• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1579-1582
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• 2005

철도 운전사고의 대부분을 차지하는 철도건널목에 대한 기존의 사고예측식은 국외의 경우 Peabody Dimmick Formula, New Hampshire Index, National Cooperative Highway Research Program(NCHRP) report 50, U.S. Department of Transportation(DOT) 사고예측식 등을 이용하고 있었으며, 국내의 경우, U.S. DOT 사고예측식의 입력변수를 다변량 분석법을 이용하여 국내에 맞게 조정한 사고예측식을 이용하고 있다. 그러나 위에서 제시한 철도건널목 사고예측식은 철도건널목에서 발생하는 사고를 단순히 철도통행량, 도로통행량, 선로수, 도로수 등의 요인에 국한하여 분석한 것이고, 사고예측식 자체가 철도건널목에만 국한된다는 맹점을 안고 있어서 철도건널목장치라든지 철도건널목을 이용하는 사람들의 성향 등, 여러 인자를 고려한 철도건널목에서의 안전성분석 및 대책을 제시할 필요가 있다. 본 논문에서는 철도건널목장치를 포함하여 다른 시스템에도 범용적으로 적용할 수 있고, 제한된 변수에만 국한하지 않아 여러 사항을 고려할 수 있는 안전성분석 절차를 제시하였는데 이 안전성 분석 절차를 철도건널목에 적용함으로써 시스템의 위험요인을 분석하고, 이에 대한 원인 및 결과, 손실을 도출한 후 대책을 제시할 수 있었다.

• 대한교통학회지
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• 제25권3호
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• pp.77-85
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• 2007

철도건널목에서 발생하는 사고는 도로상의 차량 사고에 비해 그 빈도수는 적지만 대형사고로 이어져 막대한 사회적 경제적 손실을 초래한다. 건널목의 기하구조측면에서 차량운전자는 철도건널목을 사전에 인지하여 이에 대응하여야 하나, 그렇지 못한 상황에서 사고위험이 존재한다. 그러므로, 철도건널목에 접근하는 차량에 대해 철도건널목의 시인성 확보는 철도건널목의 안전한 운영을 위해 필수적이라 할 수 있다. 하지만, 이와 관련된 연구가 국내에서는 거의 전무한 상태로 철도건널목 시인성 평가 및 이를 토대로 한 시인성 확보 노력이 절실한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 국내 철도건널목에서 현장조사를 실시하여 이를 토대로 철도건널목 시인성을 평가할 수 있는 모델을 개발하였다. 건널목의 기하구조 및 접근도로의 제한속도 등 쉽게 구할 수 있는 변수들을 이용하였으며, 모델의 오차는 약 17.9m으로 나타났다. 개발된 모델을 이용하여 시인성에 영향을 미치는 요인에 대해 민감도 분석을 간편하게 할 수 있게 되어 시인성을 확보하기 위한 여러 가지 대안을 비교 평가할 수 있게 되었으며, 향후 건설되는 철도건널목의 설계에 반영하여 건널목에서 발생하는 사고를 미연에 방지하고 철도건널목 사고로 인하여 발생하는 막대한 사회적, 경제적 손실을 감소시킬 수 있게 되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1451-1453
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• 2004

본 논문은 기존선 전철화 및 속도 향상 관련 건널목 신호보안 설비에 대해 검토하였다. 이는 건널목 경보제어기, 정 시간 제어장치, 조차장 또는 역 주변에서의 건널목 운영 방안, 전철화에 따른 건널목 인명 및 신호보안 설비 보호방안 등을 중점적으로 분석하였으며, 또한 2004년부터 시작된 기존선 차상신호시스템 도입에 따라 기존의 건널목 신호보안 설비와 차상신호시스템과의 인터페이스 방안에 대해서도 함께 분석하였다.

• 대한교통학회지
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• 제24권4호
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• pp.93-101
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• 2006

현재 우리나라에는 철도건널목 인근 신호교차로체 Signal Preemption이 도입되지 인가 열차의 철도건널목 통과 시 철도건널목의 안전이나 인근신호교차로의 운영에 상당한 문제를 야기하고 있다. 철도와 교차하는 신호교차로의 접근로에서는 신호대기로 인한 대기행렬이 철도건널목까지 언제든지 늘어날 수 있고, 이때 열차가 건널목에 접근하게 되면 철도건널목 위에서 대기하고 있던 차량이 열차와 충돌하는 사고가 발생할 수 있다. 그러므로 열차의 철도건널목 도착 전에 철도건널목 위의 대기차량들은 반드시 소거되어야 한다. 또한. 열차의 철도건널목 통과 시에도 철도와 교차되는 접근로의 차단으로 인해 특별한 신호 운명이 필요하다. 따라서 철도건널목과 인근신호교차로의 안전 향상과 합리적인 신호운명을 위해서는 열차 진입 시 교차로 및 철도건널목에 접근하는 교통류를 고려한 Signal Preemption 전략이 구축되어야 한다. 본 연구에서는 Signal Preemption의 효과를 현장조사 및 시뮬레이션을 이용하여 가시적으로 제시하였다. 오전첨두시 교통량과 30대 열차의 철도건널목 도착시간 예측치를 이용하여 시뮬레이션이 실행되었고. Signal Preemption을 적용하였을 경우 차량 당 지체시간은 약 9초가량인 것으로 나타났다. 또한, Signal Preemption의 미적용시 30개 시나리오 모두에서 건널목위의 대기차량과 열차가 충돌하는 것으로 나타난 반면, Signal Preemption 적용 시 모든 시나리오에서 대기차량과 열차의 충돌은 발생하지 않았다.

