• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권2호
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• pp.128-139
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• 2017

철도는 항공기, 선박 등과 더불어 대표적 대중교통 수단으로서 최근 고속 철도의 등장으로 인해 그 비중이 점점 더 높아지고 있으며, 아울러 대형사고의 위험 또한 증가하고 있다. 이중에서 철도 차량의 차축 베어링은 높은 안전성이 요구되는 부품으로서 최근 이의 고장예측을 위한 건전성 관리기술(Prognostics and Health Management, PHM)에 많은 연구가 집중되고 있다. PHM은 센서를 통해 얻은 데이터로부터 결함관련 특징신호를 추출하고 현재의 고장수준 진단과 미래의 고장싯점을 예측하는 기술로서, 이중에서 가장 중요한 부분은 올바른 특징신호를 추출하는 것이다. 그러나 지금까지의 특징신호들은 잡음으로 인한 심한 변동이나 비단조 경향으로 인해 고장예측에 이용하기에 부족한 점이 있었다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위해 주파수 에너지 이동현상을 기반으로 정보 엔트로피를 특징신호로 사용하는 새로운 특징신호 추출법을 개발하고 IEEE 2012 PHM 경진대회에서 공개된 FEMTO 베어링 수명시험 데이터를 대상으로 기존의 특징신호들과 고장예측 성능비교를 함으로써 그 우수성을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6604-6610
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• 2015

본 논문에서는 Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE)통신을 철도통신에 적용하였을 때 사용할 수 있는 효과적인 패킷 전송 방법을 제안하였다. WAVE통신은 무선랜에 기초한 통신으로 이동체 통신에 적합하도록 개발된 통신방법으로 Intelligent Transport System (ITS)에 응용하도록 많은 연구가 이루어져 왔다. 철도도 주요 교통수단의 하나로 WAVE를 이용하면 현재 무선랜 시스템을 이용한 Communication Based Train Control (CBTC)를 포함한 많은 서비스들의 성능을 개선하고 여러 시스템으로 분산되어 있는 서비스들을 WAVE로 통합할 수 있다. 하지만, WAVE를 철도에 사용하기 위해서는 해결되어야 하는 문제점이 존재한다. 가장 단순한 구조인 Single-PHY WAVE는 제어채널(Control Channel, CCH)와 서비스 채널(Service Channel, SCH)을 50ms씩 번갈아가며 통신을 수행한다. 철도 통신은 주로 지연에 민감한 패킷들이 많이 존재하는데 이러한 동작에서는 성능 열화가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 현재 WAVE통신 방법을 상세히 분석한 후 문제점을 도출하고 이러한 문제점을 철도 WAVE 환경에서 해결할 수 있는 새로운 패킷 전송 방법을 제안한다. WAVE 전송 성능을 수학적 모델링을 하여 철도 통신의 요구사항을 만족하는지 여부를 확인하였다.

• 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.

• 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.

• 대한치과기공학회지
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• 제6권1호
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• pp.31-86
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• 1984

The educational purpose of a junior college is believed to be to effectively train and produce professional workers equipped with the knowledge and skills required in various technical fields of modern society. Since dental technology takes its share of an important role through the enhancement of people's health and the construction of a whlfare society, the prosthodontia department is imposed with a great responsibility to train highly skilled, responsible dental technicians who will meet the social demands. To attain this goal, those who are in charge of the training and education should place emphasis on the development of better educational programs. In other words, the present curriculum which is lacking in many comprehensive aspects, is not satisfactory to provide the students with the required know-how and qualities. As is known, a currculum is the detailed guidance to the efficient operation of an educational program, and that of dental technology is not an exception. In addition, dental technology requires very detailed programs in training, because it requires both diversified and comprehensive application of serveral different fields. The following are the main points to be taken into consideration in developing an effective curriculum for this department. 1. The curriculum should be gradually expanded so that the fundamental subjects will contain principal theories which can be directly applied to the specified majoring subjects. 2. An effective arrangement of time tables should be provided so that basic practice and experiments can be conducted in direct connection with the leatures on the basic theories. 3. For a creative and up-to-date curriculum to help cope with the problems in achieving the aims of technological development and scientific education, intensive and extensive studies should be done on the curricula developed in the advanced countries. 4. The specific majoring subjects should be rearranged to contain new theories which are beneficial to dental technology. As an institution which is spearheaded for ondustrial-educational cooperation, the Junior collegeis role demands that the department should make every possible effect to cultivate highly-skilled technicisns. The following suggestions are made to help work out an ideal curriculum. 1. The basic theory subjects should be selected with consideration toward closely related majoring subjects. 2. The curriculum should be efficiently operated to effectively relate theories with experiments. 3. Subject importance must be rearranged ; It has been found that the ideal proportion of cultural, elective and required subjects is 20%, 20% and 60% respectively. 4. The credit allotments should be reconsidered: The total credits required for completion should preferably be 80; 16 for the cultural and the elective subjects respectively and 48 for the required subject. 5. A Commissioned education system should be formalized for strengthening industrial educational cooperation. 6. Experiments and practice should be intensified with the support of improved laboratory facilities. 7. The training period should be expanded form the present two years to three of four years, in order to produce more highly qualified technicians.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권3호
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• pp.31-40
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• 2012

