• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.2357-2364
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• 2011

Diesel locomotive operates the generator with the power from the diesel engine, and it consists of the typical serial-hybrid system which operates the train wheels by converting its generated electric energy into the torque of DC (or AC) motor. However, the technology of locomotives is only focused on trains' controlling power generation mechanism. Hence, it is a current issue that the efficiency of its engine and its generator is relatively lower than that of auto vehicles'. Particularly, since there are no proper equipment to measure the amount of fuel which is essentially necessary for the efficient use of fuel, it is not easy to confirm the instant amount of fuel use as well as the exact average fuel consumption per an hour. Due to those difficulties, it is urgent to develop the device that measures the fuel consumption. Plus, this use of the developed measuring device allows the various and useful analysis relating to the fuel consumption, and this could lead to establishing the efficient driving pattern regarding to fuel saving. This device consists of two flux (fuel level) measuring censors, MCU for calculating the measured values, the information recorder for saving measured values, and the display device for indicating the fuel amount consumed during driving.

• 전기학회논문지
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• 제62권11호
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• pp.1633-1639
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• 2013

In a section of AC electric railway, a phase between the sections is different although voltage levels supplied from substations are the same. Therefore, section insulators have been installed to electrically divide between the sections. Two differenet types of section insulator, namely an overlap type and insulator type, are used. In Korean high-speed lines, overlap type section insulator has been adopted. And, insulator type is used in conventional line. The overlap type has the advantage of having no speed limit, but has the disadvantage of requiring long section length. However, the insulator type has the advantage of section length, but also has the disadvantage of having speed limit. In Korean conventional line, an insulator type one relies on the import and there is some problem with wear. In this study, we developed the insulator type section insulator which adopts Teflon tube insulation material. The Teflon material has advantage of the excellent electrical characteristics and wear-resistance characteristics for a longer expected life than that made of existing FRP. In order to compare wear characteristics between the materials, wear tests with reciprocal wear tester are performed. And dynamic behavior tests between the insulators and pantograph are also performed for showing its better dynamic characteristics.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제7권2호
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• pp.13-19
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• 2011

A LRT(Light Rail Transit) is one of the Future Urban Railway Development Project. The project's goal is to reduce a transportation congestion in the center of the city. New transportation is intensely required in order to overcome a limit of the ground transportation that is the existing public transportation, A LRT(Light Rail Transit) construction project to be based on an unmanned driving system is the large composition system that a vehicle, a signal, communication, electric, track etc. were organically integrated as echo-friendly urban transportation systems. It also put a huge budget, which is a large-scale infrastructure projects. It is international trend that Light Rail Transit projects apply a technique in System Engineering for a schedule, cost, quality elevations, and to approach in viewpoints of life-cycle from initial construction steps to operation, abolition. This paper intends to analyze RAM requirements taking into consideration ISO/IEC 15288 throughout life-cycle from concept, design, manufacture, operation and maintenance to the final phase, decommissioning, and the study seeks to suggest directions of efficient use to domestic LRT projects.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.405-410
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• 2004

There are two types of noises in running the rail vehicle. The one is periodic by electric motors, dehumidifiers, and dusting machines. And the other is aperiodic squeal noise by the frictions between the wheels and the rail or the disks and pads. The periodic noises in rail vehicle have been reduced by changing DC motors to AC motors with silencers, and by improving the lubricants. However, almost nothing relating a periodic noise has been studied. In this paper, the experimental methods were applied to understand phenomena of the squeal noise, which was occurred by the friction variation due to aperiodic stick and slip with low repeatability in the process of dry friction of the disk and the pad when a rail vehicle was being braked. By the experimental acoustic test, it was found the specific frequencies relating the squeal noise. And by modal testing, it was measured the resonant frequencies in the disk and the pad-plate which were the components of the braking system, and in the whole braking system, and it was found the specific frequencies having the effects on the squeal noise.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.34-36
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• 2019

본 논문은 교류전기철도의 불평형 부하로 인해 야기되는 3상 계통 전력의 불평형 특성을 저감하기 위한 제어 알고리즘을 제안하였으며, 전력보상장치 설계 및 이를 적용한 실험을 통해 성능을 검증하였다. 전기철도 시스템과 동일하게 3상 전압을 2개의 단상 전압으로 변환하는 스코트 변압기를 적용하였으며, M상과 T상 출력 단에 부하 및 3레벨 백투백 컨버터가 연계되어 구성된다. 백투백 컨버터는 M, T상의 불평형 부하 간 발생하는 유효전력의 차이를 실시간으로 감시하고 양방향 특성을 이용해 전력을 보상하는 역할을 수행한다. 백투백 컨버터의 유효전력은 동기좌표계 PI 제어를 통해 수행되며, DC 링크 전체 전압 및 밸런싱 제어는 시스템의 응답성 향상을 위해 M, T상 컨버터가 공동으로 분담하여 제어한다. 제안된 전력보상장치의 성능 확인을 위해 M상 5kW, T상 1kW 불평형 부하가 연계된 조건에서 시뮬레이션 및 실험을 진행하였으며, 실험 결과 전력보상장치의 동작 후 3상 전류의 불평형률이 65.04%에서 6.38%로 58.66% 저감되는 것을 통해 본 논문에서 제안하는 전력보상장치의 우수한 성능을 검증하였다.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제51권6호
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• pp.255-261
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• 2002

