• 한국철도학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.370-375
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• 2012

본 연구에서는 철도차량용 추진시스템에 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)를 적용하기 위하여 110kW급 고출력밀도 IPMSM을 집중권/분포권 모델로 각각 설계하였다. 집중권 모델은 6극 9슬롯 구조이고, 분포권 모델은 6극 36슬롯 구조이다. 일반적으로 IPMSM의 영구자석에서의 와전류 손실은 슬롯 고조파에 의해 발생된다. IPMSM의 고속 회전 시 와전류 손실에 의한 영구자석의 열적 감자현상은 특히 집중권 IPMSM에서 주요 문제가 된다. 영구자석에서의 와전류 손실을 줄이는 설계는 고속 운전을 필요로 하는 철도차량 추진시스템용 IPMSM 설계에 있어서 중요하다. 그러므로 본 논문에서는 영구자석에서의 와전류 손실을 줄이기 위하여 영구자석을 분할하는 방법을 제안한다. 저자는 영구자석의 분할 개수를 변화시면서 IPMSM 집중권 모델의 영구자석에서 발생되는 와전류 손실의 변화 특성을 분석한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권11호
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• pp.44-52
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• 2011

본 논문에서는 다중 무선 네트워크 인터페이스를 가진 고속 차량의 인터넷 서비스에 대한 QoS (Quality of Service) 보장하는 IP 이동성 관리 방법을 제시한다. 제안된 방법은 크게 두 부분으로 나눌 수 있다. 하나는 차량에 탑재된 이동 게이트웨이의 측정 데이터 전송 속도가 사용자가 정의해 놓은 요구 데이터 전송 속도 (Data Transfer Rate) 이하로 떨어지게 되면 이용 가능한 무선 채널을 이용하여 새로운 무선 연결을 생성하는 것이고, 다른 하나는 이동 게이트웨이가 움직이는 동안에 요구 데이터 전송 속도를 보장하기 위해 다중 무선 네트워크 인터페이스를 사용하여 이동 게이트웨이와 무선 접속 라우터 간에 동적으로 병렬 분산 패킷 터널을 생성하는 것이다. 이와 같은 방법을 통해, 핸드오버 동작 중에 유발될 수 있는 지연시간 및 패킷 손실을 줄이는 동시에 사용자의 요구 데이터 전송 속도를 유지함으로써 QoS를 보장 할 수 있게 된다. 제안된 구조를 실현하기 위해 IETF 표준인 Hierarchical Mobile IPv6 (HMIPv6)의 구조를 확장하였고, HMIPv6의 확장을 위한 상세한 알고리즘을 설계하였다. 마지막으로, 성능분석을 위해 시뮬레이션을 수행하였고, 제안된 메커니즘은 핸드오버 하는 동안에 핸드오버 지연시간, 패킷 손실, 패킷 처리율에 대해 QoS를 보장함을 증명하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.139-148
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• 2015

자갈궤도에서 레일과 침목을 연결하는 체결장치의 레일패드 강성이 증가함에 따라 윤중이 증가하고 궤도틀림진전이 증가되어 궤도유지보수비가 증가하게 된다. 반면에 레일패드강성이 감소하면 차량운행에 따른 전력소모비가 증가하게 된다. 따라서 자갈궤도 설계 시에 차량과 궤도 및 운영조건을 고려하여 궤도유지보수비와 전력소모비를 가급적 작게 할 수 있는 적정 레일패드강성을 결정하는 것은 철도 경제성 확보차원에서 중요한 과제라 할 수 있다. 본 연구에서는 L$\acute{o}$pez Pita 등이 제시한 자갈궤도에서의 최적레일패드 강성을 평가하는 프로세서를 기초로 적정 레일패드강성 범위를 구하였다. 연구결과에 중요한 영향을 주는 레일패드강성에 따른 윤중변화를 보다 정확하게 평가하기 위하여 궤도구성품의 거동특성을 보다 상세하게 고려할 수 있는 고도화된 수치해석적 기법을 사용하여 평가하였다. 또한 국내에서의 차량, 궤도 운영조건을 고려함으로써 국내에서 궤도설계에 적용할 수 있는 적정 레일패드강성 범위를 도출하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제40권1호
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• pp.1-11
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• 2020