궤도틀림은 열차의 주행안전 및 승차감에 미치는 영향이 크고, 소음 진동의 주요원인으로 작용한다. 따라서 현장에서 발생하는 궤도의 틀림을 체계적으로 분석함으로써 이를 저감할 수 있도록 차량운행 조건과 선로선형 및 궤도구조를 설계하는 것은 중요한 과제이다. 현재 국내에서 EM-120에 의해 검측된 틀림 데이터는 매우 불규칙적인 형태를 나타내며 데이터 분석 시 다양한 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 궤도의 효율적인 유지관리를 위해 검측된 틀림데이터의 효율적인 처리 기법을 개발하고, 정제된 데이터를 이용해 선로를 구성하고 있는 이음매, 도상, 노반, 체결구 등의 요소를 고려하여 레일 궤도 틀림의 진전 정도를 정량화 하였다. 또한 축적된 검측 데이터로부터 궤도의 건전도를 평가할 수 있는 방법을 정립하고 잔존수명을 예측하여 효율적 유지관리를 실현하기 위하여 검측 데이터의 확률론적 수명 산정 기법 개발 및 데이터를 이용한 구간 특성에 따른 궤도틀림 표준편차의 틀림 진전 정도에 대한 통계 및 확률적 분석을 수행하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.439-446
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• 2015

분기기 시스템은 열차진로방향을 결정하는 핵심 시스템이면서 가장 취약한 시스템이다. 이 시스템의 고장은 열차지연 및 인명사고로 이어질 수 있어 항상 상태를 정밀하게 진단해야할 필요성이 크다. 기존 한국 철도에서는 이를 위해 독일의 로드마스터가 운용되고 있지만, 국내 철도 환경에 적합한 유지보수를 통한 최적의 분기기 시스템 운영을 위해서 새로운 분기기 진단 시스템의 개발이 요구된다. 본 논문에서는 대표적인 분기기 시스템 고장에 대한 FTA를 수행하고, 각 부품 및 기능에 따라 고장 원인이 될 수 있는 물리량을 분류하였다. 이를 기반으로 모니터링을 위한 측정인자 도출과 함께 의사 결정 방안을 제시하여, 기존 시스템보다 상세한 데이터들을 제공할 수 있는 새로운 분기기 진단 시스템을 제안하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.576-582
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• 2017

자기부상열차의 분기기는 차량의 진행방향에 따라 노선을 변경해 주는 장치로서 차량의 분기기 통과시 차량의 주행 안전성을 보장해야만 한다. 일반 바퀴식 열차의 분기기기와는 달리 자기부상열차의 분기기는 대차가 궤도를 감싸고 주행하므로 분기기를 지지하는 구조물은 거더 형태로 구성된다. 이러한 분기기 구조는 거더 자체가 움직여 작은 반경의 곡선을 생성하기 위하여 단지 3~4개의 관절만을 이용하기 때문에 비연속적 선형레일을 만들게 된다. 이로 인하여 비연속적 선형 레일은 거더 사이에 변곡점이 생기고, 이를 통과하는 차량의 진동을 발생시킬 수 있다. 그로인해 해당 지점에서 대차와 레일의 접촉이 발생할 수 있다. 또한 분기기 전체가 강 구조물로 구성되어 있어 진동 측면에서도 일반적인 콘크리트 구조물에 비해 취약한 구조를 가지고 있다. 본 논문에서는 인천공항 시범노선에서 운행 중인 차량의 분기기 통과 시 동적상호작용에 의한 분기기의 진동 및 처짐 등을 측정하고, 차량의 진동 및 부상안정성 등을 측정하여 분기기의 설계 타당성과 안전성을 평가하고 향후 성능 개선에 도움을 주고자 한다. 본 연구의 결과를 통해서 차량의 25km/h 속도에서 부상 및 횡공극의 안정성을 확인하였고, 차량의 승차감이 UIC 513 기준에서 "편안함" 결과를 확인하였다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.286-289
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• 2005

