• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.67-76
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• 2012

In this paper, collision analysis of the full rake for the Next Generation High-speed EMU is conducted using a 3D/1D hybrid model, which combines 3-dimensional (3D) front-end structure of finite element model and 1-dimensional (1D) multi-body dynamics model in order to analyze train collision with a standard 3D deformable obstacle. The crush forces, passengers' accelerations and energy absorptions of a full rake train can be easily obtained through a simulation of a 1D dynamics model composed of nonlinear springs, dampers and masses. Also the obtained simulation results are very similar to those of a 3D model if an overriding behavior does not occur during collision. The standard obstacle in TSI regulation has been changed from a rigid body to a deformable body, and therefore 3D collision simulations should be conducted because their simulation results depends on the front-end structure of a train. According to the obstacle collision analysis of this study, the obstacle collides with the driver's upper structure after overriding over the front-end module. The 3D/1D hybrid model is effective to evaluate a main energy-absorbing module that is frequently changed during design process and reduce the need time of the modeling and analysis when compared to a 3D full car body.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.623-630
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• 2009

한국철도시스템은 일반열차(각종 여객열차, 화물열차), 고속열차(KTX), 광역전철 급행열차(EMU) 등 다양한 종류의 열차가 사용되는 대중교통시스템이다. 철도시스템의 특징은 공시된 시간표에 의하여 열차가 운행되며, 안전, 정확, 신속, 쾌적한 서비스를 제곱한다는 것이다. 본 연구의 목적은 기존 열차의 속도향상과 다양화를 반영하여 보다 현실적인 선로용량 산정방식을 제시하고 검증하는 것이다. 본 논문은 이론식에 근거한 선로용량과 철도운영기관의 실용용량과의 차이를 최소화 하는데 역점을 두었다. 이를 위해 노선선형에 대한 TPS 시행, 운전방식과 열차제어방식 및 신호시스템 등을 고려한 새로운 철도용량 개념을 도입하였다. 실용Dia예시를 통해 새로운 선로용량산정방식의 결과를 검증하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1839-1850
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• 2009

철도시스템은 일반열차(각종 여객열차, 화물열차), 고속열차(KTX), 광역전철 급행열차 (EMU) 등 다양한 종류의 열차가 혼용되고 있는 대중교통시스템이다. 철도시스템은 공시된 시간표에 의하여 열차가 운행되며, 안전, 정확, 신속, 쾌적한 서비스률 제공하는 산업이다. 본 연구의 목적은 기존 열차의 속도향상과 다양화률 반영하여 보다 현실적인 선로용량 산정방식을 제시하고 검증하는 것이다. 본 논문은 이론식에 의한 선로용량과 철도운영기관의 실용용량과의 차이를 최소화 하는데 역점을 두었다. 이를 위해 노선선형에 대한 TPS 시행, 운전방식과 열차제어방식 및 선호시스템 등을 고려한 새로운 철도용량 개념을 도입하였다. 실용 Dia 예시를 통해 새로운 선로용량산정방식의 결과를 검증하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권4호
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• pp.47-53
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• 2011

전동차 출입문은 포켓 슬라이딩 도어, 아웃 슬라이딩 도어, 플러그 도어로 구분된다. 현재 국내 전동차의 표준규격으로 제시되어 있는 포켓 슬라이딩 도어는 철도차량이 고속화됨에 따라 소음 및 외풍의 차단이 어려운 단점이 있으며, 아웃 슬라이딩 도어 역시 소음 및 외풍차단이 어려운 시스템이다. 반면에 플러그 도어는 최근 철도차량이 고급화됨에 따라 고속철도에 적용되던 출입문을 전동차에 적용하면서 쓰이게 된 도어시스템으로 승차감 개선에 소음이 중요한 위치를 차지함에 따라 소음에 강한 플러그 도어 시스템이 주목받고 있다. 이러한 이유로 차세대전동차에 적용할 목적으로 전기식 플러그 도어를 개발하여 시험 진행 중에 있다. 플러그 도어를 구성하는 하부 부품으로는 출입문 제어 장치 (DCU : Door Control Unit), 모터, 스크루 기어, 볼 너트, 레일, 리미트 스위치, 각종 전기 장치, 비상 수동 개폐장치, 코디네이션 바 등이 있는데 이중 DCU는 전동차 출입문을 개폐하기 위한 제어장치로 량당 8개인 전동차 출입문이 동시에 열리고 닫히기 위해서는 각 출입문간의 인터페이스가 필요하며, 승객의 승하차와 직접적으로 관련되어 있기 때문에 신뢰성 및 안전성 확보가 매우 중요한 시스템이다. DCU의 기능으로는 자동 문 여닫음 제어, 출입문 제어 및 장애 감지, 출입문 상태 제어, 저전압/고전압 감시 등이 있으며, 본 논문에서는 전기식 플러그 도어에 적용하기 위해 개발된 DCU의 기능, 개발요구사양, 시스템 구성 및 시험결과에 대해 논하고자 한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.80-97
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• 2010

