이동평균법을 이용한 플러그인 타입 전동차 출입문의 고장예측에 관한 연구

김상현 한국교통대학교 교통대학원 2020 국내박사

도시철도에서 전동차는 고정된 편성으로 1편성에 4량부터 10량까지 다양하게 노선별로 승객 수요에 맞추어 운행되고 있다. 전동차는 크기별로 대형, 중형과 경전철로 나누어진다. 대형 전동차는 1량당 승객 정원이 150% 승차기준 212명으로 1편성 6량 기준으로 1,272명이 승차하게 된다. 전동차 운행 중 발생하는 고장의 12%는 출입문 시스템 고장으로 조치방법은 승객을 하차 후 차량기지로 전동차를 입고하여 사후검사 및 시험 후 운행을 재개하게 된다. 승객을 하차하고, 조치하는 과정에서 전동차가 지연 운행됨에 따라 다음역 부터 승차, 하차 대기 승객의 불편이 발생하게 되며, 특히 출퇴근 시간에는 승객 증가로 불편이 가중되며, 민원 발생이 증가한다. 출입문 시스템을 분류하면 구동장치는 공기식과 전기식으로 분류되고, 패널구조는 포켓 슬라이딩, 아웃 슬라이딩, 플러그인으로 분류된다. 플러그인 출입문을 장치별로 분류하면 제어장치, 설비장치, 패널과 회전부 장치, 비상핸들 장치, 안전장치로 분류되며, 고장 유형을 보면 단품 고장이 발생하는 장치는 제어 장치, 비상핸들 장치, 안전장치이며, 설비장치, 패널과 회전부 장치는 구동 모터의 회전력에 의해 다른 장치와 복잡하게 기계적으로 연결되어 동작하는 장치로 열림, 닫힘 시 각종 부품의 동작 과정에서 승객으로부터의 외부충격 및 차량의 진동 등에 따라 연결부가 조금씩 변형되면서 부품의 이상 마모 등에 의해 고장이 발생하게 되며, 조치방법 또한 다양하게 나타난다. 본 연구는 도시철도 전동차 출입문 시스템에서 구동 모터의 회전력에 의해 다른 장치와 복잡하게 기계적으로 연결되어 동작하는 장치의 고장을 예측하기 위해 전기식 출입문 중에서 가장 복잡한 구조를 가진 플러그인 출입문의 구동 모터 전류량 변화를 분석하여 기계적 고장을 예측하기 위한 연구이다. 고장예측을 위해 첫째, 플러그인 출입문 시스템의 안전성을 확보하기 위한 제어 데이터 및 감시데이터를 분석하였다. 또한, 년도 별로 필드 데이터를 수집하여 전동차 운행 중 발생한 출입문의 이상 동작에 의한 사후검사와 지연고장 건수를 분석하였다. 둘째, 2014년까지 수집한 출입문 관련 사후검사 및 지연고장 데이터를 기반으로 사후검사에서 발생한 불량 부품의 마모율, 손실률을 측정하여 부품의 마모로 인한 이상 동작 시점을 분석하였다. 분석자료를 기반으로 고장을 예측할 수 있도록 출입문 열림, 닫힘 동작 시 출입문 패널과 회전부 장치에서 외부충격 또는 기계적 마모에 따라 변화하는 구동모터 전류량을 검출하여 정상 동작 시 보다 일정 수준 높게 되면 이상 동작으로 확인할 수 있도록 고장예측 기준 파형을 설정하였다. 고장예측 기준 파형을 사후검사에 적용한 결과 출입문 이상 동작을 모두 검출하는 것은 아니지만 적용 후 신뢰성에 대해 와이블 분포 분석 결과 신뢰수준 90%에서 더 좋을 확률은 85.93%로 분석되어 신뢰성이 개선되었음을 알 수 있다. 또한, 출입문 설비장치, 패널과 회전부 장치 등 출입문 설비장치 불량에 의한 열차 지연고장은 적용 전보다 많이 감소하였으나, 일부 발생하고 있음을 확인하였다. 이에 따라, 기존의 정상 동작하는 출입문에서 수집한 데이터를 기반으로 새로운 고장예측 알고리즘을 제안하였으며, 고장예측 알고리즘의 높은 신뢰성을 얻기 위하여 이동평균 데이터 분석 방법을 통해 고장을 예측할 수 있는 고장예측 기준을 설정하였다. 새로운 알고리즘은 모터 전류 분석을 통한 고장예측 방법에서 부족하였던 모든 상황에서 이상 동작을 잘 검출하였다. 플러그인 타입 전동차 출입문은 구동 모터에 의해 기계적 인터페이스 과정을 거쳐 열림, 닫힘 과정을 반복하는 시스템으로 전체 동작 거리와 동작 시간 동안 모터 전류 변화량을 분석하면 열림과 닫힘 과정에서 승객과 부딪힌 충격 등으로 인해 롤러 및 벨트의 손상과 이상 마모 등의 문제로 발생하는 출입문 고장을 예측할 수 있다.

