• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.617-623
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• 2020

다수의 승객을 운송하는 도시철도 전동차는 도시 철도교통시스템의 핵심이다. 따라서 차량의 동적성능이 확보가 차량 안전 확보 및 승객서비스 차원에서 선행되어야 한다. 철도차량의 진동, 승차감과 같은 동적거동은 현가시스템 구조 및 현가요소에 따라 크게 영향을 받는다. 철도차량의 현가시스템은 윤축과 대차간 1차현가시스템, 대차와 차체간 2차현가시스템으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 국내에서 운용되고 있는 전동차 현가구조에 따른 전동차의 동적거동에 대하여 분석하고자 한다. 현가구조가 상이한 2종류의 전동차에 대하여 실제 선로에서 동일 주행조건으로 주행시험을 수행하였으며 차량의 진동을 계측하였고 진동과 승차감, 진동감쇠율과 같은 동적거동 특성을 분석하였다. 시험결과, 차체 진동성능은 좌우방향은 B대차가, 상하방향은 A대차가 상대적으로 우수하게 나타났다. 승차감은 전반적으로 A대차가 B대차에 비하여 우수하게 나타났다. 진동감쇠율을 보면, 1차현가시스템은 고무스프링이 적용된 A대차에 비하여 코일스프링이 적용된 B대차의 진동감쇠 성능이 우수하며 2차현가시스템은 코일스프링에 비하여 공기스프링이 적용된 A대차의 진동감쇠 성능이 우수하다. 본 논문의 결과는 향후 철도차량 신차 설계 과정에서 현가구조 설계 및 현가요소 선정 시, 유용한 자료로 활용될 것이라 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.18-25
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• 2020

사물인터넷 기술의 발전에 따라 사물 간 데이터 통신이 확장되고 있는 추세이다. 관련 기술을 차량에 접목하고자 하는 차량간 데이터 통신기술과 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 이동식 단말의 데이터 통신을 위해서는 데이터 안정성과 신뢰성, 실시간성이 보장되어야 한다. 무선 네트워크의 대역폭과 통신 속도, 무선 포화도에서 유리한 5GHz Wi-Fi 대역을 차량간 데이터 통신 네트워크로 선정하였다. 5GHz Wi-Fi 네트워크를 차량용 네트워크에 설계 및 구현하기 위한 분석을 진행한다. 이동통신 단말장치의 특성을 고려하고 고속데이터 스위칭이 가능하도록 연속적 가변 통신 구조를 제안한다. AP접속 절차를 단순화해 무선 단말 간 접속시간 지연을 줄인다. TCP/IP기반 DHCP 서버 기능을 제한하고 동보전송 프로토콜 방식으로 구현함으로써, 단말장치간의 통신지연을 개선한다. 일반적인 상용 Wi-Fi 통신 방식과 대비하여, 접속 동작 및 반응속도가 5초 이상 향상되었다. 이 방식을 활용하여 차량 간 다양한 이벤트 데이터 통신에 확장 적용이 가능하다. 또한 무선 데이터 기반 지능형 도로망과 자율주행을 위한 체계로 확장이 가능하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.639-645
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• 2018

본 논문은 자율주행 자동차 및 자율주행이 가능한 이동체를 대상으로 광범위하게 적용 가능한 지능형 의사결정 모델을 개발하기 위한 연구이다. 개발된 모듈은 다양한 주행환경에 적용하기 위하여 독립적인 모듈 구성형태를 갖추고 이를 유기적으로 운영하기 위한 플랫폼을 기반으로 각 모듈을 Deep Learning 기법을 이용한 강화학습을 통해 이동체의 차선변경 의사 결정 및 안전 확보에 관하여 연구하였다. 운행 중인 자율주행 이동체는 주행상태의 변경을 위하여 기능별로 속도결정 모델과 차선변경 의사결정이 반드시 선행되어야 이동체의 다음 행동이 이루어 질 수 있는 특징을 갖고 있다. 또한, 일반 도로상에 주행 중인 이동체들이 모두 자율주행 기능을 갖춘 상태라면 특정 이동체의 돌발적인 변화 및 주변 환경의 변화가 발생하면 그에 따른 각각의 이동체들 사이에 발생할 수 있는 연쇄반응 요소는 고려되기 어려운 특징을 갖고 있다. 이런 부분을 함께 고려하여 자율주행 플랫폼에 적용하고 이를 위한 개별 이동체의 차선변경 의사결정 시스템 연구와 모듈형 학습 방법을 이용하여 시스템 복잡도를 줄이고 학습시간의 단축과 향후 모델의 교체를 할 수 있는 의사결정 모델을 연구하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.590-595
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• 2016

