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가설 설정
- 이때 설치된 현장에서 자갈은 포설되지 않지만 시험조건에서는 3~1000Ω∙km의 자갈저항(Rb)이 있는 것으로 가정하고 궤도 회로의 선로정수를 측정하는 환경을 구성하였다.
제안 방법
- BU312의 계산을 바탕으로 93μF용량의 커패시터로 주파수 대역통과를 형성하지만 중복단락 구간의 선로정수 변화를 감안해서 기존 60.4μF와 130μF의 병렬 커패시터는 제거하고 110μF용량으로 통합하여 시뮬레이션을 구현하였다.
- 이때 주파수 필터 대역의 차단과 통과역할로서 영점과 극점을 상태/동작을 담당하는 BU장치의 경계구분 회로를 대상으로 커패시터 값을 조정가능 하도록 구현하고 각각의 주파수 대역에 따른 송·수신 전압 결과 값을 확인하는 방법으로 설정하였다. 각각의 BU 구분 장치는 주파수 최저점 2,40KHz와 주파수 최저점 3.12 KHz로 나누어 BU240과 BU312의 명칭으로 경계구간을 설정하였다. 그리고 양극자 블록장치(Dipole Block Device : DB)는 BU와 동일한 특성으로 기능을 수행하며 SVAC 설치 시에 커패시터 보상을 위해 사용하게 된다.
- 그리고 각각의 전기적 구분 장치에 커패시터를 병렬로 보상하는 방법을 통해서 기존에 송·수신 전압으로 허용되는 범위로 전압상승을 시키는 연구를 하였고 그 가능성을 확인하였다.
- 따라서 최종 변경 위치인 BU 구분 장치의 외부 단자점에서 커패시터를 병렬형태로 추가 설치하여 정전용량을 확장하는 방법으로 시뮬레이션을 진행하였다. 그리고 실제현장에서 기존의 실측된 결과와 Matlab 시뮬레이션 결과 값과 비교하여 LC공진 주파수의 통과 및 차단대역 필터의 전압파형 오차 범위 감소방안과 선로외측 이전설치에 대한 가능여부를 현장 적용 전에 확인하였다.
- 이를 근거로 케이블 길이변화에 따른 커패시터 보상 시뮬레이션을 진행하여야 하며, 각각의 공진회로의 주파수 대역에 따라 확인되는 파라메타는 표 1을 참조하여 구성하였다. 그리고 전기적 구분 장치를 선로외측으로 이전설치를 위해 중복단락 구간인 SVAC를 중심으로 9.8m 레일에 대한 선로정수를 등가회로에 포함하여 설계하였다. 우선 케이블 길이가 변화되기 전인 기존의 현장상태를 고려하여 Matlab시뮬레이션을 구성하고 주파수 대역 변화에 따라 추출된 1차 임피던스 결과를 확인한다.
- 그리고 측정된 선로정수를 바탕으로 실제 AF 무전열 궤도회로 상에서 구성된 전기적 구분 장치를 선로중앙에 위치 할 때와 선로외측으로 이전설치 할 때를 구분하여 필요한 케이블의 길이를 변화를 그림 20에서처럼 구성하였다. 각각의 케이블 길이 변화 환경에 따라 주파수 대역필터에서 발생되는 송·수신 전압 측정결과와 커패시터를 병렬방식으로 보상함에 따라 측정되는 결과를 분석하는 과정을 그림 20의 하단에서 보여주고 있다.
- 하지만 기존 현장에 설치되어 있는 BU의 전기적 구분 장치는 내부회로를 확인할 수 없도록 봉인상태로 제작되어 있기 때문에 병렬 커패시터 용량을 변경에 의한 회로변형에 어려움이 있다. 따라서 최종 변경 위치인 BU 구분 장치의 외부 단자점에서 커패시터를 병렬형태로 추가 설치하여 정전용량을 확장하는 방법으로 시뮬레이션을 진행하였다. 그리고 실제현장에서 기존의 실측된 결과와 Matlab 시뮬레이션 결과 값과 비교하여 LC공진 주파수의 통과 및 차단대역 필터의 전압파형 오차 범위 감소방안과 선로외측 이전설치에 대한 가능여부를 현장 적용 전에 확인하였다.