철강 물류의 효율적 선적관리를 위한 코일 적부계획 자동화 시스템

김상현 순천대학교 대학원 2023 국내박사

Finite Analytic Numerical Solution of Laminar and Turbulent Flow in a Two Dimensional Artificial Heart Model : 김상현

김상현 Univ. of Iowa 1991 해외박사

이차원적으로 간단히 구성한 인공심장모델의 정상상태에서의 층류 및난류유동을 수치해석에 의 하여 고찰하였다. 심실내 혈류유속이 최고로 되는이완기상태에서 구성한 심실 모델의 유출구에는레탄 삼첨판막을설치하였고 유입구에는 삼첨판과 일첨판 두가지 모델을 설정하여 수치해를구하여과를 비교 분석하였다. 카티젼좌표에서 유한분석법을 이용하여지배방정식의 해를 구하였는데 난럽�k-ε-E 모델을 이용하였다. 수치해를 구하기위한 알로리즘으로 SIMPLER 방법을 계산하였다. Re수는 유입관의 지름과 평균유입 속도를 기준으로 층류계산에서는 600,난류계산에서는 6000에서 갭�구하였다. 수치해석 결과에 의하면심실내의 상대적 정체지역이나 와류현상이 유입구에 삼첨판할 때 보다일첨판을 설치할 때 덜 일어났다. 따라서 유입구에 일첨판을 설치할 경우심실내의 혈씩廢걷�이루어져서 혈전침전의 원인을 줄일 수 있다는사실을 알 수 있다. 심실내의 유입구부근에류전단응력 역시삼첨판보다는 일첨판에서 작은 값을 보여주었다. 이 결과는 인공심장내에서높은 단응력이 일어나는 지역과 혈전이 생기는 지역과 서로 밀접한연관관계가 있다는 사실을 확인하여본 연구에서 계산한인공심장내에서의 혈류모양과 난류전단응력은 실험적으로 구한 값들과 근접한보여주었다. 수치해석에 의한 심실내 유동분석은 결과적으로 일첨판이삼첨판보다 혈역학적으로 였�사실을 증명하였다.

가솔린 기관의 배출가스 저감대책에 관한 연구

김상현 강원대학교 2009 국내석사

서울 등 대도시의 경우 자동차 배기가스가 전체 대기오염 배출량 중 80%(가솔린 및 디젤 자동차 배출가스)이상을 차지하고 있다는 환경부의 보고가 있었다. 현재 우리나라를 비롯한 대부분의 국가에서는 대기오염문제의 심각성 때문에 환경 오염물질 배출규제를 위한 법규를 강화하고 있으며, 자동차 배기가스 검사 방법도 효율적으로 관리하고, 감독하기 위해 새로운 환경오염 제도를 도입 하고 있다. 자동차에서 발생하는 배출가스는 연소실에서 연소한 연료가 연소하여 고온 고압의 가스가 배기관을 통하여 배출 되는데 그 내부에는 많은 유해물질을 포함하고 있다. 이러한 취지로 우리나라도 선진국에서 환경오염규제목적으로 시행하는 운행차 배출가스 정밀검사를 2002년 5월부터 광역시를 비롯한 인구 50만 이상지역에서 현재 시행하고 있으며, 매년 확대 시행하여 2~3년 후에는 전국적으로 시행할 예정으로 있다. 이러한 일련의 조치는 환경오염이 자동차 배출가스에서 기인하며, 운행 자동차인 경우 배출가스억제 방침으로 자동차의 철저한 점검 및 정비가 유해 배출 가스양을 줄이는 방법으로 활용될 수 있다는 측면에서 실험하고 자료를 분석 하였다. In large cities such as Seoul, automobile discharged gas takes up 80% of the atmosphere contamination as reported by ministry of environment. Currently many countries including Korea are strengthening laws and regulation against environment contaminating substance discharge regulation due to the seriousness of the contamination problem of the atmosphere, and introduced new environmental pollution system in order to effectively manage and supervise method of automobile exhaust gas. The discharged gas from automobile gets discharged through discharging pipe as high pressurized combust gas as they get combust in the combustion area, and this contains various harmful materials. For this effect, our country will enforce same vehicle discharge gas inspection as the developed countries with the purpose to environmental pollution regulation starting from May 2002 against cities with over 500,000 residents such as a big city. It also will be expanded every year, and after 2-3 years it will be carried out through out the whole country. These series of measures has been experimented and the results has been analyzed in the aspect which, environmental pollution are caused by discharged gas by automobile, and in the case of operating automobile, through restraining discharging gas policy the amount of discharged toxin gas will be decreased thorough inspection and maintenance of the automobile.

