• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1909-1915
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• 2008

The brake systems of the rolling stocks are generally consisted of electrical and mechanical brake systems. Because of its inherent structure of the each brake system, the electrical brake system is mainly used at the high speed range while the mechanical brake system is used at the relatively lower speed range. It is desirable for the rolling stocks to apply the entire electrical brake system. However, since the brake force from electric brake system is not enough to stop the rolling stock within the legal stop distance. Therefore, the mechanical brake system is indispensable to rolling stocks. In general, the vast majority of the world trains are equipped with mechanical braking systems which use compressed air as the force to push block on to wheels or pads on to discs. These mechanical systems are known as air brake or pneumatic brakes. For the air brake system, basically huge scale air compressor is equipped and the long pipe line is complexively connected. Since mass of these air brake components, it is difficult to be a light weight equipment and the long pipe line raise the maintenance problem. In order to overcome these problems of air brake system, the hydraulic brake system is proposed in this research. The hydraulic brake system makes the whole weight of brake equipment be light and large braking force can be applied. Therefore, in this research, the validity and advantages of applying the hydraulic brake system are reviewed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.618-624
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• 2017

현재 서울 및 대부분의 광역도시에서 운영 중인 전동차는 출퇴근시 높은 혼잡도로 인해 열차 운행시간이 상습적으로 지연되고 있는 실정이다. 그 중 정차역에서 승객들의 승하차 시간에 따른 지연 효과도 큰 영향을 미친다. 이번 연구에서는 승객 승하차 시간을 단축시킴으로써 도시철도의 표정속도를 향상시킬 수 있는 방안으로 광폭 출입문 시스템 개발을 수행하였다. 먼저 광폭 출입문의 폭을 정의하기 위해 시험을 통하여 크기별 시간 단축 효과를 확인하고, 주변 기기와의 간섭 효과를 고려하여 열차의 정위치 정차 성능 향상을 조건으로 최적 사이즈를 정의하였다. 그리고 출입문 크기의 변경으로 인한 차량구체의 구조 특성이 바뀌게 되므로 구조 해석을 통해 구조 안정성을 확인하였다. 다음으로 광폭 출입문 시스템의 상세 설계를 진행하고 시작품을 제작하였으며 기능 시험과 내구 시험을 진행하여 제시한 설계안의 타당성을 검증하였다. 본 연구의 체계적인 개발 과정을 통해 향후 표정속도 향상을 위한 방안으로 광폭 출입문 적용시 출입문 크기 정의부터 시스템 제작까지 설계 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.237-246
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• 2019

전기기계식 제동장치(EMB : Electro Mechanical Brake)는 자동차 및 철도차량의 차세대 제동장치로서 현재 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재의 고속열차용 제동장치는 공압 실린더를 이용하여 제동 압부력을 발생시키나 전기기계식 제동장치 (EMB)에서는 전기 모터 및 기어와의 조합을 통하여 압부력을 발생시킨다. 본 연구에서는 고압부력 발생이 가능한 EMB 구동 메커니즘을 제안하고, 해당 메커니즘을 만드는 기구장치 중 핵심부품인 기어 및 샤프트 부품들에 대한 구조 및 진동해석을 수행하였다. 한편 모델에 대한 동적 진동해석 결과 압부력이 가해진 상태에서 외부가진이 주어졌을 때 부재의 최대 응력이 항복강도 이내임이 확인되었다. 또한, 구조해석 결과 모터샤프트의 축 직경을 최대한 크게하는 설계가 강도 상 유리함을 확인하였으며, 기어와 편심샤프트를 고정하는 볼트에서 큰 전단응력이 발생할 수 있음을 확인하였다. 한편 해석모델의 메커니즘을 재현할 수 있는 시험장치를 제작하여 가장 취약한 부위인 고정 볼트부의 변형률을 구동 토크가 가해진 상태에서 측정하였다. 변형률 측정결과는 해석결과와 오차가 10% 이내로서, 해석모델의 정확도를 검증할 수 있었다.

