KR101350964B1 - 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템 - Google Patents

전자접촉기의 접촉력 측정 시스템 Download PDF

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KR101350964B1 KR1020130036959A KR20130036959A KR101350964B1 KR 101350964 B1 KR101350964 B1 KR 101350964B1 KR 1020130036959 A KR1020130036959 A KR 1020130036959A KR 20130036959 A KR20130036959 A KR 20130036959A KR 101350964 B1 KR101350964 B1 KR 101350964B1
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이선규
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Abstract

본 발명은 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템에 관한 것으로서 전자접촉기의 고유 식별 코드를 수신하면서 접촉력을 측정하여 표시하면서 상기 측정된 접촉력 데이터를 고유 식별 코드와 함께 무선 통신망을 통해 외부로 전송하고, 상기 무선 통신망을 통해 외부로 부터 상기 전자접촉기의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 수신받아 표시하는 접촉력 측정수단과; 상기 접촉력 측정수단에서 무선 통신망을 통해 전자접촉기의 고유 식별 코드와 함께 전송된 접촉력 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 접촉력 측정수단의 요청에 의해 상기 전자접촉기의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 무선 통신망을 통해 전송하는 데이터 저장수단을 포함한다.
따라서, 측정된 데이터를 측정자가 현장에서 확인하면서 무선 통신망을 통해 관리 서버로 전송하여 저장할 수 있어 편리하면서 데이터 에러가 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 측정자가 측정된 데이터를 이전 데이터와 현장에서 비교할 수 있어 전자접촉기의 교체 시기를 용이하게 결정할 수 있다.

Description

전자접촉기의 접촉력 측정 시스템{System for measuring contact force of electromagnetic contactor}
본 발명은 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템에 관한 것으로서, 특히, 접점의 접촉력을 휴대용 기기로 측정할 수 있는 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템에 관한 것이다.
전자 접촉기(電磁接觸器)(MC; Magnetic Contactor 또는 electroMagnetic Contactor)는 모터 등의 구동회로에서 전자 코일에 의하여 접점의 개폐가 이루어져 대전류를 개폐하는 개폐기로 사용된다. 이러한 전자 접촉기는 일정 거리를 왕복하는 운동 기구가 필요한 기계 장치에서 가동자가 왕복 구간의 어느 한쪽 위치, 즉, 일측 위치와 그로부터 반대쪽으로 떨어져 있는 위치, 즉, 타측 위치까지 직선 왕복 운동하여 구동력을 생성하는데 사용된다. 즉, 전자 접촉기의 구동 장치의 회로 접점은 가동자가 일측 위치로 이동하면 개방(접점 OFF 상태)되고 타측 위치로 이동하면 접촉(접점 ON 상태)된다.
한편, 지하철을 비롯한 철도 차량은 통상 전기로 모터를 구동하여 발생되는 동력으로 동작한다. 이러한 지하철을 비롯한 철도 차량은 출발할 때와 가속할 때는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 전력 소자를 사용하고, 일정 가속 후에 모터와 부하 간에 최대의 동력으로 구동하기 위해서 전자 접촉기를 사용한다. 상기에서 전자 접촉기는 지하철을 비롯한 철도 차량의 빈번한 제동 및 가속으로 계속적으로 '온/오프(On/Off)'된다. 이에 의해, 전자 접촉기는 사용시간이 지속되면서 접점의 빈번한 가동으로 인해 전자력과 유지하려는 스프링 사이에서 힘의 불균형이 생겨 '온/오프(On/Off)'시 작동이 원활치 않게 될 수도 있다.
따라서 전자 접촉기는 전기가 통하는 접점의 압력을 접촉력 측정 시스템에 의해 주기적으로 측정하고 그 압력 값을 저장하고 관리하여 부품의 예기치 못한 기능 상실을 예방하여야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자접촉기의 접촉력 측정기의 회로도이다.
종래 기술에 따른 전자접촉기(19)의 접촉력 측정기(10)는 휴대용으로 CPU(11), 입력부(13), 접촉력감지부(15) 및 표시부(17)를 포함한다.
상기에서 CPU(11)는 접촉력 측정기(10)의 동작을 제어한다.
입력부(13)는 접촉력 측정기(10)의 '온/오프'를 제어하며 CPU(11)에 측정 조건을 입력한다.