Recently, traction motors in trains are supplied with single phase a.c. power. After this power is converted to d.c. power, it is inverted to three phase power to operate traction motors. As going through the process of the conversion, harmonic current is generated in train. The method of conventional analysis on harmonics, studied by RTRI, is modeled with equivalent circuit of ac AT-fed electric railroad system using by the distributed constant circuit. However, this circuit as two-port network model has some difference in comparison with real system. The reason why the conventional method is different from the real system is that the conventional method dose not include three conductor groups, that is catenary, rail, and feeder, and admittance between the conductors for line capacitance. Therefore, this method has a little error. This paper proposes new method to more effectively estimate Harmonic current. In this method, numerous components in electric railway are categorized and each component is defined as a four- port network model. The equivalent circuit for the entire power supply system is also described into a four-port network model with connections of these components. In order to evaluate the efficiency and the accuracy of a proposed method, it is compared with values measured in Kyung-Bu high speed line and ones calculated by the conventional method.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권6호
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• pp.853-861
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• 2018

본 논문에서는 전기철도차량이 운행할 때 이상 전압상승에 의한 문제점을 해결할 수 있는 고조파 제한장치의 적용을 제안한다. 운행 중 열차에 전력을 공급하는 교류가선은 25kV/60Hz의 전기를 공급하기 위하여 사용되지만 철도차량 전기장치의 기술발전에 따라 점차 가선에 포함되는 고조파의 크기 및 주파수의 변형이 다양해지고 있다. 최근 열차안전운행에 심각한 문제가 되고 있는 주회로 기기인계기용변압기(Potential Transformer, PT)의 파손이나 주변압기 등의 열손증가는 가선 전원의 고조파로 인한 순간적인 무효전류의 증가로 생기는 현상이다. 주회로 기기의 저주파형 트랜스포머로 고주파수 성분이 유입되면 트랜스 코어의 히스테리시스에 의한 철손 증가 및 기생 커패시턴스에 흐르는 전류가 증가하므로 발열이 발생하게 된다. 이러한 문제 해결을 위해 최근 시퀀스의 조정으로 전력변환 장치의 인위적인 NOTCH OFF가 적용되었다. 그러나, OFF 신호를 받아 제어하는 방식은 지상과 차상 장치의 상호작용으로 동작하므로 불량 발생 시 무효화 되며, 실제 사고가 발생되고 있다. 따라서, 근본적인 문제해결을 위한 방법으로 고조파 전류가 가급적 변압기에 유입되지 않도록 하는 것이 필요하며, 고조파 전류의 유입으로 인해 빈번하게 발생되고 있는 열차사고를 방지하고 안전한 운행을 위해 열차의 실험 분석과 고조파 제한장치의 시뮬레이션을 통한 장치의 타당성 검증을 위한 연구를 수행하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1240-1246
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• 2006

일반적으로 전동차 보조전원장치의 출력전원 품질에 영향을 주는 주된 요인으로는 짧은 시간동안의 진폭변조로 인한 전압플리커 현상과 전동차 내부의 공기압축기 및 냉난방 환기장치 등 대용량 전동기의 반복적인 구동 등을 들 수 있다. 본 연구는 전동차내의 형광등의 전원과 관련된 플리커 현상에 대해 내장재 개조 후 형광등 32W와 개조 전 40W를 입력전원(AC220V)의 변동에 따른 광 출력(밝기) 로서 계측 비교하였다. 또한, 전압변동을 유발하는 부하변동의 주된 요인을 파악하기 위해 전동차 운행시간과 운행밀도를 고려하여 플리커 현상을 분석하였다. 연구결과, 개조 후 형광등 32W에 비해 40W 형광등이 입력전원의 변화에 대해 육안인식정도 측면에서는 20.26% 정도 덜 민감하게 반응함을 알 수 있었으며, 심한 플리커가 일어나는 전압의 경우도 19.9%로 더 낮게 측정되었다. 또한, 운행차량의 부하변동 영향에 있어서는 주로 영업차량의 운행밀도가 높고, 이용승객이 많은 혼합시간대에 보조전원장치(SIV)의 출력전압 변동으로 인한 객실형광등 플리커가 발생된다는 사실을 확인할 수 있었다. 더불어, 전동차 이용승객이 육안으로 형광등의 깜박임을 민감하게 느낄 수 있는 가능 주파수대역으로서 $8Hz{\sim}15Hz$ 임을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.195-200
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• 2020

화석연료 고갈과 환경오염에 관한 관심이 고조되면서 국내에서 운행되고 있는 철도차량이 디젤 차량에서 전기 차량으로 전환이 확대되면서 진행되고 있다. 전기 차량의 전환의 한 예로 적용되고 있는 태양광발전 시스템은 무한정하고 무공해 하며 대기오염, 소음, 발열, 진동 등과 같은 위해요소들을 발생시키지 않고 에너지 생산이 가능하며, 연료 수송, 발전설비에 대한 유지보수가 거의 필요하지 않은 장점이 있다. 그러나 전력생산량이 지역별 일사량에 의존하고, 약 25㎡/kWp 발전량으로 에너지밀도가 낮아 큰 설치 면적이 필요하며, 설치장소가 제한적인 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 고려하여 철도 분야에서도 연료전지를 적용한 연구들이 많이 증가하고 있다. 특히 연료전지 발전시스템 철도 급전계통 연계방안은 태양광 및 풍력과는 다르게 철도차량에 전력을 공급해주는 급전계통에 연계해야 한다. 따라서 철도차량과 밀접한 관계를 가지는 시스템 토폴로지 (topology)에 따라 연계방식은 크게 달라질 수 있으므로 본 논문에서는 시스템 토폴로지에 따른 연계분석과 관련된 시뮬레이션 모델링을 통한 타당성을 연구하고자 한다.