광전식 연기감지기용 암실 구조에 관한 연구

양회성(Hoesung Yang),허준혁(Joonhyeok Heo),이강복(Kang Bok Lee) 한국화재소방학회 2022 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2022 No.춘계

최근 비화재보를 줄이기 위해 2개 파장 대역의 LED와 PD를 동일면에 배치하여 하나의 패키지로 구성하여 연기를 감지하는 기술이 대두되고 있다. 기존의 광전식 연기감지기는 감지기 내부에 적외선 발광부와 수광부사이에 연기가 들어가 산란시킨 발광부의 적외선광을 수광부에서 감지하는 방식으로 동작한다. 이때 감지기내부는 외부의 빛에 의한 영향을 최소화하기 위한 암실로 구성된다. 하지만 이중 파장 연기 감지 기술은 발광부와 수광부가 동일면에 위치함에 따라 외부 빛에 의한 간섭과 더불어 암실 내부의 반사 효과를 최소화해야 한다. 본 연구에서는 연기 유입이 잘 이루어지면서, 외부의 빛을 차단할 수 있도록 암실을 구성하기 위한 벽면구조를 연구하였고, 암실 내에 연기 입자가 들어오지 않을 경우 발광원에 대해 암실 천장에 의한 반사를 최소화하기 위한 암실의 반사면 구조에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 암실 옆면에 대한 다양한 구조 및 배치, 암실 천장면에 대한 여러 형태의 반사면을 형성하여 발광원에 의한 반사광에 대해 수광부의 수광량을 측정하여 반사량을 최소화할 수 있도록 구조를 도출하였다. 본 연구에서는 감지기 외부의 빛을 효과적으로 차단하기 위해서 일자형 래비린스(Labyrinth) 구조를 형성하여 암실 옆면에 등방형으로 배치하였다. 그리고, 래비린스의 간격을 조절하고, 각도를 좁게 구성하여 연기가 원활하게 유입되도록 하였다. 또한, 암실 천장에 의한 반사를 줄이기 위한 돌기 구조를 적용하고, 돌기 간의 높이 차이를 두어 빛의 반사량이 최소화가 될 수 있도록 설계하였다. 향후 본 연구에 따른 반사가 최소화된 암실 구조물에 발광부와 수광부가 동일한 면에 위치한 이중 파장 연기 감지기 모듈을 결합하여 화재물질과 비화재물질에 따른 신호의 차이를 분석함으로써 비화재보 저감에 기여하고자 한다.

철재차륜형 경전철 승차감 특성에 관한 고찰

양회성(Hoesung Yang),이기성(Kisung Lee),조준곤(Jungon Cho),주재영(Jaeyoung Joo) 한국철도학회 2012 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.10

경전철 차량은 총 중량이 적은 특성이 있다. 이러한 특성으로 선로 및 열차제어 측면에서 중전철과는 다른 주행 특성으로 승차감이 나쁘게 나타나는 경향이 존재하게 된다. 본 논문에서는 경전철 선로의 콘크리트 도상, 급곡선, 급기울기, 궤도틀림요인에 따른 승차감 영향과 열차제어와의 승차감 관계를 고찰하여 향후 경전철 설계 기준 및 시공 등 승차감 향상을 위한 착안요소를 제시하고자 한다. Light rail transit is a lightweight vehicle. For this reason, light rail transit has rough ride comfort because of different running characteristics compared to subway. This study aims to review the relationship between ride comfort based on concrete ballast, sharp curved track, sharp slope, track irregularity and train control, suggest the future design plan of light rail transit for improving ride comfort.

해외 주요 철도 기업 구조 분석 고찰

양회성(Hoesung Yang),최형찬(Hyungchan Choi),주재영(Jaeyoung Joo),허승일(Seungil Hur),전진(Jin Jun) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.5

세계적으로 친환경 교통수단인 철도 시장이 활성화 되면서 국내기업들도 해외에 진출하고자 각 기업들만의 경쟁력을 살려 컨소시엄 구성에 참여하는 방안으로 해외철도사업에 진출하고 있다. 반면에 해외 주요 철도기업들은 다각화된 사업 범위와 거대기업의 그룹형태로 세계 시장에 진출하고 있는 실정이다. 본 논문에서는, 해외 주요 철도기업들의 구조 분석을 통해 국내 철도 기업들이 해외 철도시장 진출 준비를 위해서 방향성 정립을 고찰하고자 외국 주요 철도기업 구조를 분석해 보았다. 외국기업의 구조 분석을 통해 국내 기업들의 사업방향성을 고찰하고자 한다. As railway market, the means of environmentally friendly transportation, has been vitalized, domestic companies with competitive edge expand overseas business in a consortium form. Otherwise, world leading companies for overseas railway business have entered world railway market through diversified business scope and the form of mega-corporation. This study aims to suggest the establishment of directivity of entering overseas markets for domestic railway companies taking into consideration analysis on the structure of world leading companies for overseas railway business and the business directional value through analysis on the structure of overseas railway companies.

