• 한국철도학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.94-99
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• 2014

최근의 신 교통시스템 개발 동향은 주로 지속가능하고 친환경적인 교통수단을 제공하는데 초점이 맞춰져 있다. 그 중에서도, 수요응답형 순환교통(PRT: Personal Rapid Transit) 시스템은 그 가능성 때문에 주목을 받고 있으며, 첨단 전기 자동차(EV) 개발 기술과의 융합을 통해서 경쟁력은 보다 향상되고 있다. 하지만 전기 배터리에 의해 구동되는 차량의 경우 안정적이고 효율적인 운영의 측면에서 기술적인 어려움에 직면하고 있다. 본 논문에서는, 기술적인 난제를 극복하고 전기에너지를 기반으로 한 교통수단의 보급을 증대하기 위하여 태양전지에 의한 보조 전력 공급을 위한 설계적 접근방법에 대해서 모형실험을 통해서 논한다. 그 결과, 실제 차량에 적용했을 시 보조 전원 공급장치로서 일부 서비스 기기에 소요되는 전력량의 대략 11% 정도를 감당할 수 있을 것으로 예측되었다. 특히, 유연소재 태양전지의 장점은 저렴하고 가벼우며 디자인 의도를 최대한 살릴 수 있다는 데 있다. 무엇보다도 유연함과 용이한 부착성은 다양한 분야에서의 확대 적용 가능성을 보여준다.

• 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.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1059-1068
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• 2011

본 논문은 TTX 차량 사인시스템의 시각적, 정보적 니즈를 체계화 시켜 표준화 모델을 위한 표본을 구축하는데 연구의 목적을 두고 있다. 이는 철도차량 디자인 가치 창출과 서비스 확보를 위한 필요충분조건을 구현하기 위함이며 실용화를 위한 이용자 중심의 모델로 전이 시키는 의미를 지닌다. 픽토리얼 사인의 정보전달은 시지각을 통해서 얻어지는 의사전달 과정이며 수단이므로 그 이미지에 함축되어 있는 조형성을 파악하는 것은 곧 그 메시지를 체득하는 것과 같으므로 TTX 사인시스템이 지닌 상징적 표현을 보편적인 기호와 구조로서의 인지작용과 가치 규범으로 진단하였다. 사인은 비구술적 의사소통의 대표적 사례로서 의미론적 정보의 집약적인 대상이 되므로 이것은 상징성과 표준성에 준거하고 함축적인 디자인으로 전달하기 위한 시지각적인 제 조건을 갖추어야 한다. 따라서 픽토그램과 ISOTYPE의 조형적 표상은 정보적 커뮤니케이션 효과를 지닌 개념요소와 상관요소가 지닌 특성들이 주제에 부합된 개념으로 구성되어야 한다. 픽토리얼 사인의 가독성 증대에 필요한 시지각적인 요구조건을 요약하면 다음과 같다. 사인의 주제, 내용, 표현요소, 사용 목적, 범위, 이용방법과 유의사항 등은 구체적인 규정을 두어 체계적으로 관리하여 기대 효과를 증대 시켜야한다. 기본적인 서체, 로고, 색채 관리 등의 디자인 구성요소, 레이아웃과 적용 모듈에 대한 기준과 조건이 합목적적으로 설정되어야 하며, 문자와 도형의 선택과 배열을 위한 정체성이 미학적 구성으로 구현되어야 한다.

• 한국재료학회지
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• 제24권9호
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• pp.481-487
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• 2014

The effect of alpha phase on the fatigue properties of Fe-29%Ni-17%Co low thermal expansion alloy was investigated. Two kinds of alloys (Base alloy and Alpha alloy) were prepared by controlling the minimal alloy composition. Microstructure observation, tensile, high-cycle fatigue, and low-cycle fatigue results were measured in this study. The Base alloy microstructure showed typical austenite ${\gamma}$ phase. Alpha alloy represented the dispersed phase in the austenite ${\gamma}$ matrix. As a result of tensile testing, Alpha alloy was found to have higher strengths (Y.S. & T.S.) and lower elongation compared to those of the Base alloy. High cycle fatigue results showed that Alpha alloy had a higher fatigue limit (360MPa) than that (330MPa) of the Base alloy. The Alpha alloy exhibited the superior high cycle fatigue property in all of the fatigue stress conditions. SEM fractography results showed that the alpha phase could act to effectively retard both fatigue crack initiation and crack propagation. In the case of low-cycle fatigue, the Base alloy had longer fatigue life in the high plastic strain amplitude region and the Alpha alloy showed better fatigue property only in the low plastic strain amplitude region. The fatigue deformation behavior of the Fe-29%Ni-17%Co alloy was also discussed as related with its microstructure.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2169-2173
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• 2003

The development project of Korean High Speed Train (KHST) was started in 1996. As a national research project, the KHST project aims for a development of the next generation prototype train that has a maximum speed of 350 km/h. The development process of prototype KHST including 7 vehicles was completed last year and currently the prototype train is on its way of test running over the test track with gradually increased speed. The prototype KHST uses the real time network called TCN (Train Communication Network) for exchanging information between various onboard control equipments. After 10 years of development and modification period, TCN was confirmed as international standard (IEC61375-1) for the electrical railway equipment train bus. In the prototype KHST, all major control devices are connected by TCN and exchange their information. Such devices include SCU (Supervisory Control Unit), ATC (Automatic Train Control), TCU (Traction Control Unit), and so forth. For each device that sends and receives data using TCN, a device has to find out whether TCN is in normal or failure state before its data exchange. And also a device must have a proper method of data validation that was received in a normal TCN state. This is a one of the major important factors for devices using network. Some misleading information can lead the entire system to a catastrophic condition. This paper briefly explains how TCN was implemented in the prototype KHST train, and also shows what kind of the fault diagnosis method was adopted for a fail safe operation of TCN system