- 이전설치를 위해 케이블이 6m로 변화를 주었을 때, 시뮬레이션 결과는 주파수 대역에 따른 LC공진회로에 의한 임피던스(Z) 최고점과 최저점이 기존의 신호 값 보다 감쇠하거나 불안정한 결과로 나타날 것으로 예상할 수 있다. 따라서 케이블 변화 이전과 동일한 수준의 결과 값이 산출되도록 하여 현장에 적용가능 여부까지 검토하기 위한 시뮬레이션 과정은 그림 5와 같이 측정전압 위치의 주파수 대역별로 각각 전기적 구분 장치회로를 구성하고 Matalb으로 구현하였다.
- 궤도 회로에 입력되는 각각의 구분 장치의 전기적 특성은 현장에서 발생되는 다양한 변수사항을 고려한 방법들을 적용하여야 하므로 기준이 되는 기존회로에 사용하고 있는 입력 값들을 주어 산출되는 결과를 분석하는 하는 것이 중요하다. 따라서 현장측정으로 얻은 실제전압을 인가하여 BU240에서의 2.40KHz 주파수 대역은 최대 1.51V 와 1.06V 의 실효값을 기준으로 하고 3.12KHz 주파수 대역은 반대편 보상 커패시터 위치점에서 최대 2.97V 와 2.1V 의 실효값으로 약 2배 정도의 전압을 인가하여 분석하였다.
- 본 논문에서 케이블 길이 변화에 따라서 발생되는 저항과 인덕턴스 영향이 수신측의 제어시설에 입력되는 저전압 상태/동작 특성을 시뮬레이션 구현과 현장실증 과정으로 진행하였다. 그리고 각각의 전기적 구분 장치에 커패시터를 병렬로 보상하는 방법을 통해서 기존에 송·수신 전압으로 허용되는 범위로 전압상승을 시키는 연구를 하였고 그 가능성을 확인하였다.
- 본 논문은 전기적 구분 장치에 대하여 이전 설치되지 않은 기존위치와 이전설치 후로 각각 구분하여 Matlab시뮬레이션을 통해 주파수 대역에 따른 수동필터의 파라메타 결과 값을 비교분석하는 과정을 진행하였다. 이때 기존의 송·수신 전압신호를 유지하고 궤도회로의 성능 복원을 위해 케이블 길이변화로 발생되는 전기적 구분 장치의 파라메타 결과를 재산정하여 이전설치 가능여부를 전압보상 시뮬레이션으로 확인하였다.
- 이때 사구간에 대한 문제점 해결방안으로 각각 구분 장치의 단자접점에 다른 용량의 커패시터를 설치하여 보상에 따른 상태/동작과 중첩에 의한 전송신호에 대한 이상여부를 비교 및 판단하기 위한 파라메타 재산정 결과를 기초자료로 확보하였다. 시뮬레이션과 현장 시험을 종합한 결과를 바탕으로 선로외측으로 안전하게 이전설치를 위한 가능성 여부를 검증하였다.[1],[3],[5]
- 실제 무절연 AF궤도회로의 전기적 구분 장치를 설치한 현장에서 케이블 변화에 따른 각 구간에 대한 송·수신 전압을 측정하고 기존 데이터와 비교하는 과정으로 시험을 진행하였다.
- 앞의 2장에서 시뮬레이션 결과를 바탕으로 사용된 케이블 길이 변화에 따른 송·수신전압을 커패시터의 보상에 의해서 감쇠율을 복원하는 실측 결과를 확인하기 위해 시험 방법과 설치환경 구성 작업을 진행하였다.
- 8m 레일에 대한 선로정수를 등가회로에 포함하여 설계하였다. 우선 케이블 길이가 변화되기 전인 기존의 현장상태를 고려하여 Matlab시뮬레이션을 구성하고 주파수 대역 변화에 따라 추출된 1차 임피던스 결과를 확인한다. 이를 바탕으로 케이블 길이가 변화되었을 때 결과와 비교하여 기존장치에 커패시터 병렬추가를 가정하고 주파수 대역에 따른 송·수신 전압을 보정하는 방식으로 실험순서를 진행하였다.