연기 입자 학습 DB 구축을 위한 지능형 화재 감지 시스템

한규원(Kyuwon Han),양회성(Hoesung Yang),이강복(Kang Bok Lee) 한국화재소방학회 2021 한국화재소방학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.추계

연기 감지기는 화재 감시를 위한 대표적인 소방기기로 광학을 이용한 광전식 감지기가 가장 대중화되어 있다. 입자의 크기에 따라 산란한 광의 세기를 파장 별로 분리하여 비화재보를 구분할 수 있으며 관련된 연구가 진행된 바 있다. 나아가 화원에 따라 발생하는 연기 입자의 분포가 상이하며 이를 광학 및 다양한 센서를 통해 구분하기 위해서 연기 입자에 대한 학습 DB 구축이 필요하다. 지능형 화재 감지 시스템은 센서 모듈과 중앙 처리 모듈, 그리고 연기 입자 학습 DB로 구성된다. 화재 입자에 대한 측정 데이터가 발생하는 센서 모듈이 다양화 되고 각기 다른 플랫폼을 기반으로 개발되어 각 장치에서 발생하는 데이터를 동시 수집 가능하고 정렬하여 데이터화 가능하도록 중앙 프로세서 모듈을 구조화하였다. 데이터 처리 에이전트는 화재 입자 표준 데이터를 정의하여 내부 DB를 운용하도록 동작하는 Internal DB / transform 프로세스와 데이터의 이상 감지와 학습 모델을 기반으로 분류를 수행하는 프로세스로 구성되어 있다. 동시에 사전 정의한 규칙에 따라 연기 입자 학습 DB로 누적 데이터를 전달하는 전송 에이전트가 동작한다. 한정된 자원 내 메모리 점유 최소화를 위하여 telegraf 기반으로 구현되었으며 각 프로세스 간 데이터 전달을 위하여 IPC를 통해 리소스를 공유하였다. 다수의 지능형 화재 감지 장비로부터 센싱 데이터와 화재 감지/분석정보를 수집하여 연기 입자 학습 DB를 구축하기 위하여 시계열 DB를 선정하여 구축하였다. 높은 수신 속도 및 데이터 압축을 위하여 InfluxDB 기반으로 구현하였으며 복수 개의 telegraf 에이전트와 동기화를 확인하였다. 또한 사용자를 위한 실시간 모니터링과 타 연구기관과의 협업을 위하여 해당 결과는 Grafana의 일부 툴킷을 활용하여 시각화하여 제공하였다. 연기 입자 학습 DB는 주기적으로 새로운 데이터를 기반으로 학습 모델을 갱신하며 갱신된 학습 모델은 중앙 처리 모듈로 배포된다. 본 논문에서 구현된 화재 감지 시스템은 2가지 폼 팩터의 소형 프로세서 보드에 적층 형태로 제작된 하드웨어에 각각 적용하였으며 실 화재 시험 장치에 투입하여 연기 입자 학습 DB와의 동기화 확인을 수행하였다.

광전식 연기 감지기의 반응 특성 분석을 위한 다중 산란 기반 광학 시뮬레이션 연구

김수철(Soocheol Kim),양회성(Hoesung Yang),한규원(Kyuwon Han),안유선(Yusun Ahn),홍상기(Sang Gi Hong),이강복(Kangbok Lee) 한국화재소방학회 2023 한국화재소방학회논문지 Vol.37 No.6

광전식 연기 감지기의 응답 특성을 관찰하기 위해서는 화재 및 비화재 시험을 필요로 하지만 감지기의 구조와 구성 변화에 따른 모든 실험을 반복 수행하는 것은 막대한 시간과 비용으로 인해 한계가 있다. 화재의 특성 및 확산, 연기 입자의 광산란 특성을 관찰하는 시뮬레이션 연구는 많이 수행되고 있지만 연기 감지기의 응답 특성을 관찰하는 시뮬레이션 연구는 소개된 것이 없다. 본 연구는 광전식 연기 감지기의 반응 특성 분석을 위한 광학 시뮬레이션 연구이며, 다중 산란을 기반으로 매질 내 광자가 전파하면서 산란 및 흡수되는 현상을 살펴보았다. 감광 방식과 광산란 방식의 연기 감지기와 유사한 환경을 구현하여 흰 연기, 검은 연기, 수증기, 먼지에 대해 다양한 농도에서 광신호를 관찰하였다. 화재나 비화재 시험 없이 광학 시뮬레이션을 활용하여 다양한 조건에서 광전식 연기 감지기의 응답특성을 분석해볼 수 있을 것이며, 광전식 연기 감지기의 구성이나 구조도 반영하여 새로운 연기 감지기 개발에 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다. Fire and nonfire experiments are required to observe the response characteristics of photoelectric smoke detectors; however, repeating all experiments by changing the structure and configuration of photoelectric smoke detectors is time-consuming and expensive. No simulations have been performed to evaluate the response characteristics of photoelectric smoke detectors. In this study, multiple-scattering-based optical simulations were performed to investigate the response characteristics of a photoelectric smoke detector. The radiant energy of light propagating in various media (white smoke, black smoke, water vapor, and dust) with different particle sizes and refractive indices was measured using a photodetector as a function of concentration. Multiple-scattering-based optical simulations that can analyze the response characteristics of photoelectric smoke detectors without fire or nonfire experiments are expected to be actively used for developing new smoke detectors. In addition, the results for the nonspherical soot particles can be analyzed via multiple-scattering-based optical simulations using the discrete dipole approximation method.

