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[국내논문] 레일 전력선통신을 위한 임피던스 정합방안 연구
A Study on an Impedance Matching Technique for Rail Power Line Communication 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.17 no.11, 2016년, pp.202 - 207  

서일권 (한국교통대 교통대학원) ,  안승호 (한국교통대 철도운전시스템공학과) ,  김철수 (한국교통대 철도차량시스템공학과)

초록
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장대 터널 및 급곡선 구간과 같은 시계 확보가 어려운 지역에서 위험 및 안전 정보를 함께 공유하기 위해서는 기관사, 열차 관제사 및 현장 작업자 사이에 보조적인 실시간 열차 정보 통신시스템의 개발이 필요하다. 이에 적합한 열차 정보 통신시스템을 개발하기 위하여 본 연구에서는 작은 노이즈와 신호 감쇄를 동시에 갖도록 하는 레일 전력선 통신을 제안하였다. 이에 대한 레일 전력선 통신의 기초 연구 일환으로서, 본 통신기법의 전송 특성을 향상할 수 있는 레일에 대한 임피던스 측정 및 정합특성 평가가 중요하다. 본 연구에서는 자체 제작한 임피던스 정합 트랜스포머와 네트워크 분석기를 이용하여 레일에 대한 반사 및 전파 특성을 평가하였다. 대향 접속방식의 임피던스 반사특성 시험결과로부터 레일 전력선 통신에 적합한 정합용 트랜스포머의 정합비율은 1:3.28임을 알 수 있었다. 또한, 제작한 임피던스 정합용 트랜스포머는 레일 전력선통신에서 투과 신호 전송을 향상할 수 있음을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

An auxiliary real-time train communications system among drivers, train-traffic controllers and field workers is necessary to share hazard information (i.e. rockfall detection, track maintenance) in low visibility zones (long tunnels and steep curved track). To develop the appropriate communication ...

Keyword

#Impedance   #Rail Power Line Communication   #Reflection Characteristics   #Train Communications System   #Transmission Characteristics  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 철도 레일의 전력선통신 활용 가능성을 높이기 위하여 임피던스 정합용 트랜스포머을 이용한 이의 신호전송 향상에 관한 기초연구를 수행하였다.
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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
레일 전력선 통신은 무엇인가? 레일 전력선 통신은 별도의 전용통신 선로를 사용하지 않고 상용 교류전원을 레일(궤도)를 통해 수 MHz∼수십MHz의 고주파 통신 신호를 함께 보내면 수신측에서 전용접속 장비로 고주파 신호만을 수신하여 통신하는 기술이다. Fig.
변전실의 급전 시스템의 전기는 어디로부터 폐루프를 형성하는가? 1은 전기 철도에서의 레일 전력선 통신시스템 개념설계 구조를 나타낸 것이다. 그림에서 보는 바와 같이 변전실의 급전 시스템의 전기는 전기차량, 레일 및 대지(ground)로부터 폐루프를 형성한다. 즉, 전기 차량은 주행 중에 구배 또는 사구간(Dead Section)등에서 이선현상이 발생하기도 하지만 접촉부위를 통해 차량 내부의 전장품으로 전기를 공급하며, 공급된 전류는 견인 전동기를 구동하여 차량을 역행(Powering)한다.
전력선 통신 기술의 장점은 무엇인가? [2-5]전력선 통신 기술은 디지털 변조 기술의 발전에 따른 통신 속도 향상과 인터넷의 급속한 발전으로 통신 매체로써 꾸준히 각광을 받고 있다. 특히 기존의 전력 시설을 활용하기 때문에 비용이 적게 들고 설치 기간이 매우 짧아 새롭게 고속 접속망을 구축하는 것보다는 비용측면에서 효율적인 것으로 알려져 있다.
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참고문헌 (6)

  1. J. M. Kim, Y. S. Kim, S. H. Ahn, H. J. Lee, J. G. Lee, "A Study on the Network Design of Electric Railway for Power Line Communication," J. of the Korea Academia-Industrial Cooperation Society, vol. 11, no. 10 pp. 3756-3760, 2010. DOI: https://doi.org/10.5762/KAIS.2010.11.10.3756 

    원문보기 상세보기 crossref

  2. J. J. Lee, Y. J. Park, H. M. Oh, K. H. Kim, D. Y. Lee, "Development of Signal Coupler for Power Line Communication over Medium Voltage Distribution Line," The Trans. of the Korean IEEE (D), vol. 54, pp. 409-416, 2005. 

  3. J. J. Lee, J. H. Yu, C. S. Hong, D. Y. Lee, "Impedance Measurement and Matching Technique for Medium-Voltage Powerline Communication," The Transaction of The Korean IEEE (D), vol. 53, no. 5 pp. 345-352, 2004. 

  4. M. Gotz, M. Rap, D. K. Dostert, "Power Line Channel Characteristics and Their Effect on Communication System Design," IEEE Communication Magazine, vol. 42, pp. 78-86, 2004. DOI: https://doi.org/10.1109/MCOM.2004.1284933 

  5. Y, S, Kim, J. C. Kim, "Characteristic Impedances in Low-Voltage Distribution Systems for Power Line Communication," Journal of Electrical Engineering & Technology, vol. 2, no. 1, pp. 29-34, 2007. DOI: https://doi.org/10.5370/JEET.2007.2.1.029 

    원문보기 상세보기 crossref

  6. J. M. Kim, Y. S. Kim, S. H. Ahn, C. S. Kim, "The Characteristic of Data Transmission for Power Line Communication using an AC Arrester for Electric Railway," Trans. KIEE. vol. 61, no. 3, pp. 497-502, 2012. DOI: https://doi.org/10.5370/kiee.2012.61.3.497 

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