- 위의 현장시험을 통해서 케이블 길이변화에 따라서 BU 구간의 송신전압이 LC공진 파라메타를 유지한 상태에서 병렬커패시터만으로 수신측 전압을 보상 가능여부가 판단되는지는 표 3 실험결과를 통해 확인하였다. 우선 케이블길이 변화 전과 후에 대한 수신전압을 비교하고 다음은 병렬로 설치한 커패시터 교체 전과 후, 용량변화는 과정으로 현장측정 시험을 진행하였다. 위의 과정들을 종합적으로 설명하면 현장에 설치한 수신측 BU 구간의 단자전압을 케이블 길이변화 전에는 1.
- 위에서 나열하고 있는 전압파형을 특성 곡선 그래프를 통해서 각각의 전기적 구분 장치에서의 파라메타 변동으로 생성되는 결과로 선로외측으로 이전설치를 위한 기초자료를 마련하였다. 종합된 결과를 바탕으로 케이블 길이 변화로 오는 임피던스는 적합한 용량의 커패시터를 병렬로 보상함에 따라 나타내는 전압파형의 결과가 기존 현장에 설치된 구분 장치의 분석 시뮬레이션과 크게 다르지 않을 것으로 판단한다.
- 실제현장에서는 수신측에 입력전압이 최대 200mV 이상의 임계전압으로 설계되어 있으며, 그 이하로 감소하게 되면 시설운영상에 문제가 발생하게 되고 유지보수에 의하여 정밀점검 또는 구성 장치를 교체상항이 발생하게 된다. 위의 현장시험을 통해서 케이블 길이변화에 따라서 BU 구간의 송신전압이 LC공진 파라메타를 유지한 상태에서 병렬커패시터만으로 수신측 전압을 보상 가능여부가 판단되는지는 표 3 실험결과를 통해 확인하였다. 우선 케이블길이 변화 전과 후에 대한 수신전압을 비교하고 다음은 병렬로 설치한 커패시터 교체 전과 후, 용량변화는 과정으로 현장측정 시험을 진행하였다.
- 이때 기존의 송·수신 전압신호를 유지하고 궤도회로의 성능 복원을 위해 케이블 길이변화로 발생되는 전기적 구분 장치의 파라메타 결과를 재산정하여 이전설치 가능여부를 전압보상 시뮬레이션으로 확인하였다.
- 실제 무절연 AF궤도회로의 전기적 구분 장치를 설치한 현장에서 케이블 변화에 따른 각 구간에 대한 송·수신 전압을 측정하고 기존 데이터와 비교하는 과정으로 시험을 진행하였다. 이때 사구간에 대한 문제점 해결방안으로 각각 구분 장치의 단자접점에 다른 용량의 커패시터를 설치하여 보상에 따른 상태/동작과 중첩에 의한 전송신호에 대한 이상여부를 비교 및 판단하기 위한 파라메타 재산정 결과를 기초자료로 확보하였다. 시뮬레이션과 현장 시험을 종합한 결과를 바탕으로 선로외측으로 안전하게 이전설치를 위한 가능성 여부를 검증하였다.
- 각각의 케이블 길이 변화 환경에 따라 주파수 대역필터에서 발생되는 송·수신 전압 측정결과와 커패시터를 병렬방식으로 보상함에 따라 측정되는 결과를 분석하는 과정을 그림 20의 하단에서 보여주고 있다. 이때 실제 운행되는 있는 궤도회로 현장에서 실증시험을 진행하고 시뮬레이션으로 확인된 결과를 바탕으로 거의 동일한 조건을 주어 측정결과를 추출하였다. 시험 도중에 발생할게 되는 변수사항을 고려하여 정밀한 문제점 분석으로 시뮬레이션으로 구현된 결과와 현장조건 변화도 다양한 방향으로 시험을 제시하는 것이 중요하다.
- 이때 주파수 필터 대역의 차단과 통과역할로서 영점과 극점을 상태/동작을 담당하는 BU장치의 경계구분 회로를 대상으로 커패시터 값을 조정가능 하도록 구현하고 각각의 주파수 대역에 따른 송·수신 전압 결과 값을 확인하는 방법으로 설정하였다.