접촉력감지부(15)는 로드셀(load cell) 등의 압력을 감지할 수 있는 압력 센서로 형성되어 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)이 접촉할 때 접촉력을 감지한다. 상기에서 전자접촉기(19)는 스위치(21)가 '온'되면 전원의 전기가 코일(23)을 통해 흘러 제 1 접점(25)이 자력을 갖도록 한다. 이에 의해 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)은 일측 끝단이 자력에 의해 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27) 사이의 스프링(29)을 압축하면서 접촉된다. 그러므로, 접촉력감지부(15)는 접촉력 측정시 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)의 일측 끝단 사이에 위치되어 스위치(21)가 '온'될 때 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)의 접촉력을 감지한다.
상기에서 전자접촉기(19)는 스위치(21)가 '오프'되면 코일(23)에 전기 공급이 차단되어 제 1 접점(25)이 자력을 잃게 된다. 이에 의해 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)은 일측 끝단은 스프링(29)의 복원력에 의해 이격된다.
표시부(17)는 CPU(11)의 제어에 의해 접촉력감지부(15)에서 감지된 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)의 접촉력을 표시한다. 상기에서 표시부(17)는 LCD 등의 표시 소자로 형성되어 접촉력감지부(15)에서 감지된 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)의 접촉력을 숫자로 표시한다.
상기에서 전자접촉기의 접촉력 측정기는 휴대용으로 표시부(17)에 표시된 측정 결과를 측정자가 바로 종이에 기록하고 후에 관리 서버(도시되지 않음)에 저장하여 관리할 수 있다.
그러나, 종래 기술에 따른 전자접촉기의 접촉력 측정기는 측정된 결과를 측정자가 현장에서 종이에 기입한 후 추후에 관리 서버에 저장하여야 하므로 불편할 뿐만 아니라 데이터 에러가 발생되는 문제점이 있었다. 또한, 측정된 데이터를 이전 데이터와 현장에서 비교할 수 없으므로 전자접촉기의 교체 시기를 결정하기 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 측정된 데이터를 측정자가 현장에서 확인하면서 무선 통신망을 통해 관리 서버로 전송하여 저장할 수 있어 편리하면서 데이터 에러가 발생되는 것을 방지할 수 있는 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 측정된 데이터를 이전 데이터와 현장에서 비교할 수 있어 전자접촉기의 교체 시기를 용이하게 결정할 수 있는 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템은 전자접촉기의 고유 식별 코드를 수신하면서 접촉력을 측정하여 표시하면서 상기 측정된 접촉력 데이터를 고유 식별 코드와 함께 무선 통신망을 통해 외부로 전송하고, 상기 무선 통신망을 통해 외부로 부터 상기 전자접촉기의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 수신받아 표시하는 접촉력 측정수단과; 상기 접촉력 측정수단에서 무선 통신망을 통해 전자접촉기의 고유 식별 코드와 함께 전송된 접촉력 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 접촉력 측정수단의 요청에 의해 상기 전자접촉기의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 무선 통신망을 통해 전송하는 데이터 저장수단을 포함한다.
상기에서 접촉력 측정수단은, CPU와; 상기 접촉력 측정수단의 '온/오프'를 제어하며 상기 CPU에 측정 조건을 입력하는 입력부와; 상기 CPU의 제어에 의해 상기 전자접촉기의 고유 식별 코드를 수신하는 RFID 리더와; 상기 전자접촉기의 접촉력을 감지하는 접촉력감지부와; 상기 접촉력감지부에서 감지된 상기 전자접촉기의 접촉력과 외부로 부터 전송된 상기 전자접촉기의 이전에 측정 데이터를 표시하는 표시부와; 상기 전자접촉기의 접촉력 데이터를 고유 식별 코드와 함께 외부로 전송하고 상기 외부로 부터 전송된 상기 전자접촉기의 이전에 측정 데이터를 수신하여 상기 표시부로 전달하는 제 1 통신부를 포함한다.
상기에서 데이터 저장수단은, 상기 접촉력 측정수단에서 무선 통신망을 통해 전송된 전자접촉기의 접촉력 데이터를 고유 식별 코드와 함께 수신하고, 상기 접촉력 측정수단의 요청에 의해 상기 전자접촉기의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 상기 접촉력 측정수단으로 전송하는 제 2 통신부와; 상기 제 2 통신부에서 수신한 상기 전자접촉기의 접촉력 데이터 및 고유 식별 코드를 전달받아 자동으로 저장하고, 상기 접촉력 측정수단의 요청에 의해 저장되어 있는 상기 전자접촉기의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 제 2 통신부로 전달하는 관리 서버를 포함한다.
