• 전기학회논문지P
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• 제62권2호
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• pp.57-64
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• 2013

Many accidents are being occurred due to many missteps, etc. at the railway platform. Recently in Korea, efforts to prevent casualties fundamentally are being made by installing and operating the PSD(Platform Screen Door) with underground station building as its center to prevent these casualties of passengers. Although this PSD can solve the problem of public casualties at platform fundamentally, it is impossible to install it at whole station buildings since its installation cost is high, and in case of the ground station building of general railway whose operation speed is higher, installation of PSD is impossible due to the characteristics of railway system. This paper proposes the novel safety equipment using Laser radar sensors for the prevention against casualties of passengers at station buildings where the PSDs are not installed like this. The safety equipment using Laser radar sensors is the safety equipment making an approaching train stopped if the falling object is a person by detecting the obstacle at platform through, and it has the merit possible to apply it to station buildings not only in the underground section but also in the ground section since it may detect accurately under ambient environmental elements such as the snow, rain and yellow dust, etc. also. We developed the prototype of the safety equipment to reduce public casualties at platform by using Laser radar sensors and carried out its performance test, and the result is presented in this paper.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권1호
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• pp.11-15
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• 2011

본 논문은 풍력터빈의 출력 제어 방법에 관한 논문이다. MW급 풍력 터빈 출력제어의 기본 제어 구조는 가변속도 가변피치 방식을 사용한다. 가변속도 가변피치 제어는 파워 커브를 추종하기 위한 방법으로서, 풍속변화에 따라 이 제어방식이 어떻게 적용되는지 논의한다. 제어 시스템 설계를 위하여 단순화된 드라이브 트레인 모델이 사용되었다. 제어 시스템은 토크제어와 피치제어로 구성되고, 제시된 동적 모델을 사용하여 설계된 제어 시스템의 시뮬레이션 결과에 대하여 논의한다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제17권1호
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• pp.93-101
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• 2015

The demand from customers on better products and systems seems to be ever increasing. To meet the demand, the systems are becoming more and more complicated in terms of both scale and functionality, thereby requiring enormous effort in the development. One bright spot of this trend is that such effort has been the driving forces of the remarkable advancement in modern systems development. On the other hand, safety issues appear to be critical in many large-scale systems such as transportation and weapon systems including high-speed trains, airplanes, ships, missiles/rockets launchers, and so on. Such systems turn out to be prone to a variety of faults and thus the resultant failure can cause disastrous accidents. For the reason, they can be referred to as safety-critical systems. The systems failure can be attributed to either random or systemic factors (or sometimes both). The objective of this paper is on how to reduce potential systemic failure in safety critical systems. To do so, a proper system design is pursued to minimize the risk of systemic failure. A focus is placed on the fact that complex systems have a lot of complicated interfaces among the system elements. To effectively handle the sources of hazards at the complicated interfaces and resultant failure, a method is developed by utilizing a design structure matrix. As a case study, the developed method is applied in the design of train control systems.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권5호
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• pp.537-542
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• 2011

The thermo-mechanical interaction between brake block and wheel tread during braking has been found to cause thermal crack on the wheel tread. Due to thermal expansion of the rim material, the thermal cracks will protrude from the wheel tread and be more exposed to wear during the wheel/block contact than the rest of the tread surface. The wheel rim is in residual compression stress when is new. After service running, the region in the tread has reversed to tension. This condition can lead to the formation and growth of thermal cracks in the rim which can ultimately lead to premature failure of wheel. In the present paper, the thermal cracks of railway wheel, one of severe damages on the wheel tread, were evaluated to understand the safety of railway wheel in running condition. The residual stresses for damaged wheel which are applied to tread brake are investigated. Mainly X-ray diffusion method is used. Under the condition of concurrent loading of continuous rolling contact with rails and cyclic frictional heat from brake blocks, the reduction of residual stress is found to correlate well with the thermal crack initiation.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권5호
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• pp.641-648
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• 2009

최근 철도차량의 속도가 증가함에 따라 철도시설물에도 철근콘크리트 구조물이 많이 적용되고 있는 실정이다. 하지만 이러한 콘크리트 구조물은 공용년수의 증가에 따라 필연적으로 구조적인 보강이 요구된다. 강판보강법 및 섬유복합체(FRP)를 활용한 보강법 등이 가장 일반적으로 적용되는 실정이지만 각 공법마다 나름대로의 단점 역시 존재 한다. 최근 화재나 기타 환경적인 공격에 대하여 강한 내구성을 가진 재료의 개발이 요구되고 있으며 이에 따른 현무암으로부터 추출한 Basalt 섬유를 활용한 섬유보강재가 많은 관심을 받고 있다. 이에 본 연구에서는 Basalt 섬유쉬트를 보강재로 사용할 경우 중요한 특성인 콘크리트와의 부착특성에 관하여 연구를 수행하였다. 실험변수는 보강폭, 길이, 보강겹수를 포함한다. 실험결과, 파괴형태는 계면파괴, 섬유파단, 그리고 rip-off의 형태가 관측되었으며 보강길이보다는 보강폭이 보강강도에 더 많은 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 또한 보강길이가 전부 유효하게 작용하지는 않았으며 이에 유효보강길이를 산정하고 이에 따른 부착강도를 산정하였다. 이를 다른 종류의 FRP재료를 활용한 경우에 유효 보강길이와 비교하여 Basalt 섬유쉬트의 부착특성을 분석하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.165-178
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• 2000