- 3m가 산출되고 이설된 후 소용되는 케이블 여유를 감안한다면 최대 6m로 추정할 수 있다. 이를 근거로 케이블 길이변화에 따른 커패시터 보상 시뮬레이션을 진행하여야 하며, 각각의 공진회로의 주파수 대역에 따라 확인되는 파라메타는 표 1을 참조하여 구성하였다. 그리고 전기적 구분 장치를 선로외측으로 이전설치를 위해 중복단락 구간인 SVAC를 중심으로 9.
- 이를 바탕으로 케이블 길이가 변화되었을 때 결과와 비교하여 기존장치에 커패시터 병렬추가를 가정하고 주파수 대역에 따른 송·수신 전압을 보정하는 방식으로 실험순서를 진행하였다.
- 측정된 결과는 전기적 구분 장치를 연결하는 케이블의 길이를 0.8m 단위로 1개씩 연장하였을 때 BU240과 BU312에 대한 전기적 구분 장치 양쪽 접속단자의 송·수신전압에 변화 값을 측정하고 표 2를 작성하였다.
- 이는 BU312의 주파수 대역통과에서 임피던스 저하가 단락전류 상승으로 이어져 전체 궤도회로에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 케이블 길이 변화로 인한 주파수 대역통과 결과를 기존 주파수 대역통과로 이동과 전압보상을 위해 임피던스 계산식 활용으로 BU 구분 장치의 커패시터 용량 변화를 산출하였다. BU312의 계산을 바탕으로 93μF용량의 커패시터로 주파수 대역통과를 형성하지만 중복단락 구간의 선로정수 변화를 감안해서 기존 60.
- 하지만 실제 현장사항을 중복단락 구간의 내제되어 있는 인덕턴스를 고려하여 임피던스 변화의 주파수 최고점일 때는 계산된 값보다 115μF로 높게 산정하여 시뮬레이션을 진행하였다.
대상 데이터
- 케이블 길이 변화에 따른 커패시터 보상 시험환경 구성은 그림 20에서 나타내고 있듯이 측정된 선로정수를 바탕으로 하였으며, 실제 운행하고 있는 현장에서 1203A 모델의 AF 무절연 궤도회로 대상으로 시험을 진행하였다. 측정된 결과는 전기적 구분 장치를 연결하는 케이블의 길이를 0.
데이터처리
- 다음은 DB 구분 장치에서 전압 값을 보상하기 위하여 회로 내부에 커패시터를 병렬로 추가하여 BU 구분 장치의 단자전압에 대한 변화를 확인하기 위해 시뮬레이션을 진행하였으며, 전압파형 결과는 그림 17에서 확인되었다. DB312 구분 장치 회로 양단에 10μF용량의 커패시터를 병렬로 설치하고 BU312에서의 전압 변화는 DB에서 보상되는 전압 값이 커지므로 BU312에서 2.
성능/효과
- 그림 11에서 DB240 양단전압 결과는 전압 감쇠율은 낮아지므로 회로에 사용된 같은 값의 커패시터를 사용하여 전압을 보상한 결과를 나타내고 있다. 2.40KHz에서 5.69V에서 7.17V까지 증가하고 3.12KHz는 46.1mV로 기존에 비하여 20mV 정도 높아짐을 확인할 수 있다. 따라서 선로외측으로 이전설치를 위해 케이블 길이의 연장함에 따라 대역통과 주파수는 변화는 있으나 커패시터 보상에 의하여 기존에 비하여 회로의 임피던스가 전체적으로 상승되어 전압 감쇠율이 낮아지는 현상으로 볼 수 있다.
- DB312 구분 장치 회로 양단에 10μF용량의 커패시터를 병렬로 설치하고 BU312에서의 전압 변화는 DB에서 보상되는 전압 값이 커지므로 BU312에서 2.40KHz와 3.12KHz에서 의 단자전압이 각각 175mV와 1.45V로 증가되는 결과를 보였다.
- 이는 중복단락 구간의 케이블의 길이가 변화되면서 저항에 의해 높은 주파수 대역에서는 임피던스는 낮아지고, 상대적으로 낮은 주파수 대역은 임피던스는 높아지는 현상으로 나타나는 것으로 판단된다. 결론적으로 SVAC의 결과파형에 의한 케이블 길이 변화는 BU312의 극점이 낮은 주파수 대역으로 전압변화 폭이 이동하게 되면서 기존에 비하여 임피던스 값이 높아지는 현상이 나타나게 되고 이때 BU240의 극점 이동이 작아진다.