기존의 물리적 인증도구를 이용한 방식이나 패스워드 인증 방식은 분실, 도난, 해킹 등에 취약점을 가지고 있다. 따라서 지문, 서명, 홍채, 음성, 얼굴 등을 이용한 생체 인식기술을 보안 기술로 적용하려는 연구가 진행중이며 일부는 실용화도 되고 있다. 본 논문에서는 최근 널리 보급되어 있는 임베디드 시스템중의 하나인 PDA에 음성 기술을 이용한 내장형 화자 인증기를 구현하였다. 화자 인증기는 음성기술에서 널리 사용되고 있는 벡터 양자화 기술과 은닉 마코프 모델 기술을 사용하였으며, PDA의 하드웨어적인 제약 사항을 고려하여 사용되는 벡터 코드북을 두 가지로 다르게 하여 각각 구현하였다. 처음은 코드북을 화자 등록시에 발성음만을 이용하여 생성하고 화자인증 시에 이용하는 방법이며, 다른 하나는 대용량의 음성 데이터베이스를 이용하여 코드북을 사전에 생성하여 이를 화자 인증시에 이용하는 방법이다. 화자인증기의 성능평가는 5명의 화자가 10번씩 5개의 단어에 대하여 실험하여, 각각 화자종속 코득북을 이용한 인증기는 88.8%, 99.5%, 화자독립 코드북을 이용한 인증기는 85.6%, 95.5%의 인증율과 거절율을 보였으며, 93.5%와 90.0%의 평균 확률을 보였다.. 실험을 통하여 화자독립 인증기의 경우가 화자종속 인증기의 경우보다 낮은 인식율을 보였지만, 화자종속 인증기에서 나타나는 코드북 훈련시에 발생하는 메모리 문제를 해결 할 수 있었다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.268-273
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• 2005

기존의 텔레메틱스 서비스는 교통정보안내 및 생활정보 등의 차량 내에서의 서비스 위주로 제공한다. 그러나 차량 밖에 사용자가 있을 때 사용자가 차량의 상태 및 기타 정보를 확인하고 제어 하는 서비스의 초기단계로 전화연결 서비스(원격진단, 원격 문열림, 도난차량 추적, 내차위치확인)가 있다. 이 서비스는 중앙센터의 안내원 연결을 통하여 사용자에게 차량의 상태 및 제어를 할 수 있는 시스템이다. 본 연구는 안내원 연결을 통하지 않고 VXML을 이용하여 인간과 자동차의 인터페이스를 제공한다. VXML기술은 전화 사용자의 필요한 정보의 요구를 음성인식하며 차량으로부터의 정보는 음성합성에 의해 말로써 사용자에게 전달된다. 구현된 기술은 주차한 차량의 상태를 사용자가 궁금할 때 언제나 직접 가보지 않고 전화로 확인가능하게 함으로써 사용자의 시간적 손실을 줄인다. 또한, 주차한 차량의 훼손이나 침입 여부를 즉시 SMS로 사용자에게 알려 대처 하도록 하였다. 10인의 피실험자가 각각 10번씩 모두 100번을 실험한 결과 응답시간이 3초 이내로 나타났고 100%의 동작 성공률을 보였다. 자동차 이용자의 차량 정보 및 서비스 이용에 편리성을 제공하고, 정보 단말기와 전화 사용자 간에 VXML을 이용한 인터페이스 기술 확보 및 무한한 잠재력을 가지고 있는 지능형 자동차의 시장에 기여할 것으로 예상된다.