• 대한기계학회논문집A
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• 제41권2호
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• pp.95-101
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• 2017

본 연구에서는 철도차량의 사고의 유형 중 가장 많이 발생되는 지그재깅 현상에 대해 이론 모델을 정립하여 선두차량의 지그재깅 거동에 대한 운동방정식을 도출하였다. 운동방정식을 풀기 위하여 미분방정식 수치해석법 중 가장 대표적인 Runge-Kutta 4차식을 사용하였고, 휠-레일 인터페이스에 의한 휠의 횡 변위는 운동에너지를 이용하여 추정하였다. 그리고 이론식을 검증하기 위하여 재그재깅 현상에서 가장 변위가 큰 연결기 위치에서의 횡 변위에 대해 시뮬레이션과 이론식을 비교한 결과 비 탈선 충돌조건에서 최대 편차율은 0.8 [%] ~ 4.7 [%] 발생하고, 탈선 충돌조건에서는 탈선이 일어나는 시점에서 차량의 횡 변위를 비교한 결과 최대 편차율이 0.6 [%] ~ 5.1 [%]로 잘 일치하는 것을 확인하였다. 이론식을 사용하여 사고나 현상을 시뮬레이션으로 재현할 때 필요한, 전체적인 거동에 부합하는 차량 간 연결의 초기 off-set량을 예측할 수 있다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.250-254
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• 2016

Currently, power conversion system which converts AC to DC Power is applied in domestic urban railway. The diode rectifier is used in most of them. However the diode rectifier can not control the output voltage and can not regenerate power as well. On the other hand, PWM (pulse width modulation) converter using IGBT (isolated gate bipolar transistor) can control output voltage, allowing it to reduce the output voltage drop. Moreover the Bi-directional conduction regenerates power which does not require additional device for power regeneration control. This paper compared the simulation results for the DC power supply system on both the diode rectifier and the PWM converter. Under the same load condition, simulation circuit for each power supply system was constructed with the PSIM (performance simulation and modeling tool) software. The load condition was set according to the resistance value of the currently operating impedance of light rail line, and the line impedance was set according to the distance of each substations. The train was set using a passive resistor. PI (proportional integral) controller was applied to regulate the output voltage. PSIM simulation was conducted to verify that the PWM Converter was more efficient than the diode rectifier in DC Traction power supply system.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권6호
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• pp.553-559
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• 2006

Most diesel injector, which is currently used in high-pressure common rail fuel injection system of diesel engine, is driven by the solenoid coil energy for its needle movement. The main disadvantage of this solenoid-driven injector is a high power consumption, high power loss through solenoid coil and relatively fixed needle response's problem. In this study, a prototype piezo-driven injector, as a new injector mechanism driven by piezoelectric energy based on the concept of inverse piezo-electric effect, has been designed and fabricated to know the effect of piezo-driven injection processes on the diesel spray structure and internal nozzle flow. Firstly we investigated the spray characteristics in a constant volume chamber pressurized by nitrogen gas using the back diffusion light illumination method for high-speed temporal photography and also analyzed the inside nozzle flow by a fully transient simulation with cavitation model using VOF(volume of fraction) method. The numerical calculation has been performed to simulate the cavitating flow of 3-dimensional real size single hole nozzle along the injection duration. Results were compared between a conventional solenoid-driven injector and piezo-driven injector, both equipped with the same micro-sac multi-hole injection nozzle. The experimental results show that the piezo-driven injector has short injection delay and a faster spray development and produces higher injection velocity than the solenoid-driven injector. And the predicted simulation results with the degree of cavitation's generation inside nozzle for faster needle response In a piezo-driven injector were reflected to spray development in agreement with the experimental spray images.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권3호
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• pp.931-943
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• 2018