勞動滿足과 組織沒入이 離職性向에 미치는 影響

김상현 동의대학교 중소기업대학원 1992 국내석사

부산지역 미세먼지 배출량 산정 및 농도저감 예측에 관한 연구

김상현 부산대학교 2008 국내석사

흰쥐의 좌골신경절단 후 트레드밀 운동과 CLA 섭취가 골격근의 IGF-1 및 사이토카인 mRNA 발현에 미치는 영향

김상현 계명대학교 대학원 2009 국내박사

This research has the purpose to analyze the mRNA expression of IGF-1 and cytokine within atrophied skeletal muscle by treatment 4 weeks of treadmill exercise and CLA intake after sciatic neurectomy to rats in order to see if how exercise and CLA intake affect skeletal muscle that atrophied after sciatic neurectomy. To that end, after divided of male SD rats(n=42) randomly into groups of Sham-C, Sham-NT, USN-C, USN-NT, USN-CLA, USN-Ex and USN-EC groups, Sham-C and USN-C groups were sacrificed after 1 week adaptation followed by sham operation and sciatic neurectomy, and other groups were sacrificed after 4 weeks treatment, analyzing the IGF-1 concentration in blood and mRNA expression of IGF-1 and cytokine in liver and skeletal muscle. As for weight, the groups of sciatic neurectomy were shown to have decreased compared to sham operation groups, and among the groups given treatment, those USN-EC groups were the lowest. Regarding skeletal muscle weight, USN-NT, USN-CLA, USN-Ex and USN-EC groups were significantly statistically lower (p<0.05) than Sham-C, Sham-NT and/or USN-C groups, and the USN-Ex group were somewhat less reduced compared to other groups. However, no statistically significant effects were confirmed. In the case of IGF-1 concentration in blood, the USN-CLA, USN-Ex and USN-EC groups showed some increase, and as for mRNA expression, in liver and red gastrocnemius muscle, USN-EC group showed significant high expression compared to the only Sham-C and USN-CLA groups, and in tibialis anterior muscle, USN-CLA, USN-Ex and USN-EC groups tended to be highly expressed. However, in while gastrocnemius muscle, USN-CLA, USN-Ex and USN-EC groups tended to be less expressed than USN-NT group, and thus research to verify the difference among tissues appears necessary. The mRNA expression of IL-1β, proinflammatory cytokine, increased at white gastrocnemius muscle and tibialis anterior muscle after sciatic neurectomy, but was after all reduced by exercise and CLA treatment. In particular, in white gastrocnemius muscle, the USN-EC group showed significantly decreased compared to USN-NT group. This result is anticipate of positive effects. Consequently, treadmill exercise and CLA intake practiced simultaneously during muscle atrophy by sciatic neurectomy are anticipated to produce positive effects during treatment of muscle atrophy by inhibiting IL-1β, proinflammatory cytokine that works negatively to skeletal muscle, but if diverse parts of muscles are analyzed after performing treatment by properly considering treadmill exercise intensity and CLA isomer etc, results obtained will be more positive. 본 연구는 좌골신경절단 후 위축된 골격근에 운동과 CLA 섭취가 어떠한 효과를 나타내는지를 살펴보기 위하여 흰쥐를 대상으로 우측 좌골신경을 절단한 후 4주간의 트레드밀 운동과 CLA를 섭취시켜 위축된 골격근내 IGF-1 및 사이토카인의 mRNA 발현을 분석하는 것이 목적이다. 이를 위하여 Sprague-Dawley종 수컷 흰쥐 42마리를 각각 6마리씩 무작위로 Sham-C, Sham-NT, USN-C, USN-NT, USN-CLA, USN-Ex 및 USN-EC 그룹으로 분류한 후 Sham-C와 USN-C 그룹은 모의수술과 좌골신경절단 후 1주간의 회복 후 희생하였으며, 그 외 그룹은 4주간의 처치 후 희생하여 혈중 IGF-1과 간과 골격근에서 IGF-1 및 사이토카인의 mRNA 발현을 분석하였다. 체중에서는 좌골신경을 절단한 그룹이 모의수술을 실시한 그룹보다 감소한 경향을 보였으며, 처치를 실시한 그룹 중에는 운동과 CLA를 병행한 그룹이 가장 낮게 나타났다. 골격근 무게는 신경을 절단한 그룹이 모의수술을 실시한 그룹보다 통계적으로 유의하게(p<0.05) 낮게 나타났으며 운동을 실시한 그룹은 다른 그룹에 비해 다소 적게 감소하였다. 그러나 통계적으로 의미 있는 효과를 확인할 수 없었다. IGF-1의 혈중 농도에서는 처치를 실시한 그룹에서 다소 증가하는 경향성을 보였으며, mRNA 발현은 간과 비복근의 적근에서는 USN-EC 그룹이 Sham-C와 CLA만을 처치한 그룹에 비해 유의하게 높게 발현되었고 전경골근에서는 USN-CLA, USN-Ex 및 USN-EC 그룹이 높게 발현되는 경향성을 나타냈다. 그러나 비복근의 백근에서는 USN-CLA, USN-Ex 및 USN-EC 그룹이 USN-NT 그룹보다 낮게 발현되는 경향성을 나타내 조직에 따른 차이를 검증하기 위한 연구가 필요할 것으로 생각된다. 염증유발 사이토카인인 IL-1β의 mRNA 발현은 좌골신경 절단 후 비복근의 백근과 전경골근에서 증가하였으나, 운동과 CLA의 처치에 의해 낮아지는 결과를 나타냈다. 특히 비복근의 백근에서는 운동과 CLA를 병행한 그룹이 좌골신경 절단 후 처치를 실시하지 않은 그룹에 비해 유의하게 감소하여 긍정적인 효과를 기대할 수 있었다. 따라서 좌골신경 절단에 따른 근 위축시 트레드밀 운동과 CLA를 병행 섭취할 경우 골격근에 부정적으로 작용하는 염증유발 사이토카인인 IL-1β를 억제하여 근 위축에 대한 처치과정에서 긍정적인 작용을 할 수 있을 것으로 생각되지만, 트레드밀 운동의 강도, CLA 이성체 등을 적절히 고려하여 처치를 실시한 후 다양한 부위의 근육을 분석한다면 좀 더 긍정적인 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