상기에서 제 1 및 제 2 통신부는 무선 랜으로 이루어진다.
상기에서 관리 서버는 노트북 컴퓨터 또는 개인용 컴퓨터으로 이루어진다.
따라서, 본 발명은 측정된 데이터를 측정자가 현장에서 확인하면서 무선 통신망을 통해 관리 서버로 전송하여 저장할 수 있어 편리하면서 데이터 에러가 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 측정자가 측정된 데이터를 이전 데이터와 현장에서 비교할 수 있어 전자접촉기의 교체 시기를 용이하게 결정할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전자접촉기의 접촉력 측정기의 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템의 회로도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템의 회로도이다.
본 발명에 따른 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템은 접촉력 측정수단(30)과 데이터 저장수단(47)을 포함한다.
본 발명에 따른 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템에 의해 측정되는 전자접촉기(19)는 고유 식별 코드를 갖는 RFID 태그(20)를 포함한다.
상기에서 접촉력 측정수단(30)은 휴대용으로 CPU(31), RFID 리더(33), 입력부(35), 접촉력감지부(37), 표시부(39) 및 제 1 통신부(41)를 포함하며 전자접촉기(19)의 접촉력을 측정하여 표시하며 이 측정된 접촉력 데이터를 측정된 전자접촉기(19)의 고유 식별 코드와 함께 무선 통신망을 통해 외부로 전송한다. 또한, 접촉력 측정수단(30)은 외부로 부터 무선 통신망을 통해 전자접촉기(19)의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 수신받아 현재 측정된 접촉력을 비교한다.
상기에서 CPU(31)는 접촉력 측정수단(30)의 동작을 제어한다.
입력부(35)는 접촉력 측정수단(30)의 '온/오프'를 제어하며 CPU(11)에 측정 조건을 입력한다.
RFID 리더(33)는 접촉력 측정수단(30)이 전자접촉기(19)에 근접되면 CPU(31)의 제어에 의해 전자접촉기(19)의 RFID 태그(20)를 통해 전송되는 고유 식별 코드를 수신하고, 이 수신된 전자접촉기(19)의 고유 식별 코드를 CPU(31)로 전달한다.
접촉력감지부(37)는 로드셀(load cell) 등의 압력을 감지할 수 있는 압력 센서로 형성되어 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)이 접촉할 때 접촉력을 감지한다. 상기에서 전자접촉기(19)는 스위치(21)가 '온'되면 전원의 전기가 코일(23)을 통해 흘러 제 1 접점(25)이 자력을 갖도록 한다. 이에 의해 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)은 일측 끝단이 자력에 의해 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27) 사이의 스프링(29)을 압축하면서 접촉된다. 그러므로, 접촉력감지부(15)는 접촉력 측정시 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)의 일측 끝단 사이에 위치되어 스위치(21)가 '온'될 때 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)의 접촉력을 감지한다.
상기에서 전자접촉기(19)는 스위치(21)가 '오프'되면 코일(23)에 전기 공급이 차단되어 제 1 접점(25)이 자력을 잃게 된다. 이에 의해 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)은 일측 끝단은 스프링(29)의 복원력에 의해 이격된다.
표시부(39)는 CPU(31)의 제어에 의해 접촉력감지부(37)에서 감지된 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)의 접촉력을 표시한다. 상기에서 표시부(39)는 LCD 등의 표시 소자로 형성되어 접촉력감지부(37)에서 감지된 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)의 접촉력을 숫자로 표시한다. 또한, 표시부(39)는 CPU(31)의 제어에 의해 외부로 부터 수신된 전자접촉기(19)의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 표시한다. 이에 의해, 측정자가 전자접촉기(19)의 현재 측정된 데이터를 이전 데이터와 현장에서 비교할 수 있어 전자접촉기의 교체 시기를 용이하게 결정할 수 있다.