Wireless power transfer (WPT) technology has been the focus of a lot of research due to its safety and convenience. The Z-source inverter (ZSI) was introduced into WPT systems to realize improved system performance. The ZSI regulates the dc-rail voltage in WPT systems without front-end converters and makes the inverter bridge immune to shoot-through states. However, when the WPT system is combined with a ZSI, the system parameters must be configured to prevent the ZSI from entering an "accidental shoot-through" (AST) state. This state can increase the THD and decrease system power and efficiency. This paper presents a mathematical analysis for the characteristics of a WPT system and a ZSI while addressing the causes of the AST state. To deal with this issue, the impact of the system parameters on the output are analyzed under two control algorithms and the primary compensation capacitance range is derived in detail. To validate the analysis, both simulations and experiments are carried out and the obtained results are presented.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권5호
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• pp.36-47
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• 2010

The Korean Railroad Research Institute (KRRI) has developed the rubber tired AGT system (Model: K-AGT) between 1999 and 2005. The K-AGT is a light rail transit system does not require a driver and generally operates on an elevated railroad for transporting passengers. Accidents caused by driverless vehicles can severely affect social confidence, safety and economy therefore, it is very important to minimize the occurrences of such faults, and to accurately perform detailed maintenance tasks and thoroughly investigate the cause of any repeated failures. This research develops the web-based Preventive Maintenance (PM) system for the KAGT train system. The framework of the PM system is based on performing a reliability analysis and a failure mode effects analyses (FMEA) procedure on all the sub-systems in the K-AGT system. Out of the devices that have a low reliability, the high failure ranked devices are included high in the list for performing the overall maintenance plans. Through registration of historical failure data, the reliability indexes can be updated. Such a process is repeated continuously and can achieve very accurate predictions for device operational life times and failure rates. Therefore, this research describes the development of the overall PM system consists of a reliability analysis module, a failure mode effect analysis module, and maintenance request module.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1998년도 터널.암반역학위원회 박사학위 논문집
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• pp.153-204
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• 1998

Prediction of lining loads due to tunnelling is one of the major issues to be addressed in the design of a tunnel. The objective of this study is to investigate rational and realistic design loads on tunnel linings. factors influencing the lining load are summarized and discussed. The instruments for measuring the lining loads are reviewed and discussed because field measurements are often necessary to verify the design methods. Tunnel construction in the City of Edmonton has been very active for storm and sanitary purposes. Since the early 1970's, the city has also been developing an underground Light Rail Transit system. The load measurements obtained from these tunnels are compared with the results from the existing design methods. However, none of the existing methods are totally satisfactory, Therefore, there is some room for improvement in the prediction of lining loads. The convergence-confinement method is reviewed and applied to a case history of a tunnel in Edmonton. The convergence curves are obtained from 2-D finite element analyses using three different material models and theoretical equations. The limitation of the convergence-confinement method is discussed by comparing these curves with the field measurements. Three-dimensional finite element analyses are performed to gain a better understanding of stress and displacement behaviour near the tunnel face. An improved design method is proposed based on the review of existing design methods and the performance of numerical analyses. A specific method or combination of two different methods is suggested for the estimation of lining loads for different conditions of tunnelling. A method to determine the stress reduction factor is described. Typical values of dimensionless load factors nD/H for tunnels in Edmonton are obtained from parametric analyses. Finally, the loads calculated using the proposed method are compared with field measurements collected from various tunnels in terms of soil types and construction methods to verify the method. The proposed method gives a reasonable approximation of the lining loads. The proposed method is recommended as an approximate guideline for the design of tunnels, but the results should be confirmed by field measurements due to the uncertainties of the ground and lining properties and the construction procedures, This is the reason that in-situ monitoring should be an integral part of the design procedure.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.80-86
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• 2011

본 논문은 신교통 시스템인 경량전철을 도입하기 위한 기본계획 추진과정에 진행하여 온 국민참여(Public Involvement) 활동 사례를 대상으로 정보공유 이전과 이후의 신교통(LRT) 기본계획(Master Plan)에 대한 수용의식의 변화를 구조방정식모형(SEM)을 이용하여 분석하였다. 그 결과, 시민들은 설문조사, 홍보자료 제공, 오픈하우스 및 공청회(Public Hearing) 개최 등과 같은 PI 활동이 신교통(LRT)기본계획에 대한 중도적 의사표현에서 확실한 의사 표명으로 변화시키는 효과가 있었다. 이상 분석결과 철도사업의 PI는 해당 사업의 수용의식에 부정적 혹은 긍정적인 영향이 모두 존재할 수 있기 때문에 합의 형성이라는 결과물보다는 국민들에게 의사결정 할 수 있는 정보제공의 기회와 함께 철도사업의 절차적 정당성을 향상시킬 수 있도록 제도화가 필요하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권4호
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• pp.551-559
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• 2019