- 40KHz에서는 580mV로 측정되었으나 케이블 길이 변화를 주었을 때는 739mV의 전압 결과를 보였다. 그리고 3.12KHz 주파수 대역에서는 기존 전압 881mV보다 낮은 304mV의 크기로 감쇠 폭을 보이는 주파수 대역필터의 특성곡선 결과가 나타났다. 이는 중복단락 구간의 케이블의 길이가 변화되면서 저항에 의해 높은 주파수 대역에서는 임피던스는 낮아지고, 상대적으로 낮은 주파수 대역은 임피던스는 높아지는 현상으로 나타나는 것으로 판단된다.
- 그리고 DB 양쪽단자에 10μF 용량의 병렬 커패시터로 설치해서 1.45V로 측정결과로서 약 7% 정도의 전압보상이 이루어지는 것을 확인하였다.
- 차단되는 이유로는 SVAC 구분 장치의 내부에는 33μH의 인덕턴스 값으로 구성되어 있기 때문이다. 그리고 시뮬레이션 구현 결과에도 3.12KHz 주파수 대역필터에서 높은 임피던스 값보다 2.40KHz 주파수 대역필터에는 낮은 임피던스 값에 의해 작은 송신전압 결과를 나타낸다. 결국 작은 전압이 형성되어 송신되는 경우에는 인접한 궤도회로로 전이되는 것을 안전하게 차단할 수 있도록 BU312를 통해 단락저항을 형성시켜주게 된다.
- 93KHz로 이동하게 되고 궤도회로의 선택도가 낮아지기 때문이다. 극점에서 벗어는 결과 값의 정도가 높아지면 임피던스가 크게 저하되는 영향을 받는 회로의 특성상 낮은 임피던스 영역인 3.12KHz 주파수 대역에 위치하게 되면 전압 감쇠율이 크게 나타나는 것으로 결과를 통해 판단할 수 있다.
- 다음은 인접되어 있는 궤도회로의 송신측 BU 구간의 케이블을 6m길이로 추가적으로 증가시켜 주게 되면 1.30V의 전압 결과로 기존의 현장결과 보다 조금 감소하는 결과를 보였다. 하지만 수신측 DB 구분 장치에서 10μF 용량의 커패시터 보상에 의해 측정결과가 1.
- 40KHz 주파수 영역에서는 신호의 대역통과 필터의 역할을 위해 동작되는 장치이며, 특성곡선 그래프 결과는 그림 7에서 나타내고 있다. 대역통과 필터영역에서 전송되는 최대 전압 1.51V에 미치는 1.3V의 전압 파형은 보이며, 대역차단 필터영역에서는 최소전압 7.47mV까지 차단되는 효과를 보이는 분석결과로 확인되었다. 다음은 궤도회로의 경계구간에 위치하고 있는 SVAC에 대한 분석결과로서 현장에 설치된 전기적 구분 장치와 동일하게 중복단락 구간이 존재하도록 시뮬레이션을 구현하고 분석된 전압파형을 나타내고 있다.
- 동일한 방법으로 DB 구분 장치 위치에서 16μF 용량의 커패시터를 보상할 경우, 1.49V로 전압이 증가하는 측정결과로 나타났다.
- 0mV으로 결과 파형이 확인되는 것을 보였다. 따라서 3.12KHz에서는 전압이 거의 차단되고 2.40KHz 통과 주파수 임피던스에 해당되는 위치점에서는 커패시터가 보상하는 역할에 의해 양단의 주파수 분석위치 기준점에서 기존의 전압보다 크게 증폭되는 결과를 보여주고 있다.
- 49V로 전압이 증가하는 측정결과로 나타났다. 따라서 현장 시험결과를 통해 케이블 길이변화를 주어 무절연 AF 궤도회로의 구분 장치를 선로외측으로 이전설치를 할 경우 인덕턴스 값이 증가하는 결과를 보였다. 이에 따라 커패시터의 정전용량 변화를 시켜 병렬로 설치하게 되면 기존에 사용되는 송·수신 전압의 일정부분을 보상이 가능하다는 것을 증명할 수 있다.