또한, 제 1 통신부(41)는 CPU(31)의 제어에 의해 접촉력감지부(37)에서 감지된 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)의 접촉력을 통신망을 통해 외부로 전송한다. 상기에서 제 1 통신부(41)는 무선 랜 등으로 형성되며 감지된 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)의 접촉력을 무선 통신망을 통해 외부로 전송한다. 제 1 통신부(41)는 무선 랜으로 이루어질 수 있다. 또한, 제 1 통신부(41)는 외부로 부터 전송된 전자접촉기(19)의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 수신하여 CPU(31)의 제어에 의해 표시부(39)로 전달한다.
데이터 저장수단(47)은 제 2 통신부(43)와 관리 서버(45)를 포함하며 접촉력 측정수단(30)에서 무선 통신망을 통해 전송된 접촉력 데이터를 전자접촉기(19)의 고유 식별 코드와 함께 수신하여 저장하며, 또한, 접촉력 측정수단(30)의 요청에 의해 전자접촉기(19)의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 무선 통신망을 통해 전송한다.
제 2 통신부(43)는 무선 통신망을 통해 제 1 통신부(41)에서 전송된 전자접촉기(19)의 접촉력 데이터를 고유 식별 코드와 함께 수신하며, 또한, 접촉력 측정수단(30)의 요청에 의해 전자접촉기(19)의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 무선 통신망을 통해 전송한다. 상기에서 제 2 통신부(43)는 무선 랜으로 이루어질 수 있다.
관리 서버(45)는 제 2 통신부(43)에서 수신된 전자접촉기(19)의 접촉력 데이터 및 고유 식별 코드를 전달받아 자동으로 저장한다. 또한, 관리 서버(45)는 접촉력 측정수단(30)의 CPU(31)의 요청에 의해 저장되어 있는 전자접촉기(19)의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 제 2 통신부(43)에 의해 무선 통신망을 통해 제 1 통신부(41)로 전송한다. 상기에서 관리 서버(45)는 노트북 컴퓨터 또는 개인용 컴퓨터 등으로 이루어질 수 있으며 측정된 접촉력 데이터를 자동으로 저장하므로 편리하면서 데이터 에러가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 구성의 접촉력 측정 시스템의 동작을 설명한다.
측정자가 접촉력 측정수단(30)을 전자접촉기(19)에 근접된 상태에서 입력부(35)의 키 조작으로 '온' 상태가 되도록 하고 CPU(11)에 측정 조건을 입력하면 RFID 리더(33)는 RFID 태그(20)의 고유 식별 코드를 수신하여 CPU(31)로 전달한다.
그리고, 접촉력감지부(37)인 로드셀(load cell)을 전자접촉기(19)의 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27) 사이에 위치시키고 스위치(21)를 '온'시키면 전원의 전기가 코일(23)을 통해 흘러 제 1 접점(25)이 자력을 가져 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)의 일측 끝단은 스프링(29)을 압축하면서 접촉된다. 이때, 제 1 접점(25)과 제 2 접점(27)의 일측 끝단 사이에 위치된 접촉력감지부(15)는 접촉력을 감지한다.
상기에서 접촉력감지부(37)에서 감지된 접촉력은 CPU(31)를 통해 표시부(39)에 접촉력을 숫자로 표시된다. 그리고, 접촉력감지부(37)에서 감지된 접촉력 데이터는 CPU(31)의 제어에 의해 전자접촉기(19)의 고유 식별 코드와 함께 제 1 통신부(41)로 전달되며, 이 전달된 신호들은 제 1 통신부(41)에서 무선 통신망를 통해 외부로 전송된다.
제 1 통신부(41)에서 무선 통신망를 통해 외부로 전송된 고유 식별 코드를 갖는 접촉력 데이터는 제 2 통신부(43)가 수신하여 관리 서버(45)로 전달한다. 이 관리 서버(45)는 제 2 통신부(43)에서 수신된 전자접촉기(19)의 접촉력 데이터 및 고유 식별 코드를 전달받아 자동으로 저장한다.