2000년대 이후 정부의 친환경 정책 및 경전철 도입 실패사례 등으로 인해 기존 경전철 대비 건설 및 운영비용이 저렴한 트램을 도입하기 위해 많은 지자체에서 노력하고 있다. 하지만 트램 도입 이후 운영단계에서 이용자의 편의성, 안전성, 쾌적성 등을 유지하고 증대할 수 있는 서비스 평가체계는 부재한 상황이며, 현재 철도사업자 또는 버스운송사업자에게 시행되고 있는 "대중교통운영자에 대한 경영 및 서비스평가"의 평가항목 및 평가방법을 적용하기에는 트램 특성이 반영되어 있지 않아 많은 문제가 발생할 것으로 판단된다. 본 연구는 트램 운영모델에 따른 운영 서비스 평가 기준을 개발하기 위해 민자도로와 여객자동차, 도시철도 및 철도사업자, 항공 부분에 시행 중인 운영서비스 평가 관련 사례를 검토하고, 운영서비스 평가항목 및 평가항목별 가중치, 평가기준을 제시하였다. 본 연구를 통해 향후 도입될 트램의 운영단계에서 운영서비스 확보 및 개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제22권1호
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• pp.25-38
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• 2023

수도권 도시철도는 승객의 통행경로를 추정하지 못하는 경로미확정 이슈가 존재한다. 이 때문에 도시철도 요금은 승객이 최소이동거리를 통행한다는 가정으로 계산된다. 따라서 도시철도의 환승역이 추가되면 최소이동거리가 줄고 요금수입이 줄어드는 구간이 나타난다. 본 연구는 이러한 현상을 요금 Paradox(Shin, 2022)로 규정하고 GTX-A 개통에 의한 요금 Paradox 영향을 추정하였다. 이를 위해 GTX-A의 개통 전후의 시나리오를 구축하여 수도권 통합거리비례요금제에 의한 추가요금의 감소분을 추정하였다. 요금 Paradox는 일일 수입금의 약 0.024%에 해당되는 것으로 분석되었다. 향후 GTX-A, B, C, D 및 경전철 노선 신설 등의 요금정책 의사결정 툴로서 활용될 것으로 기대된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권4호
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• pp.305-312
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• 2007

여러 종류의 경량전철 중에서, 고무차륜 경량전철은 가 감속 성능과 등판능력이 우수하고 소음과 진동이 적어 많은 국가에서 활발히 채택되고 있다. 하지만, 경량전철 시스템은 일반적으로 고전압의 급전시스템을 이용하기 때문에 높은 수준의 전자기파를 유발한다. 반면, 광섬유 센서는 전자기파의 영향을 받지 않는 장점으로 인해 최근 교량과 같은 토목 구조물에 적용이 확대되고 있으며 특히, 광섬유 브래그 격자 센서는 다중화가 용이하다는 장점으로 가장 활발히 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 한국형 경량전철의 시험선 구간에 설치된 콘크리트 교량에서 차량이 진행할 때 교량의 동적응답을 측정하였다. 측정센서로는 기존의 전기식 센서와 광섬유 브래그 격자 기반의 센서를 이용하였으며 변형률과 가속도를 측정하였다. 이를 바탕으로, 교량의 사용성 평가를 수행하였으며 실험 결과 전기식 센서의 경우 EMI의 영향을 받는 반면, 광섬유 브래그 격자 기반의 센서들은 EMI의 영향을 받지 않아 EMI의 영향이 극심한 경량전철 교량에서 교량의 사용성 평가를 위한 계측 센서로 광섬유 센서가 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.