본 연구에서는 기존의 철도차량구조에 경량소재를 적용하여 설계를 검토할 때, 각 소재의 성질이 차체구조의 경량화에 미치는 영향과 그 정도를 정량적으로 분석하여 개념설계단계에서 소재대체 설계 효과를 예측하는 방법을 개발한다. 전체 차체구조에 대해서는 굽힘변형, 압축변형, 비틀림 변형을 고려하여 소재를 변경할 때, 또 주요 골조 구조 부재에 대해서는 굽힘변형, 압축변형, 좌굴붕괴를 고려하여 소재와 단면형상을 변경할 때 경량화 특성을 분석할 수 있는 방법을 체계화였다. 차체구조 또는 골조부재의 변형 양상에 대한 강성 및 강도 조건을 경량화 지수와 연계하여 표현함으로써 각 재료와 부재의 형상이 가지는 기계적 특성과 장단점을 용이하게 분석할 수 있도록 하였다.
최근 원자력 발전소, 의료 시스템, 항공 시스템 등과 같이 사람의 생명과 밀접하게 관련되어 있는 소프트웨어로 제어하는 시스템들이 점차 늘어나고 있다. 차량에서 또한 차량 제어 소프트웨어의 오작동으로 인한 잦은 사고로 인하여 운전자와 탑승자의 생명을 위협 받고 있다. 이러한 문제로 인하여 차량시스템 제어 소프트웨어도 안전성 확보를 위한 기술로 차량에 통신 기술을 접목한 차량 통신 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 차량 운전자 뿐 아니라 탑승자의 안전과 밀접하기 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 많은 연구 중 긴급메시지전송 시스템은 차량 간 통신(V2V)을 통한 운전자의 안전성 확보에 대한 연구다. 본 논문에서는 차량 긴급메시지 전송에 필요한 모듈을 구조적으로 나누고 이를 통하여 긴급메시지 전송시스템 구조의 안전성을 평가한다. 긴급메시지 전송시스템의 안정성을 검증하기 위하여 오토마타 모델링을 통한 시스템 구조를 설계하고 검증을 위해 CTL 논리식 정의, SMV(Symbolic Model Verifier)검증도구를 통한 시스템 안전성 모델 검사를 하였다.
Vehicular Ad Hoc Network(VANET)은 차량과 차량, 차량과 네트워크 기반 구조 간에 통신을 지완하는 네트워크로서, 다양한 서비스를 제공할 수 있어 학문적으로나 상업적으로 많은 관심을 받고 있다. 그러나 VANET이 널려 사용되기 위해서는 보안과 프라이버시 관련 문제들이 선행적으로 해결되어야 한다. VANET은 무선 통신과 ad hoc network의 성질을 그대로 이어받아, 다양한 보안 취약점이 존재하며 이에 따라 다양한 공격이 가능하다. 또한, 프라이버시 요구사항을 만족시키지 못하는 경우, 공격자는 특정 차량에 때해서 추적할 수 있으며, 운전자의 민감한 개인정보들이 노출될 수 있다. VANET에서 프라이버시와 보안을 제공하기 위해 많은 연구들이 진행되었지만, 대부분이 차량 간의 통신 혹은 차량과 네트워크 기반 구조 간의 통신 중 하나에만 집중하고 있으며, 차량의 폐지목록(Revocation List)으로 인해 많은 네트워크 자원을 소비하고 있다. 본 논문에서는 차량과 네트워크 기반구조간의 효율적인 상호 인증을 제공하고, 상호인증 시 네트워크 기반 구조가 차량에게 짧은 시간 동안 차량과 차량 간의 통신에서 사용할 익명 인증서를 생성해주는 프로토콜을 제안한다. 보안 분석을 통해 제안한 프로토콜이 차량과 차량, 차량과 네트워크 기반 구조간의 안전한 통신을 보장하고, 차량의 프라이버시를 보호할 수 있음을 확인 하였으며, 성능 분석을 통해 제안한 프로토콜이 기존의 연구들 보다 높은 효율성을 지니고 있음을 검증하였다.
동절기 도로구간에서 차량의 운행가능성 혹은 등판 가능성 정보는 교통 운영에 매우 중요한 요소이다. 특히, 빙설 구간을 운행할 경우 차량과 노면의 마찰력은 차량의 유형, 도로 기하구조의 특성 및 노면의 특성에 따라 다양하게 나타난다. 일반적으로 노면 결빙(적설)구간에서 트럭과 같은 후륜구동 차량은 전륜구동이나 4륜 구동 차량보다 마찰력이 낮으며, 갑작스런 강설시 이러한 차량의 무리한 도로 운행은 도로의 대규모 혼잡을 발생시키는 주요 원인으로 알려져 왔다. 따라서 도로의 기하구조 및 노면 특성과 차량의 유형에 기반한 실시간 도로 등판가능성 지표의 구축은 동절기 차량 및 도로의 운영 가능성 판단에 기반이 될 것으로 판단되다. 이러한 배경 하에 본 연구는 동절기 도로의 기하구조 및 노면 특성과 차량의 유형에 따른 도로의 운행가능성 지표를 구축방향을 제시하고자 하였다. 비록 제시된 지표는 국내 도로와 차량을 통해 구축된 결과는 아니지만, 향후 동절기 도로 및 차량 운영을 위한 지표 수립의 연구에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.