본 연구에서는 고속철도차량(TGV)이 교량 상을 통과할 경우 교량의 동적 거동을 해석하기 위한 단순화된 3차원 차량-교량 상호작용해석 모델을 제시한다. 축하중 편심 모델링 방법을 도입하여 교량에 작용하는 축하중에 의한 비틀림력과 교량의 비틀림 회전변위의 영향을 고려하여 보다 정확한 교량의 거동에 대한 해석 결과를 얻는다. 앞기관차, 뒷기관차, 객차들에 대해서 운동에너지, 포텐셜에너지, 감쇠에너지를 차량과 교량의 자유도로 각각 나타내고, Lagrange의 운동방정식을 적용하여 차량과 교량의 운동방정식을 유도한다. 또한, 차량-교량 사이에 상호작용을 고려하여 교량에 작용하게 되는 하중에 관한 식을 유도하며, 이러한 하중을 받는 교량의 운동 방정식이 구성된다. 시간경과에 따라 차량의 위치를 결정하면서 그 위치에 따른 차량-교량 시스템의 질량행렬, 강성행렬, 감쇠행렬, 그리고 하중벡터를 구성할 수 있고, Newmark의 β방법(평균가속도법)을 이용하여 전체 차량-교량 시스템의 거동을 해석한다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.589-594
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• 2010

철도에서 평면곡선과 종곡선의 경합은 승차감 및 열차의 주행안전성을 저해시키는 원인이 되며, 유지보수비용에도 큰 영향을 미친다. 그러나 철도노선 계획 시 지형조건 및 예기치 않은 환경적 요인에 의해 선형경합이 필요하게 될 경우가 발생된다. 본 연구에서는 종곡선과 평면곡선의 경합이 곡선부에서의 승차감 및 평면곡선의 최적선형조건에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 이를 위해 평면곡선과 종곡선이 경합하였을 경우와 경합하지 않고 평면선형만 있을 경우에 대한 최적캔트량 및 승차감을 비교분석 하였으며, 고속영역에서 선형 경합이 곡선선형조건과 승차감에 미치는 영향을 검토하였다. 그 결과 경합한 경우라도 보정캔트를 부설한다면 승차감 측면에서 평면선형만 부설한 경우와 유사한 조건이 될 수 있음을 알 수 있었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권2호
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• pp.197-216
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• 2016

The increased speed of a train causes increased loads that act on the track substructures. To ensure the safety of the track substructures, proper maintenance and repair are necessary based on an accurate characterization of strength and stiffness. The objective of this study is to develop and apply a cone penetrometer incorporated with the dynamic cone penetration method (CPD) for investigating track substructures. The CPD consists of an outer rod for dynamic penetration in the ballast layer and an inner rod with load cells for static penetration in the subgrade. Additionally, an energy-monitoring module composed of strain gauges and an accelerometer is connected to the head of the outer rod to measure the dynamic responses during the dynamic penetration. Moreover, eight strain gauges are installed in the load cells for static penetration to measure the cone tip resistance and the friction resistance during static penetration. To investigate the applicability of the developed CPD, laboratory and field tests are performed. The results of the CPD tests, i.e., profiles of the corrected dynamic cone penetration index (CDI), profiles of the cone tip and friction resistances, and the friction ratio are obtained at high resolution. Moreover, the maximum shear modulus of the subgrade is estimated using the relationships between the static penetration resistances and the maximum shear modulus obtained from the laboratory tests. This study suggests that the CPD test may be a useful method for the characterization of track substructures.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.466-473
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• 2014

최근 복수의 철도 운송 사업자를 고려한 효율적인 선로 용량 할당 체계에 대한 관심이 증대하고 있다. 선로 용량 배분 체계란 제한된 선로 용량을 복수의 철도 운송 사업자들에게 그들이 원하는 열차를 배분하는 일련의 절차 및 방법론을 말하는데, 본 논문은 철도 운송 사업자가 제안한 열차들의 출발시간, 정차 시간 등을 조정하여 시설 관리자가 추구하는 목적에 가장 부합하는 조정된 스케줄을 생성해내는 최적화 모형 및 해법을 다룬다. 이 모형과 관련한 기존 연구들은, 열차간의 경합 조건만을 제약식으로 설정하여, 특정 노선에 투입되는 열차들이 경합 조건 때문에 기존에 계획된 노선별 열차 운행 횟수를 보장할 수 없는 한계를 갖고 있다. 본 연구에서는 노선별 열차 운행 횟수를 고려함과 동시에 열차간 경합 조건을 반영한 새로운 최적화 모형 및 이에 대한 해법을 제시한다. 이 해법을 이용하여, 수서발 고속열차와 기존 고속열차 운행 전 구간에 대한 최적의 선로 용량 할당 계획을 제시한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.6214-6220
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• 2015

열차위치 검지시스템에는 일반적으로 궤도회로장치가 거의 100여년을 안정적으로 사용되어 왔으나, 일반철도 구간의 역 구내, 측선, 해안선 구간 및 열차운행 빈도가 적은 지선 구간의 건널목 등에서는 녹 발생으로 궤도회로 단락불능에 따라 해소방안이 필요하다. 국내에서는 고속철도의 차축온도검지시스템과 통신기반열차제어시스템 분기부 일부에 차축카운터시스템이 사용되고 있으나, 해외의 경우 많은 국가에서 차축카운터 시스템이 없는 간선 및 지방 철도를 상상하는 것은 이제 불가능하고 지하철, 전차, 그리고 산업철도에서 상당한 증가가 확인되었다. 본 논문에서는 일반철도 구간의 역 구내 측선의 본선 및 분기부에 시험적용을 위해 기존 설치되어 있는 궤도회로와 병렬로 설치하여 로그분석을 하여 차축카운터시스템의 동작상태를 확인하였다. 그리고 오봉기지역 및 청주역 운행선 상 설치하여 연동장치와의 인터페이스 시험 및 이를 실용화하기 위한 시험결과를 분석하고, 시스템 안전측 설계, 제작 및 시스템 요구조건 등을 정립하였다.