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권태수(Kwon Taesoo),이호용(Lee Hoyong),이관섭(Lee Kwansup),최성규(Choi Sungkyou) 한국철도학회 1998 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-
The standardization urban transit project has been started by government and the Korean standard electrical railcar has been designed. The bodyshell of standard railcar is made of aluminium alloy. In the present paper, the design of its bodyshell is evaluated in the viewpoint of strength analysis. The loading condition is based on the "Test Methods of Static Load for Body Structure of Electrical Multiple Unit", standard specification. The bodyshell of Korean standard EMU consist of longitudinal extrusion members which are double-skin structure type. The result in this paper is enough to satisfy strength requirement which is provided by standard specification. The comparison between actual experiment and analysis result will be presented in the next paper.
초전도 전자석 기자력 및 가이드웨이 불규칙도에 따른 캡슐트레인 대차의 동특성 고찰
이진호(Jin-Ho Lee),임정열(Jungyoul Lim),유원희(Won-Hee You),이관섭(Kwansup Lee) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.11
본 논문은 초전도 유도 반발식 부상 방식을 사용하는 캡슐트레인 대차의 동특성에 대해서 다룬다. 캡슐트레인 대차의 동특성은 대차에 부착되는 초전도 전자석과 튜브 가이드웨이에 설치되는 전자레일의 설계 사양 및 운영조건에 영향을 받는다. 본 연구에서는 캡슐트레인 대차의 기본 성능시험을 위하여 설계된 초전도 전자석과 전자레일을 대상으로 초전도 유도 반발식 부상을 고려하여 대차 1차 현가 시스템의 특성인 부상 강성 및 안내 강성을 도출하고 이를 바탕으로 대차의 동특성 해석모델을 구축하였다. 그리고 구축된 모델을 이용한 시뮬레이션을 통해 주요 운영조건인 초전도 전자석 기자력 및 가이드웨이 불규칙도에 따른 대차의 동특성을 분석하였다. 분석 결과, 대차의 동특성 향상을 위해서는 적절한 기자력으로 초전도 전자석을 운영하고, 가이드웨이 불규칙도를 낮게 관리하는 것이 필요함을 확인하였다. 또한, 대차에 부착되는 초전도 전자석 사이의 기자력 불균형 및 전자레일이 설치되는 좌우 가이드웨이 불규칙도 불균형은 대차의 전반적인 동특성을 저하시키며, 특히 롤 방향의 대차 동특성을 크게 악화시킴을 확인하였다. This paper deals with the dynamic characteristics of a capsule train bogie that utilizes a superconducting electrodynamic suspension (SC-EDS) levitation. The dynamic characteristics of the capsule train bogie are affected by the design specifications and the operating conditions of the superconducting magnet mounted on the bogie and the electric rail on the tube guideway. In this study, to obtain the designs for the superconducting magnet and the electric rail for basic performance, the levitation and guidance stiffness in the bogie primary suspension system were derived by considering the SC-EDS levitation method. Based on this derivation, a dynamic characteristic analysis model was constructed. Through the simulation that used the constructed model, the dynamic characteristics of the bogie were investigated according to the major operation conditions such as the superconducting magnet"s electromagnetic force and the guideway irregularity. The investigation results showed that proper adjustment of the electromagnetic force and a smaller guideway irregularity lead to improved dynamic characteristics of the bogie. It was also found that the imbalance of the electromagnetic force and the guideway irregularity both made the bogie"s dynamic characteristics worse, especially the dynamics of the roll direction.
캡슐트레인 주행 동특성 분석을 위한 축소 시험장치의 개발
이진호(Jin-Ho Lee),유원희(Won-Hee You),이관섭(Kwansup Lee) 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.9
공기 저항이 적은 아진공 상태의 튜브 안을 주행함으로써 초고속주행이 가능한 캡슐트레인은 부상 공극이 커서 인프라 건설 비용 절감에 유리한 초전도 유도 반발식 부상을 채택하고 있다. 초전도 유도 반발식 부상은 부상 공극을 크게 할 수 있고, 별도의 공극 제어가 필요 없는 장점이 있는 반면, 공극 변동량이 크고 부상력에 댐핑 특성이 작기 때문에 차량의 주행 안정성 및 승차감이 악화 될 수 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해서는 차량의 주행 동특성에 기반한 주행안정화장치를 설계하고 적용하여야 한다. 본 연구에서는 캡슐트레인의 동특성을 모사하고 주행안정화장치의 성능을 사전에 검토할 수 있는 1/10 스케일의 축소형 시험장치를 개발하였다. 시험장치는 대차의 모션을 구현할 수 있는 6 자유도 스튜어트 플랫폼, 주행안정화장치가 적용된 2차 현가장치 및 차체로 구성되어 있다. Jaschinski가 제안한 동특성 상사 법칙에 따라 축소 시험장치를 제작하였고, 가이드웨이 불규칙도와 부상 강성이 반영된 대차 모션 구현 알고리즘을 적용하였다. 제작된 시험장치를 이용한 실험을 통해 얻어진 결과와 수치해석 결과와의 비교를 통해 시험장치의 성능을 검토하였다. A capsule train runs inside a sub-vacuum tube and can reach very high speed due to the low air resistance. A capsule train uses a superconducting electrodynamic suspension (SC-EDS) method for levitation, which allows for a large levitation gap and does not require gap control. However, SC-EDS has inherent characteristics such as the large gap variation and a small damping effect in the levitation force, which can degrade the running stability and ride comfort. To overcome this, a stability improvement device should be designed and applied based on dynamic analysis. In this study, a 1/10 small-scale testbed was developed to replicate the dynamic characteristics of a capsule train and investigate the performance of stability improvement devices. The testbed is composed of a 6-degree-of-freedom Stewart platform for the realization of bogie motion, a secondary suspension with a running stabilization device, and a carbody. Based on the dynamic similarity law proposed by Jaschinski, the small-scale testbed was manufactured, and a bogie motion algorithm was applied with the consideration of guideway irregularity and levitation stiffness. The experimental results from the testbed were compared with simulation results to investigate the performance of the testbed.
장지만(Jiman Jang),이진호(Jinho Lee),전효찬(Hyochan Jun),이관섭(Kwansup Lee) 한국철도학회 2017 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2017 No.05
바퀴식 열차의 점착력 구동 한계를 극복할 수 있고, 아진공 튜브 내 주행을 통해 주행저항 감소가 가능한 하이퍼튜브는 미래 초고속 교통수단의 대안으로 평가받고 있다. 본 연구에서는 기존의 자기부상열차와 달리 부상 및 안내가 동시에 이루어지고, 건설비 저감이 가능한 하이퍼튜브 개념을 제시하고, 주행 안정성 측면에서 기존 자기부상 열차와 하이퍼튜브의 특징을 비교하였다. 그리고 다물체 동역학 프로그램을 이용한 동특성 시뮬레이션을 통해 주행 안정성 향상 방안에 대해 분석하였다. Hypertube is considered as future high speed transportation method. Hypertube can overcome the limit of adhesion between wheel and rail and reduce air resistance by running within sub-vacuum tube. In this study the concept of Hypertube whose levitation and guidance is operated simultaneously is presented, different from maglev system, the levitation and guidance of Hypertube are possible at the same time, which reduced construction cost. And regarding to stability, the comparison between traditional maglev and Hypertube is investigated. And the dynamic stability simulation using multy-body dynamics program is analyzed to improve the stability of Hypertube.