• 대한토목학회논문집
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• 제29권6D호
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• pp.675-683
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• 2009

본 논문에서는 도로와 철도에서 자동차와 열차주행시에 발생하는 진동에너지를 건축-토목 구조물에 활용 가능한 전기에너지로 변환하는 진동력 발전시스템 인프라 구축을 위한 기초 개념에 대해 연구하였다. 본 연구에서는 자기유도기술을 활용하여 진동에너지를 전기에너지로 변환하는 진동력 발전장치를 제안하고, 자기유도기술의 기본 원리 및 진동력 발전장치의 동적특성에 대해 설명하였다. 마지막으로 외력과 진동속도에 따라 진동력 발전장치에서 발생하는 기전력의 세기와의 상관관계를 분석하기 위해 다양한 변수를 두고 실내실험을 수행하였고, 이러한 실험결과를 토대로 시험용 진동력 발전장치의 적용성과 효용성을 분석하여, 최대 가용 전력을 획득하기 위한 진동력 발전시스템의 최적설계에 대한 기초 자료를 확보하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.93-101
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• 2010

최근 녹색뉴딜혁명으로 새로운 청정에너지원의 활용이 요구됨에 따라, 철로나 도로같은 생활주변의 사회기반시설에서 발생되는 열 에너지의 하베스팅 가능성을 검증하기 위해 도시 및 생활주변에서 느껴지는 뜨거운 열과 온도를 열전현상을 이용한 Bi-Te계열의 열전소자를 통해 열-전기변환 가능성을 확인하고, 도시산업 기반시설의 열원 및 주변환경변화를 고려한 실험을 통해 발생되는 전기적 특성을 확인하여, 도시에서 무의식적으로 폐기되고 있는 열에너지의 효율적인 활용방안에 대하여 모색하였다. 아스팔트 포장도로나 콘크리트 구조물등의 사회기반시설에서 발생 가능한 열원의 온도차를 열전소자 양단에 공급하고, 열전달 방법과 재료 공급시간 등을 변수로 하여 발생하는 전기적 특성을 측정한 실험결과 $70^{\circ}C$의 온도차와 $1m^2$의 면적에서 약 20.82W의 전력을 얻을 수 있음을 확인함으로써 열에너지 회수 가능성을 검증하였고, 산업기반시설에서 발생하는 열원의 온도변화율 및 변환면적이 열-전기변환에 있어서 가장 큰 영향을 미치고 있는 것을 확인하였다. 또한 효율적인 열전 발전을 위해서는 열전소자 자체의 변환효율성능의 향상과 더불어 열에너지원의 열손실 감소, 열보존율 향상 등의 활용방법을 통해 효율적이고 지속적인 열전 발전의 가능성이 있음을 확인하였다.

• 대한교통학회지
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• 제22권6호
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• pp.35-47
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• 2004

본 연구는 비모수적 방법인 자료포락분석기법을 이용해 도시철도 운영기관인 서울시지하철공사와 철도청의 수도권 전철부문 및 부산교통공단의 연도별 Malmquist 총요소생산성 지수를 구하고, 이를 생산성의 세 가지 증가요인인 생산적 효율성과 기술진보 및 규모의 경제 효과별로 분해하였다. 이 때 도시철도 운영기관은 노동, 전력, 전동차 및 유지보수와 궤도(또는 자본) 요소를 투입하여 전동차-km를 생산하는 기업형태로 상정되었으며, 분석에는 세 운영기관의 연도별 자료로 구축된 불균형통합자료가 사용되었다. 추정 결과 세 도시철도 운영기관들의 연평균 임금상승률은 생산성 증가율을 상회했던 것으로 나타났다. 또한 생산성 증가에 대한 요인별 기여도는 기술 진보, 규모의 경제 효과, 그리고 생산적 효율성 순이었으며, 각 요인의 기여도는 모두 20% 이상었던 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 생산성 둔화를 방지하기 위해서는 임금인상률을 생산성 증가율 수준으로 조정하는 것이 필요하며, 새로운 기술의 도입보다는 기존 기술의 활용도를 높여 생산적 효율성을 향상시키는 것이 선행될 필요가 있음을 시사하고 있다. 또한 도시철도 운영기관의 생산성 증가율 추정시 편의를 줄이기 위해서는 세 가지 요인들을 모두 고려할 필요가 있음을 시사하고 있다.

• 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.

• 대한교통학회지
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• 제21권4호
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• pp.113-132
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• 2003

본 연구는 강처분성의 가변수익규모 및 비방사적 자료포락분석기법을 이용해 조직유형이 다른 도시철도 운영기관인 서울시지하철공사(지방공기업)와 철도청의 수도권 전철부문(정부부처형 공기업) 및 부산교통공단(국가공단)의 연도별 생산적, 기술적 및 배분적 효율성 값을 추정한 다음, 이들 값에서 토빗회귀식의 추정결과를 이용해 조직유형과 궤도가동률과 같은 외부 요인들의 영향을 제함으로써 내부 요인인 생산활동만의 영향이 반영된 순생산적, 순기술적 및 순배분적 효율성 값을 구하였다. 또한 토빗회귀식의 추정결과로부터 세 도시철도 운영기관들의 조직효율성과 연도별 총효율성 값을 구하였다. 이 때 토시철도 운영기관은 노동, 전력, 전동차 및 유지보수와 궤도(또는 자본) 요소를 투입하여 전동차-km를 생산하는 기업형태로 상정되었으며, 분석에는 세 운영기관의 연도별 자료로 구축된 불균형통합자료가 사용되었다. 자료포락분석의 결과 생산적 효율성과 배분적 효율성은 평균적으로 서울시지하철공사가 가장 높은 반면, 기술적 효율성은 철도청의 수도권 전철부문이 가장 높은 것으로 나타났다. 그러나 생산활동만을 대상으로 추정된 순생산적 효율성과 순배분적 효율성은 오히려 부산교통공단이 가장 높은 반면, 순기술적 효율성은 철도청의 수도권 전철부문이 가장 높은 것으로 나타났다. 또한 이러한 순효율성들의 경우 외부 요인들의 영향이 배제됨에 따라 세 운영기관들의 차이는 상당히 감소하는 것으로 나타났다. 한편 조직효율성의 경우 비용을 극소화하는 조직유형은 지방공기업인 서울시지하철공사인 것으로 나타났으며, 이러한 조직효율성과 순생산적 효율성을 합한 총 효율성도 평균적으로 서울시지하철공사가 가장 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 도시철도 운영기관들의 경영상태에 대한 공정한 평가를 위해 외부 요인의 영향을 배제하는 방안의 시행과 기존 또는 신설될 도시철도 운영기관의 비용효율성을 제고하기 위해 지방공기업 또는 공단으로의 조직유형 개편의 필요성을 시사하고 있다.