- 15V 로 감소측정 되는 결과를 표 3에서 보였다. 또한 제어실에서 측정되는 수신기 입력 단에서는 385mV에서 307mV로 전압이 감소됨을 확인하였다.
- 다음 구분 장치인 SVAC는 중복단락구간의 궤도정수와 결합하여 대역통과 주파수에 영향을 미치는 요소이며, 시뮬레이션으로 분석된 결과는 그림 13의 전압특성 곡선 그래프에서 확인되고 있다. 시뮬레이션 된 결과는 케이블 길이 변화로 선로외측으로 이전설치가 될 경우로 진행하게 되면 각 궤도회로의 주파수 대역필터 상관관계로 인하여 기존 설치 구역에 비해 변화가 큼을 알 수 있다. 기존 현장에 설치된 SVAC의 경우에는 2.
- 그리고 각각의 전기적 구분 장치에 커패시터를 병렬로 보상하는 방법을 통해서 기존에 송·수신 전압으로 허용되는 범위로 전압상승을 시키는 연구를 하였고 그 가능성을 확인하였다. 실제 현장상황을 통해서 나타나는 결과가 시험 전의 Matlab 시뮬레이션에 대한 결과와 완벽하게 일치하지는 않지만 선로정수를 비롯한 여러 가지 현장변수를 고려할 때 일정부분 시뮬레이션 결과와 유사도를 보인 것은 분명하다. 이를 바탕으로 현장변수에 따른 궤도회로의 중첩과 이상신호에 대하여 사구간 발생의 원인과 문제점을 해결하기 위한 연구가 지속적으로 진행되어야 할 필요가 있다.
- 우선 케이블길이 변화 전과 후에 대한 수신전압을 비교하고 다음은 병렬로 설치한 커패시터 교체 전과 후, 용량변화는 과정으로 현장측정 시험을 진행하였다. 위의 과정들을 종합적으로 설명하면 현장에 설치한 수신측 BU 구간의 단자전압을 케이블 길이변화 전에는 1.81V의 결과와 1.35V의 수신전압에 의한 케이블 길이변화 후 결과를 확인하였으며, 허용전압 범위에서 약 25% 정도 감소하는 결과를 보였다. 그리고 DB 양쪽단자에 10μF 용량의 병렬 커패시터로 설치해서 1.
- 이를 바탕으로 BU312의 전압파형 결과는 2.40KHz 주파수 대역에서 전압은 257mV에서 174mV 로 변화폭이 적은 것을 그림 14에서 확인된다. 케이블 길이 변화는 주파수 대역차단에서 영향을 크게 받지 않는 것으로 판단되는 반면, 주파수 대역통과인 3.
- 앞 단에서 설명한 선로외측 이전설치를 위한 가능여부를 검토를 위해 기존장치의 파라메타에 대한 전기적 동작 특성을 파악하고 케이블 길이가 변화할 때 각각의 BU에서 나타나는 임피던스 변화를 확인하는 것이 중요하다. 이전설치를 위해 케이블이 6m로 변화를 주었을 때, 시뮬레이션 결과는 주파수 대역에 따른 LC공진회로에 의한 임피던스(Z) 최고점과 최저점이 기존의 신호 값 보다 감쇠하거나 불안정한 결과로 나타날 것으로 예상할 수 있다. 따라서 케이블 변화 이전과 동일한 수준의 결과 값이 산출되도록 하여 현장에 적용가능 여부까지 검토하기 위한 시뮬레이션 과정은 그림 5와 같이 측정전압 위치의 주파수 대역별로 각각 전기적 구분 장치회로를 구성하고 Matalb으로 구현하였다.
- 위에서 나열하고 있는 전압파형을 특성 곡선 그래프를 통해서 각각의 전기적 구분 장치에서의 파라메타 변동으로 생성되는 결과로 선로외측으로 이전설치를 위한 기초자료를 마련하였다. 종합된 결과를 바탕으로 케이블 길이 변화로 오는 임피던스는 적합한 용량의 커패시터를 병렬로 보상함에 따라 나타내는 전압파형의 결과가 기존 현장에 설치된 구분 장치의 분석 시뮬레이션과 크게 다르지 않을 것으로 판단한다. 하지만 기존 현장에 설치되어 있는 BU의 전기적 구분 장치는 내부회로를 확인할 수 없도록 봉인상태로 제작되어 있기 때문에 병렬 커패시터 용량을 변경에 의한 회로변형에 어려움이 있다.
