• 전기의세계
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• 제40권1호
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• pp.27-36
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• 1991

교통수단을 효율적으로 잘 활용하는 나라가 세계의 주도권을 행사해 왔다면 지나친 비약이라고 생각하는 사람이 있을지 모르겠으나, 해가 지지않는 나라로 찬란하 문화와 부를 구가했던 영국은 19세기 산업혁명에 의해 세계 최초의 증기 기관차를 개발했고, 20세기초에 들어 세계의 부를 누렸던 미국은 그야말로 자동차의 나라라고 할만큼 많은 자동차를 개발해왔다. 이제 맞이해야 될 21세기의 세계 역시, 어떤 나라가 새로운 교통 system을 개발하느냐 하는것도 관심의 대상이 아닐 수 없다. 앞으로는 지금까지 살아온 세대보다도 더 많은 사람의 교류와 정보의 전달 및 물자의 이동이 필요하기 때문이다. 지금 연구에 박차를 가하고 있는 21세기의 항공분야도 초음속 여객기가 상업화되어 그들의 주장대로 서울에서 Losangeles 간을 4시간대에 비행한든지, 뉴욕과 파리간이 2시간 이내에 비행된다면 세계는 어떻게 변모할 것이며, Europe 대륙에서 영국 Dover 해협을 해저로 통과하는 초고속 열차에 의해 Europe을 한 덩어리로 묶고, Europe 대륙에서 Asia 대륙을 횡단하는 초고속 열차가 실용화된다면 세계는 어떻게 변모 할 것인지를 생각해 볼때, 일일 생활권에 놓인 세계는 사회, 경제, 문화면에서 급속한 변화를 겪게 될 것은 분명하다. 이러한 시대적 변화에 순응하기 위해 우리나라에서도 서울, 부산을 2시간대로 운행 할 수 있는 초고속 열차가 추진되고 있고, 이 서울, 부산간을 축으로 하는 경부 고속전철이 완공된 후 서울에서 광주, 서울에서 강릉을 연결하는 국토종합 개발권의 고속전철이 운행된다면, 지역간 시간적 거리가 단축되고 국토 구조도 많이 변모할 것이며, 행정기관의 지방이전이나 서울 중심의 경제적, 문화적 기능들이 지방으로 많이 분산되어 좁은 국토지만 보다 효율적으로 활용될 것으로 기대된다. 이러한 명제를 안고 추진되는 우리나라의 고속전철사업을 생각하면서 이미 실용화된 선진각국의 고속전철에서 사용되고 있는 중전기기들이 어떻게 응용되고 있는지 살펴보기로 하자.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.579-584
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• 2014

고속 열차의 속도가 점점 빨라짐에 따라 고속 열차 주행 시 발생하는 여러 공력적인 문제가 대두되고 있다. 그 중 고속 열차와 전력선을 이어주는 판토그래프에서의 소음 발생과 압상력 불안정 문제가 중요시 되어왔고 이에 대한 여러 선행연구가 진행되고 있다. 지금까지의 선행 연구는 원형, 사각형, 에어포일과 같이 기본적인 형상을 이용한 판토그래프 팬헤드의 최적 단면 형상을 찾는 데에 초점을 맞추고 있다. 본 연구는 이러한 주류의 접근 방식에서 벗어나 팬헤드에 구멍을 추가하여 그 효과를 보는 다양한 시도를 해보았고 구멍이 소음 발생과 압상력 불안정에 미치는 영향에 대하여 연구하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.81-82
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• 2015

차세대 고속철도 기술개발 사업을 통해 개발된 통합차상신호 시스템은 국내에서 운영중인 세가지 신호시스템인 ATP, ATC, ATS의 신호를 모두 처리하면서 열차 운행의 중단 없이 열차 운행구간을 이동하게 된다. 현재 통합차상신호시스템의 신뢰성과 안정성 확인을 위해 차세대 고속철도 시제차인 HEMU-430X에 탑재하여 시운전을 진행중에 있는데, 시운전이 여객열차의 영업운전 사이에 진행되기 때문에 다양한 실험과 검증에 많은 제약이 따른다. 이러한 제약 사항을 해결하고 다양한 실험과 개선 활동을 위해 통합차상신호시스템을 실험실내에서 테스트할 수 있는 통합차상신호시스템용 시뮬레이터의 개발이 필요하게 되었고, 본 논문에서는 통합차상신호시스템용 시뮬레이터 개발에 관한 내용을 다룬다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1388-1390
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• 2004

경부고속철도 급전구간을 운행하는 KTX 고속열차는 싸이리스터 위상제어방식을 사용하는 대용량의 집중부하로 고속열차가 운행될 때 차량에서 발생되는 많은 고조파 전류가 철도급전계통으로 유입된다. 이러한 고조파 전류가 한국전력계통으로 유입되면 한전계통의 전압왜형율을 증가시켜 전력품질을 저하시키게 된다. 이에따라 모든 고속철도 변전소에는 고조파 전류 저감을 위한 필터설비가 설치되어 있다. 필터설비 설치에 따라 고속철도 급전계통으로 유입되는 고조파 전류와 전압왜형율 측정결과로 고조파 저감효과를 보인다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권6호
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• pp.78-83
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• 2002