인천공항철도는 인천공항철도의 허브화 전략에 따라 당시 경쟁공항(간사이, 첵랩콕 등) 수준의 접근성 확보를 위해 건설을 추진하였으며, 현재 1단계(인천공항~김포공항, 40.3km)는 '07.3월 개통하여 운영중이며, 2단계(김포공항~서울역, 20.7km)는 '10.10월말에 개통예정으로 있으나, 인천공항철도가 서울역에서만 이용이 가능하도록 계획되어 있어 접근성이 불리하고, 운행속도가 최대 110km/h 수준으로 공항버스 등과 비교할 때 시간경쟁력이 부족하며, 현재 운행 중인 고속철도와 서울역에서 추가적으로 환승하여야 하는 등의 이유로 현재 1단계 운영구간의 공항철도 이용수요가 저조(7%)하며, 수요에 대한 재예측 결과 또한 협약대비 수요가 부족한 것으로 분석되어 국가가 부담하여야할 보조금이 연평균 4천억원 수준에 달하여, 국가에서는 한국철도공사가 민간지분을 매입 보조금 규모를 축소하는 대책을 마련하였음에도 불구하고, 상당한 규모의 보조금지급(연평균 2천억원)이 불가피한 실정에 있어 수요증대를 위한 인천공항철도 활성화 방안이 절실하다. 따라서, 본 고에서는 현재 KTX의 직결운행, 인천공항철도 운행열차의 고속열차(EMU 180 km/h급)대체를 통한 Speed UP을 통한 수요창출을 위한 시설계획 및 운영계획 등을 제언하여, 국가의 관문인 인천공항을 이용하는 승객들에게 신속하고 편리한 운행수단을 제공하고, 아울러 수요창출을 통한 국가보조금의 축소에도 기여할 것으로 기대된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.980-985
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• 2008

Since its invention at TWI in 1991, Friction Stir Welding (FSW) has become a major joining process in the aerospace, railway and ship building industries especially in the fabrication of aluminium alloys. In an attempt to optimize the friction stir welding process of Al alloys for extrusion Aluminium carbody of HEMU-400X (Extrusion Aluminum 6xxx series), effects of joining parameters such as tool rotating speed, plunging depth and dwelling time on the weld joints properties were evaluated. Experimental tests were carried out for butt joined Al plates. A wide range of joining conditions could be applied to join Al alloys for Extrusion Aluminum 6xxx series without defects in the weld zone except for certain welding conditions with an insufficient heat input. The microstructures of welds have dynamic-recrystallized grain similar to stir zone in FSW weld. For sound joints without defects, at the rotation speed of 700 rpm with different welding speeds, the tensile strengths of the Stir Zone(SZ) were almost the same, 80% of those of the base metal. (JIS Z 2201)

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.624-629
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• 2016

철도차량에서 기초제동장치의 제동레버는 제동통으로부터 발생되는 작용하중을 받아서 제동패드로 전달하는 중요한 안전장치로 설계 시 높은 안전성이 요구되는 기구이다. 그러나 철도차량의 설계기준인 【철도차량 안전기준에 관한 규칙】에 의하면 충분한 강도를 가져야 한다와 같이 정성적인 기준만을 제시하고 있어 실제 안전율 1.27로 설계된 전기기관차용 제동레버가 절손되어 재질을 바꿔 강도를 높인 적이 있고 또한 철도차량의 종류에 따라 각기 다른 구조의 제동레버를 사용하고 있어 본 논문에서는 분리형 구조로 설계된 고속철도차량과 일체형으로 설계된 전기동차와 전기기관차에 적용된 각각의 제동레버에 대해 이론적 해석, 구조해석을 시행하여 응력분포 및 취약부분을 확인하였다. 또한 제동 시 발생되는 수평응력과 굽힘 응력의 관계를 확인하기 위해 파단시험을 실시하여 제동레버가 굽힘 응력을 많이 받음을 확인하였다. 이와 같은 해석과 실험을 통해 실제 운행 중인 철도차량의 각 제동레버에 적용된 안전율을 확인하였으며, 실제 적용된 안전율을 바탕으로 최소 정량적인 안전율의 기준 값을 제시하였다. 그리고 일체형으로 제작된 전기동차의 제동레버에 대해 동일조건하에 분리형으로 설계 변경하여 구조해석을 시행하여 일체형으로 설계된 제동레버를 분리형으로 설계 변경하였을 경우 안전율 향상에 어느 정도 영향을 미치는지를 분석하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.380-386
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• 2008

