지하철은 어떤 과학적 요소가 숨어 있는 대중교통인가요
정속주행을 비롯해 지하철에도 다양한 과학적 기술이 접목되어 잉반 시민들에 발이 되어 줄거 같은데 일반 사람들이
일반적으로는 몰랐던 과학적 요소들이 있다면 알려주세요 ^^
안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.
질문에 대한 의도와 범위가 너무 넓은것 같습니다.
일반적으로 지하철은 지하에 구조물을 구축하는것에 가장 많은 시간과 비용 그리고 과학에 대한 부분이 들어가는것으로 알고 있습니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
지하철은 운행 중인 열차와 역사 간의 움직임을 관리하기 위해 역학적인 원리를 사용합니다. 열차의 운행 속도, 가속도, 정지 등은 역학적인 원리에 따라 계산되어 안전하고 효율적인 운행이 가능합니다. 지하철은 전기를 이용하여 열차를 움직이고, 신호를 제어하며, 조명을 제공합니다. 또한, 전자 기술을 사용하여 승객 정보를 제공하고, 승객의 안전을 보장하는 시스템을 구축합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 지하철은 전차선이 차량의 팬터그래프와 접촉하여 전기를 공급받아서 움직입니다. 공급받은 전력으로 통하여 열차가 이미 길을 만들어 놓은 선로를 달리는 것입니다. 전력을 공급받으면 그 전기에너지가 모터를 회전시켜서 바퀴를 작동 시켜서 움직이기 시작하는 것입니다.
정속주행이나 지하철과 같은 대중교통 수단은 많은 과학적 기술이 활용되어 효율적인 운행과 안전성을 확보하는 데 기여합니다. 아래는 일반인들이 모를 수 있는 과학적 요소들 중 일부를 알려드리겠습니다:
열역학과 열차의 원동력: 기관차나 전동차는 열역학의 원리에 따라 동작합니다. 연료를 태워서 발생하는 열을 기계적인 에너지로 변환하여 열차를 움직이는 원동력으로 사용됩니다.
레일의 팽창과 수축: 열과 차가운 기온의 변화로 인해 레일의 길이가 변화합니다. 이로 인해 레일 사이에 생기는 간격 변화를 고려하여 철도가 설계되며, 열팽창과 수축을 고려한 기술적 조치가 이루어집니다.
전동 및 제동 시스템: 전동차나 지하철은 전기모터를 통해 움직이며, 전력 공급과 전기 제어 시스템이 핵심입니다. 또한 안전한 정지를 위한 제동 시스템도 중요합니다.
플랫폼 스크린 도어: 많은 지하철 역에서 사용되는 플랫폼 스크린 도어는 승객의 안전을 보장하고 승객들이 플랫폼과 간선 사이로 넘어가지 못하도록 방지합니다.
열전달 및 공기 순환 시스템: 열차 내부에서 발생하는 열과 습도를 조절하기 위해 공기 순환 시스템과 열전달 기술이 사용됩니다. 이로써 승객들의 편안한 환경을 유지할 수 있습니다.
신호 시스템과 자동화: 열차의 운행을 안전하게 조절하기 위해 신호 시스템과 자동화 기술이 사용됩니다. 열차 간의 간격을 조절하고 충돌 등의 위험을 방지하기 위한 시스템이 포함됩니다.
피로 과학과 운전사 휴식: 열차나 버스 운전사의 피로를 관리하기 위한 휴식 시간과 근무 조건에 대한 과학적 연구가 중요합니다.
이러한 다양한 과학 기술들이 대중교통에 적용되어 운행을 지원하고 승객들의 안전과 편의를 확보하며, 지속적인 연구와 혁신을 통해 더욱 효율적이고 환경 친화적인 대중교통 시스템이 구축되고 있습니다.