자기 부상 열차는 어떤 원리로 움직이는 것인가요?

Question

실제로 본 적은 없지만, 자기 부상 열차라는 것이 있다고 알고 있는데요. 빠른 속도로 달릴 수 있게 도와주는 기능이 있는 자기 부상 열차는 어떠한 원리로 달리는 것인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

자기 부상 열차는 마그네틱 리빙스톤(magnetic levitation) 원리를 이용하여 움직입니다. 기존의 철도는 기차가 레일과 마찰을 이용하여 전진하는 반면, 자기 부상 열차는 전기력과 자기장을 이용하여 부상하며, 기차와 레일 사이에 마찰이 없어서 더욱 빠르게 이동할 수 있습니다.

자기 부상 열차는 전기력과 자기장을 이용하여 기차의 아래쪽에 있는 마그네틱 리빙스톤을 위로 부상시키고, 이를 이용하여 기차를 부상시키는 원리입니다. 마그네틱 리빙스톤은 기차 아래쪽에 있는 전선에서 전류가 흐르면서 생기는 자기장과 상호작용하여, 부상하게 됩니다. 이렇게 기차와 레일 사이에 마찰이 없이 부상하면, 더 적은 에너지로 더 빠르게 이동할 수 있게 되는 것입니다.

자기 부상 열차는 이러한 원리를 이용하여, 높은 속도와 안정성을 갖추고 있습니다. 그러나, 기존의 철도와는 달리, 전용선을 건설해야 하거나 선로에 특수한 장비를 설치해야 하는 등의 공사가 필요하다는 단점이 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.자기 부상 열차는 자기 부상 원리를 이용하여 움직입니다. 이는 전기력과 자기력의 상호작용을 이용하는 원리입니다. 열차 아래에 설치된 자석을 이용하여 열차와 레일 사이에 자기장을 형성합니다. 이 자기장은 열차와 레일 사이에 있는 공기의 저항을 감소시키고, 레일과 열차 사이에 일어나는 마찰력을 최소화합니다.

열차 아래에 있는 전동기에서 생성된 전기를 이용하여 전동기 주변에 있는 자석의 자기장을 형성합니다. 이러한 자기장은 레일과 상호작용하여 열차를 앞으로 밀어나갑니다. 이와 같은 방식으로 열차는 전진하면서도 지면에서 일어나는 마찰력과 공기 저항을 최소화할 수 있습니다.

이러한 자기 부상 원리를 이용하는 열차는 속도가 빠르고, 효율적이며, 노이즈가 적으며, 대형 교통 수단으로 활용될 수 있습니다. 현재 일부 국가에서는 고속철도를 자기 부상 열차로 운행하고 있으며, 미래에는 이를 더욱 발전시켜 대형 교통 수단으로 활용될 전망이 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

자기부상열차는 그 이름에서도 알 수 있듯 자력을 이용해 열차를 띄워서 운행하는 열차입니다.

자력 양극의 흡인력과 반발력을 이용해 열차를 궤도에서 1㎝ 정도 띄우고, 궤도의 리액션 플레이트와 리니어모터에 1초당 4000회 이상 극이 바뀌는 자력을 발생시켜 추진력을 만듭니다.

다시 말해 1초에 4000번 이상 자력에 의한 밀고 당기기가 반복되며 부상하고 추진력을 얻는 것입니다.