고속 열차가 터널을 통과할 때 열차 주위와 터널 내부에 발생하는 비정상 유통장을 규명하기 위해서 향상된 겹침 격자기법과 Roe의 FDS를 사용한 축대칭 Euler Solver를 개발하였다. 혼합차원기법이라는 새로운 영역기법을 개발하여 열차와 터널의 상호작용을 해석하는데 적용하였으며, 이 기법은 공간 차원의 최소 가정을 통해서 수치 계산의 효율성을 극대화하는 것에 목적을 두고 있다. 향상된 겹침 격자기법에 개발된 혼합차원기법을 추가하면 완전한 축대칭 방법과 거의 동일한 수준의 수치 정확도를 얻을 수 있다. 혼합차원기법은 특히 긴 터널에서 열차와의 상호작용을 해석할 때 높은 수치적 이득을 얻을 수 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.279-288
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• 2015

다양한 3차원 전두부 형상을 효과적으로 모델링할 수 있는 열차형상함수를 이용하여 실제 차량인 KTX 산천 전두부 형상의 공기저항을 저감하는 최적설계를 수행하였다. KTX 산천 전두부의 2차원 단면형상의 특성 곡선을 추출하고 열차형상함수를 이용하여 KTX 산천의 최적설계용 유선형 기본형상을 구성하였다. 기본형상을 이용해 상용 고속열차 전두부의 형상 제약조건을 위반하지 않는 설계공간을 구축하였다. Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno 알고리즘을 이용한 최적설계를 수행하여 기본형상 대비 약 6%의 공기저항을 저감할 수 있었다. 최적형상은 기본형상에 비해 전두부 길이가 길고 끝단이 약간 날카로운 형상을 가져 후미차량에서의 와류의 크기를 줄임으로써 공기저항을 저감하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.561-567
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• 2018

본 연구는 동력분산형 고속열차의 승차감을 개선하기 위하여 진행되었다. 동력분산형 고속열차 시제차량의 동역학 해석을 통해 300km/h이상의 임계속도를 갖는 등가 답면구배의 범위는 0.05에서 0.25사이임을 확인하였다. 초기에 적용된 차륜 프로파일 S1002는 4만km이상의 누적주행거리에도 불구하고 등가 답면구배는 0.033 정도였고, 안정적인 운행을 위해서는 등가 답면구배가 0.061이 넘는 XP55가 더 적합함을 확인하였다. 동력분산형 고속열차의 승차감을 개선하기 위한 방안으로 요댐퍼의 설치 각도를 $7.35^{\circ}$에서 $0^{\circ}$로 변경하고, 민감도 분석과 최적화를 통해 도출된 공기스프링 횡 및 상하방향 강성 30% 감소, 2차 수직댐퍼 및 횡댐퍼 댐핑계수를 50% 증가시키는 방안을 제안하였다. 이를 적용하면 차체 가속도를 평균 20%정도 개선시킬 수 있을 것으로 예상되었다. 도출된 승차감 개선 방법의 일부인 요댐퍼 설치각도를 $0^{\circ}$로 변경하고 횡댐퍼의 댐핑계수를 30% 증가시킨 후 경부고속선에서 300km/h 속도로 시운전을 진행하였을 때, 차체 횡가속도는 평균 34.3% 개선되었고, 본 연구에서 제안된 추가적인 개선 방안은 향후 시운전 시험 시에 적용될 예정이다. 본 연구에서 사용된 승차감 개선 프로세스는 향후 동력분산형 고속열차의 상업 운행 시에 발생할 수 있는 승차감 관련 문제 해결에 사용될 수 있다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.343-351
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• 2012

차세대 고속열차(HEMU-430X)는 연구 지원과 많은 연구 기관의 노력으로 다년간 개발 중인 한국형 고속열차이다. 열차 모델을 다물체 동역학 해석 모델로 개발하여 차량-궤도 안전성 해석을 수행하였다. 이를 통해 국제 철도 안전 기준인 UIC code 518 OR에 따라 탈선 평가와 횡압의 제한 값을 확인하였다. 국제 기준에 따른 안전성 평가를 통하여 앞으로 본선 운전에 필요한 안전 확보 기본 자료를 생성하였으며 최고 속도에서의 안전성을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.409-416
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• 2016

팬터그래프와 전차선간의 접촉력 특성은 열차의 집전성능을 나타내는 중요한 특성으로서 국제규격에 따른 엄격한 관리가 필요한 항목이다. 최근에는 소음저감 커버가 고속열차의 팬터그래프 주위에 설치가 되고 있으나 팬터그래프 커버에 의한 접촉력 특성에 대한 연구는 거의 수행되지 않았다. 본 연구에서는 차세대고속열차(HEMU-430X)를 이용하여 팬터그래프 커버가 팬터그래프의 집전성능에 미치는 영향을 동적 접촉력 측정을 통하여 분석하였다. 그 결과 팬터그래프 커버가 부착이 되면 300km/h 주행 시 평균접촉력이 약 50N 낮아짐을 확인하였다. 또한 정적압상력을 제외한 순수한 팬터그래프 커버 유무에 의한 평균접촉력의 차이는 300km/h에서 최대 110N까지 측정되었다. 한편 팬터그래프 커버에 의하여 접촉력 표준편차가 약 3~5N 변화하는 것도 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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• pp.1091-1092
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• 2006

전력변환장치를 사용하여 열차를 추진하고 열차내에 필요한 전원을 생산하는 전기철도차량은 차량 내외부에 전자파를 발생한다. 차내 전자파는 제어에 영향을 미칠 뿐만 아니라 승객의 인체 건강에 영향을 주며 차외 전자파는 통신선이나 선로주변 전자기기에 영향을 주게 된다. 본 논문에서는 국내 기술로 개발한 한국형 고속열차를 대상으로 차외 전자파에 대한 시험을 EN50121 규격에 따라 수행하고 그 영향을 평가한다.