상술한 바와 같이 측정된 전자접촉기(19)의 접촉력 데이터를 측정자가 현장에서 확인하면서 무선 통신망을 통해 전송하여 관리 서버로 자동으로 저장할 수 있으므로 편리하면서 데이터 에러가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 측정자가 현재 측정된 접촉력을 이전에 측정된 접촉력과 현장에서 비교하기 위해 CPU(31)를 통해 관리 서버(45)에 요청하면, 이 관리 서버(45)는 저장되어 있는 이전에 측정된 접촉력 데이터를 제 2 통신부(43)로 전달하고, 이 제 2 통신부(43)는 무선 통신망을 통해 제 1 통신부(41)로 전송한다. 이에, 제 1 통신부(41)는 제 2 통신부(43)에서 전송된 이전에 측정된 접촉력 데이터를 수신하여 CPU(31)의 제어에 의해 표시부(39)로 전달한다. 그러므로, 표시부(39)는 이전에 측정된 접촉력 데이터를 표시하여 측정자가 현재 측정된 접촉력과 용이하게 비교할 수 있도록 한다. 상기에서 측정자가 현재 측정된 데이터와 이전 데이터를 현장에서 비교할 수 있어 전자접촉기의 교체 시기를 용이하게 결정할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 실시 예에 불과한 것으로, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
30 : 접촉력 측정기 31 : CPU
33 : RFID 리더 35 : 입력부
37 : 접촉력감지부 39 : 표시부
41 : 제 1 통신부 43 : 제 2 통신부
45 : 관리 서버 47 : 데이터 저장수단

Claims (5)

  1. 코일을 갖는 전자접촉기에 근접된 상태에서 측정 조건에 따라 전자접촉기의 고유 식별 코드를 수신하면서 접촉력감지부를 상기 전자접촉기의 제 1 접점과 제 2 접점 사이에 위치시켜 전원의 전기가 상기 코일을 통해 흘러 상기 제 1 접점이 자력을 가져 상기 제 1 접점과 제 2 접점이 접촉되어 접촉력을 측정하여 표시하면서 상기 측정된 접촉력 데이터를 고유 식별 코드와 함께 무선 통신망을 통해 외부로 전송하고, 상기 무선 통신망을 통해 외부로 부터 상기 전자접촉기의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 수신받아 표시하는 접촉력 측정수단과;
    상기 접촉력 측정수단에서 무선 통신망을 통해 전자접촉기의 고유 식별 코드와 함께 전송된 접촉력 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 접촉력 측정수단의 요청에 의해 상기 전자접촉기의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 무선 통신망을 통해 전송하는 데이터 저장수단을 포함하는 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서 상기 접촉력 측정수단은,
    CPU와;
    상기 접촉력 측정수단의 '온/오프'를 제어하며 상기 CPU에 측정 조건을 입력하는 입력부와;
    상기 CPU의 제어에 의해 상기 전자접촉기의 고유 식별 코드를 수신하는 RFID 리더와;
    상기 전자접촉기의 접촉력을 감지하는 접촉력감지부와;
    상기 접촉력감지부에서 감지된 상기 전자접촉기의 접촉력과 외부로 부터 전송된 상기 전자접촉기의 이전에 측정 데이터를 표시하는 표시부와;
    상기 전자접촉기의 접촉력 데이터를 고유 식별 코드와 함께 외부로 전송하고 상기 외부로 부터 전송된 상기 전자접촉기의 이전에 측정 데이터를 수신하여 상기 표시부로 전달하는 제 1 통신부를 포함하는 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서 상기 데이터 저장수단은,
    상기 접촉력 측정수단에서 무선 통신망을 통해 전송된 전자접촉기의 접촉력 데이터를 고유 식별 코드와 함께 수신하고, 상기 접촉력 측정수단의 요청에 의해 상기 전자접촉기의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 상기 접촉력 측정수단으로 전송하는 제 2 통신부와;
    상기 제 2 통신부에서 수신한 상기 전자접촉기의 접촉력 데이터 및 고유 식별 코드를 전달받아 자동으로 저장하고, 상기 접촉력 측정수단의 요청에 의해 저장되어 있는 상기 전자접촉기의 이전에 측정된 접촉력 데이터를 제 2 통신부로 전달하는 관리 서버를 포함하는 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템.
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서 상기 제 1 및 제 2 통신부는 무선 랜으로 이루어진 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서 상기 관리 서버는 노트북 컴퓨터 또는 개인용 컴퓨터으로 이루어진 전자접촉기의 접촉력 측정 시스템.
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KR20060019228A (ko) * 2004-08-27 2006-03-03 주식회사 로템 열차운행기록 데이터의 저장 방법
KR101105153B1 (ko) 2010-07-20 2012-01-17 한국철도공사 전기기관차 고압동력회로의 접촉기 진단장치

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