최근 미국은 전기자동차에 대한 보조금을 30%이상 인상하는 방안을 추진하고 있고, 유럽 각국도 2020년까지 100만대, 2030년까지 600만대의 전기자동차를 보급할 계획인 독일을 중심으로 보급과 개발 정책을 확대하고 있다. 전기자동차 개발을 단순한 기술적인 트렌드가 아닌, 장기적인 에너지 안보와 전체 사회 시스템을 변화시킬 수 있는 가능성 측면에서 접근하고 있기 때문이다.[1] 국내 또한 전기자동차 보급 목표가 증가하고 경쟁이 심화됨에 따라 신규 블루 오션 시장으로 급부상하고 있다. 현재 완속 충전기(Home Charger)의 경우 국내에서는 2015년부터 정부 지원 설치가 중단될 계획인데, 전기자동차의 보급에 최대 장애 요인 중 하나인 충전 인프라 부족을 최적화 된 저가형 Home Charger 개발로 전기자동차 민간 보급 조기 활성화에 기여하고자 한다. 본 논문에서는 IEC 61851-1과 IEC 61851-22 규격을 분석하여 저가형 충전기의 심야전력 알고리즘을 개발하였으며, 완속 충전기의 가격 저감과 편리성을 위해 기존의 충전기 시스템에 ATmega128, Bluetooth 모듈의 추가 구성을 통한 UI의 LCD 패널을 스마트폰 어플로 변경하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.778-784
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• 2017

본 논문에서는 철도화물 물류 효율화를 위한 유선 분산제어시스템과 무선 분산제어시스템 구성방안을 제안하고, 유선 분산제어시스템에 대한 검증을 수행하였다. 검증조건은 화물차량 50량을 연결하여 부산신항에서 진례역까지 21km를 평균속도 약 100km/h로 왕복 운행하였다. 검증결과는 분산중련에 의하여, 제어차와 피제어차의 견인출력과 제동출력이 분산됨을 확인하였다. 이와 같은 분산제어 적용시 기존 화물수송의 2배이상의 물류효율성향상을 기대할 수 있다. 다만, 유선 분산제어시스템의 경우 케이블 포설 및 유지보수가 어려우며, 화물차량의 편성 변경조성이 불가능한 단점이 있다. 유선 분산제어시스템의 검증을 통하여 국내 화물차량에 분산제어시스템 적용가능성을 확인하고, 이를 발전시켜 무선분산제어시스템 적용하기 위함이다. 무선 분산제어시스템 적용을 위하여, 검증구간에 ISM 대역에 대한 전파환경분석을 수행하였고, 그 결과, 해당 구간에 ISM 대역에 Wifi 기술 적용이 가능함을 확인하였다. 또한 대상 차량에 신규 설치되는 WDP(Wireless Distributed Power) 장치 적용을 위하여 추진/제동/종합제어장치와의 송수신 제어신호에 대하여 정의하였다. 무선 분산제어시스템의 경우, 적용과 운용의 편의성이 보장되지만, 차량의 제어를 무선에 의존함에 따라 신뢰도와 비상시 안전대책 수립이 선행되어야 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.596-603
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• 2020

전기기계식 제동장치(EMB : Electro-Mechanical Brake)는 자동차 및 철도차량의 차세대 제동장치로서 현재 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재의 철도차량용 제동장치는 공압 실린더를 이용하여 제동 압부력을 발생시키나 전기기계식 제동장치 (EMB)에서는 전기 모터 및 기어와의 조합을 통하여 압부력을 발생시킨다. 본 연구에서는 고압부력 발생이 가능한 편심회전축 기반의 전기기계식 제동장치에 대한 유한요소 모델링 및 내구 수명해석을 통하여 국내 기준에 부합하는 전기기계식 제동장치의 설계를 진행하였다. 이때 내구수명해석의 정확도를 향상하기 위하여 시제품에 사용되는 소재와 동일한 열처리 등을 거친 피로시험 시편을 3종을 제작하여 소재별로 피로시험을 진행하였다. 각각의 소재에 대한 피로시험 결과로부터 피로물성치(응력-수명 선도)를 획득하여 해석모델에 반영하였다. 피로해석 결과로부터 EMB 시제품의 설계가 국내 철도차량용 내구수명 조건인 상용최대 제동/완해 53 만회를 만족할 수 있음을 확인하였다. 또한, 이 설계를 바탕으로 시제품을 제작하고 내구시험을 완료하여 개발된 시제품의 내구성 특성을 입증할 계획이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.397-404
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• 2020

현재 운영되고 있는 군 지휘·지원차량은 상용차량의 일부를 개조하여 제작되었으며, 군에서 필요한 통신장비 운용환경을 확보하기 위하여 통신실 내부에 별도의 컨버터를 장착하는 전원공급시스템이 적용되었다. 하지만, 이러한 전원공급시스템은 전자파 방사 노이즈를 발생시켜 차량에서 무전교신 시 잦은 잡음과 통신감도 저하 등의 문제점이 발생되었다. 이를 개선하기 위해, 엔진에 발전기를 추가 장착하여 통신장비에 필요한 전력을 공급받도록 전원공급시스템을 변경하였다. 추가 장착된 발전기는 통신장비가 운용되는 통신실과 완전히 분리된 엔진 룸에 위치하도록 설계되어 전원공급시스템에서 발생되는 전자파 방사 노이즈에 의한 영향을 감소시켜줄 것으로 기대되었다. 개선된 시스템의 효과를 검증하기 위하여 기존 차량과 신규 전원공급시스템이 적용된 차량에 대하여 광대역 방사시험을 각각 수행하였고 측정 결과를 비교하였다. 시험 결과 신규 전원공급시스템이 적용된 차량의 광대역 방사 노이즈는 국내 자동차 안전기준에 모두 만족하였으며, 기존 차량 대비 일부 주파수 구간을 제외한 대부분의 구간에서 감소함을 확인할 수 있었다. 특히, 차량 우측면의 수직편파 170~225 MHz 구간에서 최대 10.751 dB𝜇V/m 감소하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제16권2호
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• pp.179-185
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• 2007