• 한국안전학회지
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• 제27권5호
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• pp.64-69
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• 2012

The concept of SIL is applied in the most of all standards relating to functional system safety. However there are problems for the people to apply SIL to their plants. as these standards don't include sufficient informations. In this regards, this paper will suggest the direction of SIL application and concept based on IEC 61508 and IEC 61511. A Safety Integrity Level(SIL) is the discrete level(one out of possible fours), corresponding to a range of the probability of an E/E/PE (Electric/Electrical/Programmable Electrical) safety-related system satisfactorily performing the specific safety functions under all the stated conditions within a stated period of time. SIL can be divided into the target SIL(or required SIL) and the result SIL. The target SIL is determined by the risk analysis at the analysis phase of safety lifecycle and the result SIL is calculated during SIL verification at the realization phase of safety lifecycle. The target SIL is determined by the risk analysis like LOPA(Layer Of Protection Analysis), Risk Graph, Risk Matrix and the result SIL is calculated by HFT(Hardware Fault Tolerance), SFF(Safe Failure Fraction) and PFDavg(average Probability of dangerous Failure on Demand). SIL is applied to various areas such as process safety, machinery(road vehicles, railway application, rotating equipment, etc), nuclear sector which functional safety is applied. The functional safety is the part of the overall safety relating to the EUC and the EUC control system that depends on the correct functioning of the E/E/PE safety-related systems and other risk reduction measures. SIL is applied only to the functional safety of SIS(Safety Instrumented System) in safety. EUC is the abbreviation of Equipment Under Control and is the equipment, machinery, apparatus or plant used for manufacturing, process, transportation, medical or other activities.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권2호
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• pp.22-29
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• 2013

기존의 승강장 안전문은 철도 차량의 출입문과 승강장 안전문이 1:1로 매칭이 되어야만 사용이 가능하기 때문에 다양한 열차가 정차하는 승강장에는 적용이 매우 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 제시된 승강장 안전문이 로프타입 상하개폐식 승강장 안전문(Rope type Platform Safe Door : RPSD)이다. 로프타입 상하개폐식 승강장 안전문은 승강장 안전문이 위에서 아래로 닫히고 승강장 안전문의 상하 이동을 위한 기둥은 20~40m 간격으로 설치되기 때문에 열차의 길이 및 출입문 위치, 출입문 개수와 상관없이 다양한 열차가 혼용하여 사용할 수 있도록 설계되었다. 본 논문에서는 다양한 열차가 정차하는 영등포역 일반열차 승강장에 기존 PSD 및 RPSD의 적용이 가능한지를 시뮬레이션을 통해 검토하였다. 검토결과 기존의 PSD는 시공, 안전, 비용상 문제가 발생할 것으로 파악되었으나, RPSD의 경우에는 적용에 큰 문제가 없는 것으로 나타났다.

• 한국생산제조학회지
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• 제26권2호
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• pp.193-198
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• 2017

Rubber materials are widely used for anti-vibration in various industries such as railways, automobile, and aviation. However, various factors hinder the accurate prediction of mechanical properties and lifetime of these materials. Particularly, a stress softening phenomenon Mullins effect greatly affects the accuracy of test results by reducing the initial peak stress. Although the Mullins effect has been studied previously, research on its temperature dependence is lacking. In this study, we performed experiments to estimate the temperature dependence of the Mullins effect. Dumbbell specimens made of natural rubber (NR65) was mounted on a stress softening tester and placed in a heat chamber, where they were tested at temperature of 25, 50, and $80^{\circ}C$. Further, five test sets, each consisting of 10 loading/unloading cycles were sequentially performed at predetermined time intervals. Based on the test results, we assessed the effect of temperature and time interval on stress softening and recovery.

• 비파괴검사학회지
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• 제37권1호
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• pp.29-36
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• 2017

최근 KTX (Korean Train Express) 열차의 사고의 대부분은 기기의 오작동, 차량 부품의 노후와에 따른 고장 및 장애발생, 신호장치에 대한 인적오류 등이 주된 원인이였다. 특히, 차량부품 중 제동 디스크의 파손은 하부 차축 및 차륜에 충격을 가해 탈선의 우려와 고속 충돌 등 대형 인명 피해를 낳을 수 있다. 따라서 본 연구에서 KTX의 제동 디스크(Solid Type, Ventilation Type)를 형상화하고, 이를 동작시켜 균열을 측정하여 DB화 할 수 있는 균열검측시스템을 구축하였다. 제동 디스크의 표면균열을 검사하기 위하여 Rayleigh wave를 이용하였으며 수침기법으로는 제동디스크 장착상태에서 탐상의 어려움이 인하여 국부수침 탐상기법을 활용하여 제동디스크의 초음파 검사모듈을 개발하였다. 또한 제동디스크의 회전에 따라 측정된 균열을 저장할 수 있는 균열검측 자동화장치와 제동 디스크의 초음파 검사모듈을 이용하여 제동 디스크의 표면결함을 평가하였다.

• 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.