도로변에 설치된 중대형 지주구조물은 적절히 방호되지 않고 차량에 노출된 경우 충돌 시 심각한 차량 파손과 탑승자 상해로 이어진다. 북미지역이나 유럽은 차량에 노출된 지주에 대한 충돌피해를 줄이기 위하여 일반적으로 분리식 지주를 사용하고 있으나 분리된 지주의 낙하 시 2차 사고의 위험이 상존한다. 이를 해결하기 위한 방법으로 슬라이딩 지주가 제안되었다. 본 논문은 국도와 지방도에 많이 쓰이는 무게 507 kg의 편주식 지주구조에 대하여 기존의 방식으로 기초에 강결된 경우와 슬라이딩 지주로 개선된 경우에 대한 1.3 ton-60 km/h, 1.3 ton-80 km/h의 충돌실험을 실시하여 강결지주의 위험도를 보이고 슬라이딩지주의 감충성능(Crashworthiness)을 입증하였다. 한편 차량중심에서 계측된 가속도가 차량과 지주의 운동을 동시에 나타낸다고 보는 기존의 충돌해석 방법 대신 고속촬영 데이터를 이용하여 지주를 차량의 운동과 분리시켜 충돌과정을 단계별로 설명함으로써 감충성능을 갖는 지주설계의 기초를 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.18-25
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• 2020

사물인터넷 기술의 발전에 따라 사물 간 데이터 통신이 확장되고 있는 추세이다. 관련 기술을 차량에 접목하고자 하는 차량간 데이터 통신기술과 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 이동식 단말의 데이터 통신을 위해서는 데이터 안정성과 신뢰성, 실시간성이 보장되어야 한다. 무선 네트워크의 대역폭과 통신 속도, 무선 포화도에서 유리한 5GHz Wi-Fi 대역을 차량간 데이터 통신 네트워크로 선정하였다. 5GHz Wi-Fi 네트워크를 차량용 네트워크에 설계 및 구현하기 위한 분석을 진행한다. 이동통신 단말장치의 특성을 고려하고 고속데이터 스위칭이 가능하도록 연속적 가변 통신 구조를 제안한다. AP접속 절차를 단순화해 무선 단말 간 접속시간 지연을 줄인다. TCP/IP기반 DHCP 서버 기능을 제한하고 동보전송 프로토콜 방식으로 구현함으로써, 단말장치간의 통신지연을 개선한다. 일반적인 상용 Wi-Fi 통신 방식과 대비하여, 접속 동작 및 반응속도가 5초 이상 향상되었다. 이 방식을 활용하여 차량 간 다양한 이벤트 데이터 통신에 확장 적용이 가능하다. 또한 무선 데이터 기반 지능형 도로망과 자율주행을 위한 체계로 확장이 가능하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.61-69
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• 2020

본 논문은 국내 고속형 화물열차에 적용되는 P4a 분배밸브를 갖는 화물열차의 장대 편성시 제동특성에 관한 것이다. 제동신호가 열차의 끝단까지 연결된 제동관을 통해 공기압력으로 전달되는 화차의 제동은 열차 길이와 사용된 밸브 등에 따라 영향을 받기 때문에 실험적 방법으로 확인한다. 장대화물 열차의 제동 특성은 평상시 운영의 약 2배인 50량으로 구성한 화물열차의 비상제동과 상용제동의 시험을 이용하였다. 1, 10, 20, 30, 50번째 차량에서 제동 실린더 압력이 측정되었다. 열차의 길이가 길어질수록 후방의 차량은 제동이 늦게 체결되는 제동지연 현상을 확인하였으며 특히 비상제동시 차량간 충격이 클 것을 예상할 수 있었다. 제한된 시험의 결과를 보완하고 향후 제동거리 계산을 위해 열차를 구성하는 모든 차량에서의 제동 압력을 예측할 필요가 있다. 제동시 각 차량에서의 압력은 계산시간의 단축과 신뢰성 있는 정보를 제공하는 것으로 알려진 선형보간, 단계형, 지수함수형의 경험적 모델들을 이용하여 예측하였다. 경험적 모델들의 예측결과는 실측한 결과들과 비교하였으며 지수함수형 모델이 비교적 정확하게 예측하고 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 장대화물열차의 안전한 운용에 기여하고 화물열차의 제동거리 예측과 제동시 차량간 충격량 계산 등에 활용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.39-50
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• 2007

원형 혹은 H형 단면의 표지판지주에 소형차가 충돌할 때 차량 및 지주의 거동을 확인하기 위하여 Barrier VII 프로그램을 이용한 시뮬레이션을 실시하였다. 이 프로그램은 연성 베리어에 충돌하는 차량의 운동과 베리어의 변위를 해석하는 프로그램이나, 지주를 수평 빔 요소로 하고 각 노드에 강성을 조절한 기둥 요소로 연결함으로써 소형지주에 대한 충돌해석이 가능함을 보였다. 0.9ton 소형차가 기초와 강결된 파이프형태의 소형 지주에 30km/h, 60km/h, 70km/h 110km/h의 속도로 충돌하는 경우, 0.9ton 소형차와 1.35ton 중형차가 기초에 강결된 H형 단면 지주에 110km/h의 속도로 충돌하는 경우, 그리고 0.9ton 소형차가 분리되는(slip base) 형태로 기초에 연결된 파이프형태의 소형 지주에 110km/h의 속도로 충돌하는 경우 등 총 7가지 경우에 대한 시뮬레이션을 실시하여 지주의 변형과 충돌차량의 거동을 분석하였다. 시뮬레이션을 통하여 고속충돌 시 기초에 강결 된 원형지주의 경우 과다한 휨 변형으로 표지판과 차량 전면부와의 충돌위험성이 있고 H형 지주와 같이 비교적 큰 표지판용 지주는 소형차 충돌 시 지주의 변형은 거의 없고 차량에 가해지는 충격력, 지주가 과다하게 차체 안으로 침투할 위험성이 크다는 사실과 breakaway 장치로 단부처리를 하는 경우 위험이 줄어들 수 있음을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제1권1호
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• pp.35-46
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• 2012