과적차량은 도로 및 교량 구조물과 도로 횡단 시설물 등에 손상요인으로 작용하며 기존의 단속 시스템은 축조작 및 인력부족등 많은 문제점을 내포하고 있어서 이에 대한 대처방안이 요구되고 있다. 이에 본 논문에서는 주행중인 과적차량의 지능형 임베디드 단속 시스템 개발을 위하여 유전자 알고리즘 기법을 적용, 도로자체를 저울로 하여 주행중인 차량의 하중 및 주행정보를 분석을 연구하였으며 이를 통하여 효율적인 과적 단속이 이루어 질 수 있다고 판단된다. 또한 USN구성을 위한 임베디드 센서와 함께 Internal/External Network의 무선화 시스템을 통한 사용자 중심의 시스템을 구축하는 것이 최종 목적이므로 향후 WCDMA/HSDPA를 이용한 External Network의 구성과 실제 과적 단속 적용을 위하여 Test Bed를 통한 실험이 실시되어야 할 것이다.
본 연구에서는 고속철도에서 차량·교량 구조물의 상호작용을 가능한 정밀하게 취급할 수 있는 3차원 해석모형을 개발하였다. 경부고속철도 교량형식인 PSC 박스거더 교량을 40m 단순 와 25-40-25m 3경간 연속 에 대해 뼈대요소를 사용하여 3차원으로 모형 하였으며, 궤도의 불규칙성은 정상확률과정으로 가정하고, 지수 스펙트럼 밀도함수를 사용하여 궤도의 형상을 생성시켰다. 열차는 경부고속철도 차량 하중효과가 가장 큰 동력차 만을 대상으로 17 자유도 모형과 38 자유도 모형으로 분리하여 개발하였다. 다양한 조건에 대한 분석결과를 검토하면 여러 가지 상황에서 38 자유도 모형의 필수 성이 보여지고 있다. 특히 교량의 솟음 및 장기 처짐에 의한 궤도형상변화가 있는 경우에는 반드시 38 자유도 모형이 적용되어야 하는 것으로 분석되었다. 또한 제동하중이 작용할 때 쏠림 효과에 의한 영향이 큰 것으로 평가되어, 제동에 의한 교량의 동적 거동은 종변 위에 대한 자유 도를 고려할 수 있는 주행차량모형으로 해석되어야 함이 규명되었다.
AUTOSAR 는 차량용 시스템의 소프트웨어 인프라를 표준화하여 차량용 소프트웨어의 재사용성을 높이고자 개발된 차량용 소프트웨어 구조 표준안이다. 그러나, 기존 AUTOSAR 는 새로운 하드웨어의 추가 및 변경을 지원할 수 없기 때문에 하드웨어의 변경에 대해 유연하게 적응할 수 있는 구조 또는 기법이 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 AUTOSAR 의 모델에 Workflow 를 도입하고, 동적인 네트워크를 구축하여 Plug & Play 기능을 지원하는 차량용 소프트웨어 구조를 제안한다.
최근 철도 차량은 안전성, 정시성, 대량 수송성이 우수하여 수송수요가 증가하고 있으며, 열차운행 횟수의 증가와 차량의 고속화로 운행조건이 가혹해짐에 따라 이에 대한 절대적인 안전성과 높은 신뢰성이 요구되고 있다. 철도차량과 같이 반복하중이 연속적으로 작용하는 구조물의 설계에 있어서는 구조물의 사용 환경이나 재료의 피로특성을 최우선의 고려사항으로 간주해야 한다. 실제로 철도차량의 대차 프레임은 맞대기 용접으로 제작되어 있으며, 용접부에서 파손이 발생하고 있다.(중략)
본 논문에서는 당사인 경신공업(주)와 스미토모전장(주)와의 기술제휴를 통한 신제품 개발 프로젝트를 통하여 진행 한 연구 내용이다. 현재 자동차의 주요 부품 중 하나인 Dash-Grommet는 실외에서 실내부로 직부되는 부분으로 방수성이 주요한 성능이다. 이에 따라 현재 방수성 향상을 위해 볼팅으로 씰링을 하는 구조로서 브라켓트를 적용하고 있으며, 볼팅 툴 사용에 따른 홀 위치가 센터로 이동함에 따라 와이어 하네스 성형성을 위해 프로텍터를 적용하고 있다. 이와 관련하여 작업자의 툴 사용에 따른 산업재해(근골격계)요인 및 원가 상승의 원인이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 그로멧 씰링구조를 최적화하여 브라켓트를 삭제시키고, 인간 공학적 구조 검토를 통한 저삽입력 구조의 Dash-Grommet 개발에 그 목적을 두었다. 그로멧 3중 씰링 구조를 이용하여 주요 성능인 방수(침수/살수) 성능에 대한 문제를 해결하였으며, 내부 파이프 구조를 이용하여 와이어를 통한 수분 유입에 대한 수밀 대책이 마련 되도록 하였다. 또한, 돌기부 구조를 이용하여 차량 장착시 판넬 접촉면을 최소화 함으로써 실제차량 장착 작업시 저삽입력을 가능하게 하였으며, 이와 더불어 홈부 구조를 이용하여 차량 장착시 그로멧의 수축을 용이하게 함으로써 새로운 그로멧 삽입 메커니즘을 구현하여 기존 대비 40~50%의 저 삽입력 그로멧을 개발할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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