• 전기학회논문지
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• 제67권1호
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• pp.137-141
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• 2018

The voltage drop is important in electric railway for feeding a huge power of train on fixed feeding area. Nowadays it is tried to operate a high speed trains on conventional lines and there is problem on the voltage drop too. It is simulated on the conditions increased the turn ratio of trolley, installed autotransformer neutral line with variable taps. In result, it is compensated the voltage drop between ATs and better on last AT, not on the position of AT. And it is decreased a return current and neutral current of AT because of unbalance between trolley and feeder. It should be studied faster and more controllable the solid state switchs instead of the mechanical one in order to utilize this system.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제15권4호
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• pp.61-66
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• 2016

This paper presents the implementation for a network structure of railway cars using a point to point communication. Most of network's representative specifications for a train are the FIP (Field Bus), MVB (Multifunction Vehicle Bus), CAN and WTB (Wire Train Bus) which is used by ALSOM, SIEMENS and BOMBADIER as major in this field. These networks in a physical layer use a multi-drop method, connected from $1^{st}$ car to $n^{th}$ car of a train through a cable without any extra services such as an electric part, amplifier. However waveforms which is passed through a long cable in the multi-drop are distorted by a capacitance or resistance of the cable or environments. Also since using a cable connected directly from $1^{st}$ car to $n^{th}$ car, if over two trains make double head, it isn't easy to distinguish ID for each railway cars. So by using the point to point network per each car, it is able to reduce a distortion. Also since reducing distortion, this communication speed can be been higher and transmit and receive any packets more stably. Using proposed token in a packet, this can make ID per each railway car automatically. Finally experimental results show the good performance and effectiveness of the proposed method.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.3594-3599
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• 2009

경부고속선에서 사용하는 열차제어시스템은 ATC, IXL, CTC로 분류되며, 열차 속도 제어 및 간격 제어에 관련된 ATC 정보는 UM71 AF 궤도회로와 BSP Loop를 통해 지상에서 차상으로 전송된다. 궤도회로를 통해 전송되는 정보는 주로 열차 운행에 직접적인 영향을 주는 운영 정보로 구성된다. 특히 BSP Loop를 통해 전송되는 정보는 터널, 차축온도 검지장치, 또는 절연구간과 같이 특수한 선로변 환경에 대해 추가적인 정보 전송을 필요로 하는 구간에서 사용된다. 본 논문에서는 경부고속선 개통 이후부터 현재까지 기존선과 고속선 연결 구간에서 주로 사용되는 UM71 AF 궤도회로의 BA형 동조 유니트 특성을 기준값과 측정값을 비교하여 분석하였다. 이러한 분석을 통해 BA형 동조 유니트가 설치된 구간의 궤도회로 장애와 같은 문제 발생시 원인규명 및 유지보수를 보다 쉽게 이룰 수 있을 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권2호
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• pp.657-665
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• 2021

Nondestructive evaluation methods play an important role in ensuring component integrity and safety in many industries. Operator fatigue can play a critical role in the reliability of such methods. This is important for inspecting high value assets or assets with a high consequence of failure, such as aerospace and nuclear components. Recent advances in convolution neural networks can support and automate these inspection efforts. This paper proposes using residual neural networks (ResNets) for real-time detection of corrosion, including iron oxide discoloration, pitting and stress corrosion cracking, in dry storage stainless steel canisters housing used nuclear fuel. The proposed approach crops nuclear canister images into smaller tiles, trains a ResNet on these tiles, and classifies images as corroded or intact using the per-image count of tiles predicted as corroded by the ResNet. The results demonstrate that such a deep learning approach allows to detect the locus of corrosion via smaller tiles, and at the same time to infer with high accuracy whether an image comes from a corroded canister. Thereby, the proposed approach holds promise to automate and speed up nuclear fuel canister inspections, to minimize inspection costs, and to partially replace human-conducted onsite inspections, thus reducing radiation doses to personnel.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.364-369
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• 2011

터널의 안전관리를 위해서는 효과적이고 지속적인 계측이 필요하다. 현재 적용되고 있는 대부분의 계측센서로는 터널의 국부적인 상태만을 파악할 수 있으므로 전체 터널의 안전상태를 파악하기 위해서는 다수의 설치가 필요하다. 철도터널의 경우 일정한 조건의 열차운행이 정기적으로 이루어지므로 터널구조물에 발생하는 진동을 지속적으로 관측하여 분석하면 상대적으로 넓은 범위의 영역에 대하여 터널 손상을 효과적으로 예측할 수 있다. 한편 철도터널 내에는 고전압으로 인한 전자기장의 간섭이 있으므로, 이를 배제할 수 있는 계측센서의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 광섬유격자센서를 이용한 가속도계를 개발하였다. 기존 터널의 진동계측 결과를 검토하여 철도터널 진동 계측에 적합한 가속도계의 사양을 결정하였다. 민감도와 측정범위의 향상을 위하여 새로운 구조를 적용한 가속도계를 개발하였으며 실내시험을 통해 그 성능을 검증하였다. 개발된 광섬유 가속도계를 적용하여 고속철도 터널의 상시 진동모니터링 시스템을 구축한 사례를 소개하였으며, 열차운행에 의하여 발생하는 진동 측정 결과를 통해 개발된 가속도계의 유효성을 제시하였다.

• 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.