- 케이블 수량을 짝수단위로 증가시켜 길이변화를 주었을 때 송신전압에 대한 길이변화에 크게 차이를 보이지 않은 값을 보였으나, 수신전압은 449.1mV 에서 363.1mV 로 감소하여 21%의 손실을 보이는 것으로 확인되었다. 이는 현장에 설치된 케이블 길이 변화에 비례하여 수신전압의 감소하는 결과를 보여주며, 케이블에 포함된 저항과 인덕턴스 값에 의하여 영향을 받는 것으로 판단된다.
후속연구
- LC공진 주파수 대역 필터의 파라메타 재산정 단계를 보다 정밀하게 구현하기 위해 현장상황을 고려한 정확한 용량의 커패시터 보상에 대한 연구가 지속된다면 향후 운행 중에 있는 열차의 위치검지 송·수신 신호의 정밀도가 향상될 것이다.
- LC공진 주파수 대역 필터의 파라메타 재산정 단계를 보다 정밀하게 구현하기 위해 현장상황을 고려한 정확한 용량의 커패시터 보상에 대한 연구가 지속된다면 향후 운행 중에 있는 열차의 위치검지 송·수신 신호의 정밀도가 향상될 것이다. 그리고 케이블 길이 변화에 의한 전기적 구분 장치의 선로외측 이전설치시에 발생하는 여러 가지 환경조건 변화에 대응하여 기존의 실제현장에서 측정되는 결과와 동일한 수준으로 기술발전이 이어지는 결과로 보일 것이다. 이를 통해서 간헐적으로 발생하는 궤도회로의 전기적 구분 장치 고장 및 파손에 대한 손실피해와 선로보수를 위해 현장에 있는 작업자가 운행 중에 있는 열차로부터 발생되는 안전사고를 예방하는데 많은 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
- 위에서 종합적인 시뮬레이션 결과에 따라 현장에 설치되어 있는 전기적 구분 장치의 실측값과 비교하였을 때, 선로정수 분석에 의한 파라미터 오차범위가 존재한다. 또한 분석과정 중 발생되는 여러 변수에 의한 한계사항이 실측된 현장결과와 동일하게 나타나지 않는 것으로 확인되고 있지만, 위치검지를 위한 신호범위에는 속해있는 결과이므로 선로 외측 이전설치를 위한 비교 데이터로 활용이 가능하다.
- 또한 케이블 길이 변화와 커패시터 보상에 의해서 전기적 구분 장치의 송·수신 전압이 전체 궤도회로의 동작특성에 미치는 영향과 사구간 발생영역에서 선로정수 및 파라메타 재산정에 대하여 지속적인 시험이 이루어져야 한다.
- 실제 현장상황을 통해서 나타나는 결과가 시험 전의 Matlab 시뮬레이션에 대한 결과와 완벽하게 일치하지는 않지만 선로정수를 비롯한 여러 가지 현장변수를 고려할 때 일정부분 시뮬레이션 결과와 유사도를 보인 것은 분명하다. 이를 바탕으로 현장변수에 따른 궤도회로의 중첩과 이상신호에 대하여 사구간 발생의 원인과 문제점을 해결하기 위한 연구가 지속적으로 진행되어야 할 필요가 있다.
- 그리고 케이블 길이 변화에 의한 전기적 구분 장치의 선로외측 이전설치시에 발생하는 여러 가지 환경조건 변화에 대응하여 기존의 실제현장에서 측정되는 결과와 동일한 수준으로 기술발전이 이어지는 결과로 보일 것이다. 이를 통해서 간헐적으로 발생하는 궤도회로의 전기적 구분 장치 고장 및 파손에 대한 손실피해와 선로보수를 위해 현장에 있는 작업자가 운행 중에 있는 열차로부터 발생되는 안전사고를 예방하는데 많은 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
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