Nitrous oxide ($N_2O$) is an important trace gas in the atmosphere not only because of its large global warming potential (GWP) but also because of the role in the ozone depletion in the stratosphere. It has been known that soil is the largest natural source of $N_2O$ in global emission. However, anthropogenic sources contributing from industrial section is likely to increase with rising the energy consumption, and transportation as well. In this study, a total of 32 gasoline-powered passenger vehicles (ranging from small to large engine's displacement and also ranging from aged catalyst to new catalyst) were tested on the chassis dynamometer system in order to elucidate the characteristics of $N_2O$ emission from automobiles under different driving modes. Ten different driving modes developed by NIER were adapted for the test. The results show that the $N_2O$ emission decreases logarithmically with increase of vehicle speed over the all test vehicles ($N_2O$) emission = -0.062 Ln (vehicle speed) + $0.289,\;r^2=0.97$). It revealed that the larger engine's displacement, the more $N_2O$ emission were recorded. The correlation between $N_2O$ emission and catalyst aging was examined. It found that the vehicles with aged catalyst (odometer record more than 8,0000km) emit more $N_2O$ than those with new catalyst. Average $N_2O$ emission was $0.086{\pm}0.095\;N_2O-g/km$ (number of samples=210) for the all test vehicles over the test driving modes.

• 한국산업보건학회지
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• 제15권2호
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• pp.90-103
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• 2005

Objective: This study was carried out to assess the status of working environments, to improve the working environments, and to be helpful to prevent occupational disease. Methods: The authors measured the noise level, concentration of dust, heavy metals, organic solvents, and other chemicals at 95 industries (22 working processes) by type of working process in manufacturing industry of parts and accessories for motor vehicles and its engines from January to December 2003. Samples were measured and analyzed by regulations of Korea Ministry of Labor, manuals of National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) and Occupational Safety and Health Administration (OSHA). Results: Results are as follows. 1. Major processes exceeding mean noise levels provided the American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) Threshold Limit Value (TLV) were shakeout [97.5 dB(A)]. shot-blast [94.2 dB(A)], pressing [92.9 dB(A)], crushing [91.2 dB(A)], and cleaning [90.6 dB(A)]. 2. Mean concentrations of dusts were not exceeded to the TLV. But concentration on some points of processes as like welding (6.50 mg/m3), foundry (5.24 mg/m3) were exceeded. 3. Mean concentrations of heavy metals were not exceeded to the TLV. 4. Mean concentrations of organic solvents and chemicals were not exceeded to the TLV. 5. Improving rate for working environment were significantly higher in industries with health manager than without (p<0.05), and by increasing the year of working environmental measurement (p<0.01). Conclusions: The results suggest that working processes of exceeding to the TLV will be needed rapid improvement of the working environment, and also the others will be needed positive management of the working environment. Health managers must be recommended to employ in the workplace, and further studies for relationship between working environment and health effects for the workers must be carried out.

• 한국전자거래학회지
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• 제18권1호
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• pp.71-95
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• 2013

본 연구는 온라인 전기자동차를 상용화하기 위해 필요한 인프라 구축비용의 타당성을 알아보기 위한 연구이다. 이를 위해 서울시의 버스노선을 대상으로, 온라인 전기자동차 운영을 위해 필요한 인프라의 구축비용에 대해 연구하였다. 현재 전기자동차 운영방식의 대안으로는 OLEV 방식과 PEV 방식이 고려되고 있으며, 각 방식은 충전지 비용과 충전기 비용에서 각기 장점을 갖고 있다. 두 방식의 총비용을 비교하기 위해 본 논문에서는 온라인 전기버스의 급전장치 설치비용을 최소화하기 위한 급전 장치 최적 배치 모형을 제시하였다. 이를 위하여 먼저 버스정류장에 서로 다른 길이의 급전장치를 설치할 경우의 총 설치비용을 최소화하는 혼합정수계획법(Mixed Integer Programming) 모형을 모델링하였다. 모형에서 사용하는 계수를 구하기 위해 각 버스정류장에서의 평균 정차시간을 구하는 시뮬레이터를 개발하였으며, 계산된 계수와 최적화모형을 이용하여 시내버스 노선 전체에 대하여 최적화된 인프라의 배치 개수와 위치를 결정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 서울시의 실제 자료를 대상으로 OLEV 방식과 PEV 방식에서의 총비용을 계산하고 비교한 결과 OLEV 방식의 총 비용이 저렴하게 나타났으며, 결과적으로 OLEV 방식의 상용화 타당성을 입증할 수 있었다.