무선 통신 시스템의 개발에 의해 한 지역에서 3G 네트워크와 WLAN, 무선 광대역 네트워크와 같은 여러 무선 네트워크 접속 기술들이 사용 가능하게 되었다. 이러한 기술의 발달로 사용자는 저속 또는 고속으로 이동하는 환경과 AP(Access Point)간 거리 변화에 따른 다양한 환경에서 차량용 모바일 네트워크 환경을 경험하고 있다. 본 논문에서는 다양한 환경 변화에 따른 네트워크 성능 문제를 다루고 있다. 전송 시간이나 전송 비용을 최소화하는데 중점을 두고, 퍼지 로직을 적용해 주변환경 요소에 따른 성능 평가를 한다. 먼저 WLAN과 고정 거리간 AP를 가지는 3G 네트워크로 구성된 환경과 WLAN과 무작위 거리에 있는 AP(Access Points)를 가지는 3G 네트워크로 구성된 환경, 그리고 위 두 환경에서 차량용 Ad hoc 네트워크를 사용한 환경에서의 성능을 분석한다. 이는 V2I(Vehicle to Infrastructure) / V2V(Vehicle to Vehicle) 환경을 가정한 상황이다. 퍼지 로직을 적용한 연구 결과를 바탕으로 차량의 이동 속도와 APs간의 거리에 따른 차량용 네트워크의 최적화 방향이 되는 환경을 제안한다. 제안된 알고리즘을 적용하였을 경우, V2I와 V2V환경에서 네트워크 성능은 각각 21%/ 13%가 향상되는 결과를 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권11호
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• pp.87-104
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• 2015

최근 지능화된 사물들이 연결되는 네트워크를 통해 사람과 사물, 사물과 사물 간에 상호 소통하고 상황인식 기반의 지식이 결합되어 인공지능 서비스를 제공하는 사물인터넷 (IoT : Internet of Things) 환경이 급속도로 발전하고 있다. 이러한 사물인터넷의 발전과 더불어 C-ITS (Cooperative Intelligent Transport System) 환경에서 고속으로 이동하는 차량이 기존의 노변 인프라 외에 주행 중인 다른 차량까지 교통 인프라에 포함하여 차선 및 번호판 인식, 전방 사고 및 도로 공사 감지 등 쌍방향 정보 공유를 통해 효율적인 도로 주행을 함으로써 운전자에게 편리성과 안전성을 높여주고 나아가 교통 효율성을 높이고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 C-ITS 환경에서 고속도로 주행 시 버스전용 차선 인식 후 교통 인프라와 연계하여 버스전용 차선 내 주행차량의 주행 가능 여부를 판단하고 이에 따른 후속 조치에 관한 연구를 진행하였다. 버스전용차선 인식을 통해 버스전용 차로의 위치를 파악한 후 후속 차량의 정면 전방 및 측면 전방 차량의 번호판 인식을 진행하고 향후 교통 인프라로 하여금 인지하게 하는 방법에 관한 학습과 해당 실험결과를 제시하였다.

• Spatial Information Research
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• 제19권4호
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• pp.73-79
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• 2011

최근 공간영상정보 수요가 증가함에 따라 신속하게 공간정보를 구축할 수 있는 모바일매핑시스템의 필요성이 높아지고 있다. 모바일매핑시스템은 일정한 속도로 주행하면서 공간정보를 취득하기 때문에 고가의 높은 정밀도를 보장하는 관측시스템(다수의 카메라, IMU/GPS, 시각동기화 장치, 자료취득 및 처리장치)으로 구성된다. 이러한 관측시스템 구성은 자료 생산 과정이 복잡해지고 일정 수준 이상의 차량 조건을 만족해야하기 때문에 적용이 제한적이다. 본 연구에서는 고속카메라를 이용하여 시각동기화 장치를 대체하고, MEMS IMU/GPS로도 양질의 공간영상정보를 구축할 수 있는 경량모바일매핑시스템의 구축 방안을 제안한다. 기존 시스템 구조 및 처리 과정이 단순화되어 구축 및 운용비용이 줄어들고, 휴대가 가능한 수준으로 크기로 줄어들어 다양한 부문에서도 신속한 공간영상정보를 신속하게 생산 할 수 있을 것으로 기대된다.