The development of a new railway vehicle is under progress through the Next Generation High-Speed Rail Development Project in Korea. Its aim is to develope fundamental technology of the vehicle that can run over 400km/h. The new distributed traction bogie system, 'HEMU'(High-speed Electric Multiple Unit), will be used and is different from that of previously developed high speed railway vehicles. Previous vehicles adopted push-pull type system, which means one traction-car drives rest all of the vehicle. Due to the difference, investigation on dynamic behavior and its safety evaluation are necessary, as a part of verification of the design specification. In the paper, current progresses of researches are presented. And the High-Speed Railway vehicle system is evaluated for a dynamic characteristic simulation. Proper dynamic models including air-suspension system, wheel-rail, bogie and car-body is developed according to the vehicle simulation scenario. The basic platform for the development of dynamic solver is prepared using nodal, modal coordinate system and wheel-rail contact module. Operating scenario is prepared using commercial dynamic analysis program and used for development of dynamic model, which contains many parts such as carbodies, bogies and suspension systems. Furthermore, international safety standard is applied for final verification of the system. Finally, the reliability of the dynamic model will be verified with test results in the further researches. This research will propose a better solution when test results shows a problem in the parts and elements. Finally, the vehicle that has excellent performance will be developed, promoting academic achievement and technical development.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6788-6798
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• 2015

최근 고속철도에서는 열차의 운영속도가 향상되고 동력분산형 차량의 도입이 증가하고 있다. 또한 콘크리트 슬래브궤도의 수요가 증가하고 설계단면감소 추세가 예상되면서 설계하중 및 속도변화로 인한 콘크리트 슬래브궤도의 보다 명확한 내부거동평가가 요구된다. 본 연구의 목적은 열차하중과 열차속도 변화에 대하여 콘크리트궤도구조와 노반의 역학적인 거동을 평가하고 규명하는 것이다. 이를 위하여 도상콘크리트층과 콘크리트기층의 속도, 하중 변화에 따른 거동을 해석하여 평가하였다. 또한 호남고속철도 토노반 콘크리트 궤도에 부설 중에 매립된 도상콘크리트 변형율계로 HEMU-430X 열차와 KTX-호남의 170km/h에서 최대 402km/h까지 측정된 측정결과와 해석결과를 비교분석하였다. 분석결과, 속도향상에 따른 증가경향을 확인하고 선형회귀선을 도출하였으며 슬래브 층의 결합상태와 비결합 상태의 가정상태의 해석응력과 현장의 콘크리트 슬래브 내부응력을 비교할 수 있었다. 그 결과 축중이 작은 동력분산식 HEMU 430-X 열차의 402km/h주행 시 발생응력과 KTX-호남의 발생응력이 유사하게 발생함을 알 수 있었고 속도증속에 따라 발생응력의 표준편차 값이 크게 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.1852-1857
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• 2007

SSB 무선모뎀은 데이터의 디지털 전압레벨을 가청주파수로 변환하는 변조와 역으로 가청주파수를 데이터의 디지털 전압레벨로 변환하는 복조과정을 거치는데 변 복조기는 하나의 DSP 칩을 이용하여 구현하였다. SSB의 특성상 주파수가 변할 때 인접한 두 주기에서 왜곡이 발생하는데 이것은 음성통신방식에는 아무런 영향을 주지 않으나 데이터 전송할 때는 심각한 영향을 준다. 다시 말하면 인접해 있는 2주기는 데이터 전송을 할 수 없다. 그래서 2-tone FSK방식을 사용하는 경우, 1비트를 보내기 위해 최소 3주기 이상을 보내야 한다. 그러므로, 고속전송을 위해서는 1개의 tone 신호를 보내는 변형된 위상지연 방식을 사용하여 모뎀을 구현하였다. 1200bps를 전송모드에서는 1.3kHz 심볼주파수에 지연시간 0과 $187{\mu}s$을 발생시켰고 2400bps 모드에서는 1.5kHz 심볼주파수에 0, $70{\mu}s,\;130{\mu}s$ 및 $200{\mu}s$의 지연시간을 두어 구현하였다. 최고전송속도 3600bps 모드에서는 2.0kHz 심볼주파수에 0, $100{\mu}s,\;160{\mu}s$ 및 $250{\mu}s$의 지연시간을 두어 구현하였다. 이상의 방법으로 SSB 모뎀을 구현하였으며 기존 독일의 PACTOR와 미국의 CLOVER계열의 스펙트럼과 비교했을 때 SSB 통과대역폭은 거의 비슷하였고 대역폭내의 신호대잡음비를 비교한 결과 본 연구 구현한 모뎀의 파형이 20dB정도 높은 이득으로 전송되는 우수한 특성을 보였다. 실제 전송시험 결과에서도 송수신 Platform에 데이터가 정확하게 수신되고 있음을 확인하였다.