자기부상열차가 중력에 영향을 받지 않는 이유는 무엇인가요?

Question

자기부상열차에서 사용되는 자기 부상 기술은 어떤 원리로 작용하나요? 자기 부상 기술이 어떻게 작동하여 열차를 부상시키는지에 대해 알려주세요. 자기부상열차가 중력에 영향을 받지 않고 움직일 수 있는 이유에 대해 알려주세요.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

1. 자기 부상: 자기 부상열차는 지면 아래에 있는 자기 부상선으로부터 발생하는 자기력을 이용하여 부상합니다. 열차 아래에는 강력한 자기장을 생성하는 전자기 코일이 있습니다. 이 전자기 코일과 지면 사이에는 마그네틱 리프팅 힘을 만들어내는 자기 부상선이 형성됩니다.

2. 푸시-풀 원리: 자기 부상열차의 전자기 코일은 교류 전류를 흘려 자기장을 생성합니다. 이 자기장은 지면에 있는 자기 부상선과 상호작용하며 푸시-풀 원리에 의해 열차를 부상시킵니다. 전자기 코일에서 생성된 자기장은 자기 부상선을 통해 지면으로 푸시하고, 지면의 자기 부상선은 그 힘에 의해 열차를 다시 위로 풀어올립니다.

3. 중력 균형: 자기 부상열차는 자기 부상선에 의한 부력과 중력이 균형을 이루도록 설계됩니다. 즉, 자기 부상선에서 생성되는 부력이 차체의 무게와 정확히 상쇄되어 중력에 의한 하중을 상쇄하는 구조입니다. 이로써 열차는 중력에 영향받지 않고 부상하여 움직일 수 있습니다.