully than other rolling stock. Modern railway system is a complex system and many actions in emergency are required. In this view, interoperability approach is effective to identify the related elements in emergency. In this paper, we propose the method to generate the fire response scenario of unmann ed LRT based on the outputs of systems engineering architecture design methodology. The proposed method is could be contributed to establish more reliable and applicable fire response scenario.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.99-108
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• 2007

The bi-modal tram guided by the magnetic guidance system has two car-bodies and three axles. Each axle of the vehicle has an independent suspension to lower the floor of the car and improve ride quality. The turning radius of the vehicle may increase as a consequence of the long wheel base. Therefore, the vehicle is equipped with the All-Wheel-Steering(AWS) system for safe driving on a curved road. Front and rear axles should be steered in opposite directions, which means a negative mode, to minimize the turning radius. On the other hand, they also should be steered in the same direction, which means a positive mode, for the stopping mode. Moreover, only the front axle is steered for stability of the vehicle upon high-speed driving. In summary, steering angles and directions of the each axle should be changed according to the driving environment and steering mode. This paper proposes an appropriate AWS control algorithm for stable driving of the bi-modal tram. Furthermore, a multi-body model of the vehicle is simulated to verify the suitability of the algorithm. This model can also analyze the different dynamic characteristics between 2WS and AWS.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.133-138
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• 2010

This paper describes on aerodynamic characteristics of pantograph system for Next generation high speed train(HEMU-400). The pantograph which supports electric power is located on the roof. Because of this, it generate high drag, severe acoustic noise and vibration which induced unstable flow due to complex configuration. Therefore, the design of high efficient pantograph needs to increase operational speed. In this research, wind tunnel tests were performed to design a high efficient pantograph system using 1/4 scaled model which were KTX-II pantograph, single arm pantograph and periscope type pantograph with square cylinder shape panhead and optimized shape panhead. For real operational condition, flow directions were adapted by rotation of pantograph. From this results of wind tunnel, it is checked that the pantograph with optimized panhead and single arm type or periscope type has better aerodynamic performance. In addition, lift control device and spoiler in pantograph were tested to investigate the validity of application.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.2109-2113
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• 2008

As the standard of living is higher, the passengers using public transportations desire better qualities of environment as well as more comfortable indoor environment. In case of train, the passengers' comfort in passenger cabin is one of the most important elements to be competitive with other transport systems. The indoor air quality of the cabin should be managed properly, because many passengers travel for a long time in the small space of $144\;m^3$. For proper management of the air quality, the heating, ventilation and air conditioning (HVAC) system is required for the ventilation of the compartment. To maintain comfortable environment in the compartment, the automatic ventilation system is needed to exchange the indoor air with fresh air or clean indoor air. In this study, we investigated the indoor air quality (PM-10, $CO_2$, and VOCs) in the compartment of train. In addition, type and pattern of PM-10 has been analyzed through the clustering analysis. Based on the analysis, we could found that the fine particulate matters in the compartment can be a serious hazard to human. To control the concentration of PM-10 and $CO_2$ air cleaners were developed. Through this study, it is expected that people who take a train will be in a more comfortable environment.