• 대한교통학회지
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• 제23권1호
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• pp.33-44
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• 2005

철도건널목사고는 일반 도로사고보다는 상대적으로 사고의 발생도는 적으나, 사고의 심각도면에서는 대형사고로 연결될 수 있다는 점에서 철도건널목에서의 안전성 확보는 결코 소홀히 다루어질 수 없다. 본 연구에서는 건널목 사고모델을 통해 건널목 사고에 영향을 미치는 요인들은 분석하고 이를 정량화하여 교차로 안전성 향상에 기여하고자 한다. 본 연구에서는 건널목사고 분석에 있어서 사고데이터 특성을 고려하여 비선형 회귀분석 중 적정 모델식을 적용하였다. 철도건널목 관련 변수들을 이용하여 분석한 결과, 분산값이 0에 가까운 값을 나타내어 포아송 회귀분석이 적합한 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서는 주 모델과 후보모델 통해 건널목 사고에 영향을 미치는 7개의 주요설명변수들을 규명했는데 그 변수들은 차량 교통량과 철도교통량, 상업지역, 제어거리, 경보시간차, 건널목유형, 과속방지턱으로 분석되었다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.790-795
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• 2011

도로 효율화를 도모하기 위하여 철도건널목의 개량이 요구되는 경우, 사업에 대한 타당성 분석 시 도로부문에서 발생되는 자동차의 지체 및 운행비 감소, 도로 교통사고 감소의 편익은 비교적 충분히 반영되어온 반면, 철도건널목사고 감소편익, 운영비 감소편익 등은 충분히 반영되지 못하고 있다. 이러한 편익의 미반영은 단편적인 철도건널목 개선사업 외에 철도노선이 경유하는 모든 건널목을 개선하고자 하는 대형 사업 시행 시 경제성 분석에 영향을 주어 사업추진에 문제를 초래하게 된다. 이에 따라 경제성 분석 결과의 합리성에 문제가 발생하여 결국 철도건널목 개선에 의해 발생하는 다양한 편익의 존재가 인정되고 있음에도 불구하고 산정방법의 어려움 등으로 인해 편익항목에서 제외되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 위에서 언급한 문제점들의 해결을 위해 기존 연구와 관련 자료를 토대로, 철도운영비 감소편익과 철도건널목 사고 감소편익 산정 시 요구되는 원단위 등을 새롭게 산출하여 철도건널목 개선편익 산정방법론을 제시하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3D호
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• pp.367-374
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• 2006

본 연구에서는 국내 철도건널목의 지장물 검지 시스템 및 차단제어 시스템의 운영현황을 살펴봄으로써 기존 시스템의 문제점을 보완할 수 있는 새로운 건널목 제어시스템 및 알고리즘을 제시한다. 국내 건널목 제어시스템의 경우 차량 및 지장물 검지를 통해 단순 입구측 및 출구측을 제어하는 방식으로서 도로 교통과는 연계를 하지 못하고 있는 실정이다. 또한 검지시스템과 차단시스템의 신호연계체계의 미비로 인하여 비효율적이며 안전성이 결여된 건널목 운영을 보이고 있다. 본 연구에서는 보다 효율적인 건널목 운영을 위하여 지자계 검지센서와 레이저 검지센서를 통합한 철도 건널목 지장물 진입위반차량 검지시스템과 4분할차단기 알고리즘을 제시하였고, 현장시험을 통하여 본 연구에서 제시한 알고리즘의 신뢰성을 검증하였다. 그 결과 본 연구에서 개발되어진 시스템들은 철도 건널목 제어기기들간의 상호연계가 가능하며, 동시에 차량운전자의 운행 형태를 고려한 차단제어 방식으로 열차와의 충돌사고를 예방할 수 있으리라 기대되어진다.

