• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.182-185
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• 2011

본 논문에서는 국내 고속철도 차량 즉, 경부고속철도를 운행하는 KTX, KTX산천 그리고 현재 개발중인 HEMU400x을 대상으로 운행속도 및 운행패턴에 따른 열차 소비전력을 분석하였다. 이를 위해, 선로조건을 고려한 차량의 운전속도 조건과 운행시간,소비전력 등을 예측하기 위한 TPS(Train Performance Simulation)프로그램을 이용하였다. 열차운행 시뮬레이션을 수행하기 위해선 차량, 선로, 속도의 기본 데이터를 필요로 한다. 차량에 대한 데이터는 차량의 최고속도, 제동성능, 견인력 등의 기본 성능과 열차편성에 따른 중량, 길이, 동력차량형식, 열차주행저항등에 대한 제원을 요한다. 선로데이터는 운행시간 예측을 대상으로 하는 선로에 대한 거리별 구배 및 선형, 정거장 위치 및 정차시간에 대한 데이터이다. 속도조건은 구배 및 곡선에 대한 선로제한속도로, 선로데이터와 연계하여 각 선로위치별 차량의 제한속도로 이용된다. 본 논문에서는 경부고속철도 구간에서 운행하는 고속차량 3가지를 대상으로 증속에 따른 전력소모량을 비교하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.138-146
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• 2010

본 논문은 직류 전기철도 급전시스템에서 레일전위와 누설전류의 분석 기법을 제시하였다. 일반적으로 직류 전기철도 급전시스템에서는 운행용 레일을 귀로 전류(부극성)의 도체로 사용하고 있으므로 레일전위가 발생하고, 특히 차량 운행용 레일과 대지사이의 저항이 작은 경우에는 대지로 흐르는 누설전류가 문제가 된다. 이 레일전위 및 누설전류는 레일 주변에 설치된 지하 매설물에 영향을 미치며, 인체의 안전과도 관련이 있다. 이에 따라 직류 전기철도 급전시스템에서 레일전위와 누설전류를 억제하는 것은 전기철도 주변 환경 및 안전 측면에서 중요한 문제이다. 이상과 같은 관점에서, 직류 전기철도 급전시스템에 대하여 단독급전 및 병렬급전 상황에서 레일전위와 누설전류를 계산할 수 있는 알고리즘을 제안하였으며, 또한 열차주행시뮬레이션(TPS)과 연동하여 열차주행에 따라 부하전류가 변동되는 상황에서 레일전위와 누설전류를 정량적으로 분석할 수 있도록 하였다. 제안한 알고리즘을 이용하여 시뮬레이션 프로그램을 개발하였고, 직류전기철도 급전시스템에 대하여 사례 연구를 수행하였다.

• 대한교통학회지
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• 제25권2호
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• pp.17-26
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• 2007

철도건널목 인근 신호교차로에서 우선신호의 주목적은 열차가 철도건널목에 도착하기 전에 철도건널목 위의 대기차량을 가능한 신속하게 소거시켜 열차와 철도건널목위의 차량 간의 충돌을 미연에 방지시키는 것이기 때문에, 신호교차로에서의 보행자의 안전이나 차량의 지체시간에 악영향을 미치는 것에는 그다지 관심을 기울이지 않았다. 그로인해, 현재의 우선신호 방법론은 철도건널목 인근 신호교차로에서의 보행자 안전과 교차로의 효율적인 운영에 있어서 심각한 문제를 내재하고 있는 실정이다. 이러한 배경 하에 최근 기존의 표준 우선신호의 문제점을 보완한 전위 우선신호 전략(Transition Preemption Strategy, TPS)이 개발되었는데, 이는 표준 우선신호를 개선한 신호 운영전략으로 현재 철도건널목의 안전수준을 유지하는 동시에 인근 신호교차로의 안전성을 향상시킨 것이다. 하지만, 이 또한 교차로의 효율적인 운영측면은 고려하지 않았고, 또한 열차 도착예측치의 오차를 고려하지 않아 여전히 문제점을 내포하고 있었다. 이 에, TPS의 문제점을 보완하여 개선된 전위 우선신호 전략(Improved Transition Preemption Strategy, ITPS)이 개발되었고, 이는 TPS를 개선한 신호 운영전략으로 현재 철도건널목의 안전수준을 유지하는 동시에 인근 신호교차로의 안전과 효율성을 향상시킨 것이다. ITPS가 철도건널목 인근 신호교차로의 안전과 효율을 개선하는 효과는 있었지만, 이 전략은 차량 및 보행자 교통량, 열차 도착시간 예측오차, 열차속도 등 여러 가지의 요인에 의해 여전히 영향을 받는다. 그러므로 ITPS를 현장에서 실현하기 위해서는 이런 요소들의 영향을 이해하는 것이 필수적이라 할 수 있는데, 본 연구에서는 이 중에서 VISSIM 시뮬레이션 모델을 이용하여 열차속도의 영향을 분석하고자 하였다. 분석 결과, 표준 운선신호나 TPS로 우선신호를 운영할 경우 열차의 속도가 신호교차로의 안전에 영향을 줄 수 있으나, ITPS의 경우에는 교차로 안전상의 문제가 발생하지 않았고, 열차의 속도가 높아질수록 교차로의 지체는 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.333-338
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• 2010

철도투자사업의 경제성 증대를 위해서는 새로운 편익의 발굴도 중요하지만 비용 부문에서 과다하게 책정되는 부분을 개선하는 것도 매우 중요하다. 본 논문은 철도부문의 편익을 제고하기 위해 철도차량의 정차 패턴까지 고려한 최적화 모형을 이용하여 분석할 것을 제안한다. 기존의 방법은 주요 역에 모두 정차한다는 시나리오를 토대로 운행시간을 작성하였으나 이는 실제 운행 여건과는 맞지 않는다. 열차별 정차 패턴을 고려하여 소요 차량수를 산정할 경우 계획 단계에서 적용되는 차량구입비를 합리적으로 산정할 수 있고 경제성 분석에도 긍정적인 영향을 주는 것으로 분석되었다.