칼만 필터 기반 관성센서를 이용한 보폭 추정 기법

김정균(Jeongkyun Kim),이강복(Kang Bok Lee),양회성(HoeSung Yang),홍상기(Sang Gi Hong) 한국정보과학회 2018 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2018 No.6

경전철 차량기지 빌딩화 방안 검토

주재영(Jaeyoung Joo),김민수(Minsoo Kim),양회성(Hoesung Yang) 한국철도학회 2012 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.10

도시철도 경전철은 수송수요에 따라 열차편성수를 산정하고 차량기지 용량을 산정하게 된다. 경전철의 특징으로 수요가 적은 노선에서는 보편적으로 2량 1편성 무인운전으로 차량이 설계되고 있는 추세이다. 본 논문에서는 소량 다편성 차량기지 설계는 도심 속 빌딩화를 통해 효율적인 열차운영 및 차량기지 설계가 가능할 것으로 가상하고 그 가능성을 검토해 보았다. Light rail transit which means urban railway determines the number of trainsets required by transport demand and capacity of depot. When it comes to less transport demanding line, light rail transit generally consists of 1 unmanned trainset which is equivalent to 2 cars. This study aims to analyze depot design of having fewer cars and more trainsets, review the possibility of efficient train operation and depot design through building plan in urban area.

도시철도 차량기지 설계시 본선 주박기지 적용을 통한 차량기지 축소방안 검토

김민수(Minsoo Kim),주재영(Jaeyoung Joo),신형식(Hyoungshik Shin),양회성(Hoesung Yang) 한국철도학회 2012 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.10

철도설계에서 차량기지는 예측된 수요에 따른 열차소요편성수를 기준으로 예비율과 기지확장성을 고려하여 설계하게 된다. 본선 주박기지는 지하 개착구간 및 고가 광활구간에서 역과 역 사이에 주박 역할을 위해 부가적으로 부설되는 선로 개념이다. 본 논문에서는 서울메트로 2호선 운영기간동안 이용승객 증감에 따른 열차소요편성수 변화를 분석하여 차량기지 건설단계와 본선 주박기지 부설을 가정하여 비교하고, 주박기지 개념 도입에 따른 차량기지 축소 가능성을 제시하여 첨두시간 효율적 열차운영 및 경제적인 설계방안을 검토하였다. Railway depot design plan is determined by taking into consideration reserve rate and depot extension based on the criteria of demanding number of trainsets required. Storage yard in main track is the concept of laying additional tracks for stabling between underground section and ground section. This study aims to analyze the number of trainsets required through passenger records during operation period in line2 on the supposition that comparative study between depot construction phase and storage yard in main track, review the efficient train operation during peak hour and economic design plan by suggesting the possibility of downsizing the depot through storage yard in main track.

해외철도시장 진출을 위한 공기업 역할과 사업수수방안 고찰

김민수(Minsoo Kim),주재영(Jaeyoung Joo),최형찬(Hyungchan Choi),양회성(Hoesung Yang) 한국철도학회 2012 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.5

지금 세계는 지구 온난화에 따른 온실가스 저감방안으로 친환경교통수단인 철도가 각광받고 있다. 세계 철도시장은 매년 120조원 규모에 4.5% 증가 추세를 보이며 앞으로도 철도 부문의 투자는 지속적 확대가 될 것으로 예상된다. 유럽을 비롯한 선진 공기업은 민·관 합작 회사를 통해 해외 철도시장을 주도하고 있는 반면, 한국철도의 경우 건설·운영 경험을 통한 경쟁력을 갖추고 있음에도 불구하고 해외시장 진출에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 연구는 해외 철도기관의 진출사례와 국내 공기업의 해외사업 수주 사례 검토를 통해 해외 철도시장 진출을 위한 공기업의 역할과 효과적인 수주 전략 방안을 검토하여 공기업의 해외진출 가능성을 높일 수 있는 기반을 조성하고자 한다. Now, with the way of reducing greenhouse gas according to global warming, railway has emerged a means of environmentally friendly transportation. As the amount spent on world railway market, 120trillion Won, has showed an annual increase of 4.5%, the investment on railways is expected to expand consistently. Korea railway has been difficult to enter overseas markets despite high levels of reliability and stability. Advanced state-owned enterprises including Europe, on the hand, take the lead in world railway market through joint venture company. This study aims to suggest the role of state-owned enterprise for overseas railway projects and the chance of entering overseas markets for state-owned enterprise of Korea taking into consideration domestic and foreign case study, successful marketing strategies.