• 대한교통학회지
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• 제23권4호
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• pp.17-28
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• 2005

우리나라는 건널목 중 약 91.1%가 정거리 방식을사용하고 있으며, 약 8.9%가 정시간 방식을 사용하고 있다. 정거리 방식의 경우 열차의 종류에 따른 접근속도의 편차를 고려하지 않고 단지 최고속도의 열차를 기준으로 한 건널목 대기시간을 차량운전자와 보행자에게 제공한다. 이는 저속 열차의 통과 시 건널목 대기시간이 길어져 차량 운전자와 보행자의 불만을 야기하며 건널목 대기시간이 필요 이상으로 긴 경우 차량운전자와 보행자는 경고를 불신하게 되고 잘못된 판단을 유도하게 되어 사고가 발생할 가능성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 철도건널목의 정확한 정시간 방식의 운영으로 철도건널목 사고예방 및 안전성 향상에 기여하고자 한다. 정확한 정시간 방식의 운영을 위하여 초음파 검지기를 이용한 열차 위치추적 및 속도검지 방식을 개발하였다. 초음파 검지기의 설치위치는 본 연구의 범위인 열차최고속도 160km/h와 새마을호의 최고속도 및 가속도 건널목 최소경보시간을 고려하여 선정하였다. 그리고 개발된 열차 위치추적 및 속도검지 방식의 알고리즘에 대한검증은 사고위험성의 문제로 실내에서 간이시험을 실시하였다. 그 결과 본 연구에서 개발된 열차 위치추적 방식의 경우 실제 열차의 위치와 본 연구에서 개발된 알고리즘에 의한 열차 위치는 일치하였으며, 속도검지 방식은 실제 열차의 속도와 개발된 알고리즘에 의한 속도와의 오차가 최대 0.07m/sec인 것으로 분석되었다.

• 대한교통학회지
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• 제25권2호
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• pp.17-26
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• 2007

철도건널목 인근 신호교차로에서 우선신호의 주목적은 열차가 철도건널목에 도착하기 전에 철도건널목 위의 대기차량을 가능한 신속하게 소거시켜 열차와 철도건널목위의 차량 간의 충돌을 미연에 방지시키는 것이기 때문에, 신호교차로에서의 보행자의 안전이나 차량의 지체시간에 악영향을 미치는 것에는 그다지 관심을 기울이지 않았다. 그로인해, 현재의 우선신호 방법론은 철도건널목 인근 신호교차로에서의 보행자 안전과 교차로의 효율적인 운영에 있어서 심각한 문제를 내재하고 있는 실정이다. 이러한 배경 하에 최근 기존의 표준 우선신호의 문제점을 보완한 전위 우선신호 전략(Transition Preemption Strategy, TPS)이 개발되었는데, 이는 표준 우선신호를 개선한 신호 운영전략으로 현재 철도건널목의 안전수준을 유지하는 동시에 인근 신호교차로의 안전성을 향상시킨 것이다. 하지만, 이 또한 교차로의 효율적인 운영측면은 고려하지 않았고, 또한 열차 도착예측치의 오차를 고려하지 않아 여전히 문제점을 내포하고 있었다. 이 에, TPS의 문제점을 보완하여 개선된 전위 우선신호 전략(Improved Transition Preemption Strategy, ITPS)이 개발되었고, 이는 TPS를 개선한 신호 운영전략으로 현재 철도건널목의 안전수준을 유지하는 동시에 인근 신호교차로의 안전과 효율성을 향상시킨 것이다. ITPS가 철도건널목 인근 신호교차로의 안전과 효율을 개선하는 효과는 있었지만, 이 전략은 차량 및 보행자 교통량, 열차 도착시간 예측오차, 열차속도 등 여러 가지의 요인에 의해 여전히 영향을 받는다. 그러므로 ITPS를 현장에서 실현하기 위해서는 이런 요소들의 영향을 이해하는 것이 필수적이라 할 수 있는데, 본 연구에서는 이 중에서 VISSIM 시뮬레이션 모델을 이용하여 열차속도의 영향을 분석하고자 하였다. 분석 결과, 표준 운선신호나 TPS로 우선신호를 운영할 경우 열차의 속도가 신호교차로의 안전에 영향을 줄 수 있으나, ITPS의 경우에는 교차로 안전상의 문제가 발생하지 않았고, 열차의 속도가 높아질수록 교차로의 지체는 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권5호
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• pp.471-478
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• 2013

본 논문은 국내 철도 건널목의 현황 조사와 현재 운영되고 있는 안전설비의 문제점 분석을 통해 이를 해결할 수 있는 대안으로 레이저레이더기반의 지장물 검지장치를 설계 및 구현하였다. 철도 안전사고의 큰 비중을 차지하는 철도 건널목에서의 효과적인 지장물 검지를 통해 철도교통의 안전성 및 신뢰성 향상을 목표로 하며, 기존 안전 설비의 한계와 노후화로 인한 문제점을 극복하는 시스템을 제안한다. 레이저레이더 스캐너를 활용한 철도 건널목 지장물 검지장치를 설계하였고 시제품 시험 및 성능평가를 통해 이를 입증하였다.