광산발생제를 포함하는 아크릴 레지스트의 전자빔 리소그래피

김상현 한양대학교 대학원 2009 국내석사

Non-amplified resists such as PMMA or ZEP, and HSQ for electron beam lithography would be option to development of electron beam resists with high resolution property because of their non-acid diffusion and therefore high resolution patterns, but are write times limited compared to chemically amplified resists due to their lower sensitivity. A non-amplified copolymer resist synthesized by polymerizing with methylmethacrylate (MMA) and photoacid generator (PAG) monomers which have triphenyl sulfonium groups. The initial decomposition temperature of synthesized Acrylic resist containing PAG appeared about 300 °C. The PAG content was regulated to control thermal stability and sensitivity. The synthesized polymers containing PAG units were characterized by various analytical equipments. The copolymer could be presented to the patterns which have 15 nm line widths with sensitivity of 105 μC/cm², and pitch of 300 nm. The resist combines the performance advantages of both a sensitivity of photoresist and resolution of non-amplified resists. The extensive cross-linking by trapped PAG in copolymer chain limits photoacid diffusion during resist processing, thus allowing for high resolution.

PET/CT를 이용한 식도편평세포암 환자의 전이성 국소 림프절 평가시 Hounsfield unit 측정의 유용성

김상현 동아대학교 대학원 2009 국내석사

한국에서의 인적자본투자 및 교육발전이 경제성장에 미친 영향 연구

김상현 인천대학교 교육대학원 2007 국내석사