자기부상열차는 어떻게 움직이며 속도조절은 어떻게 하는가요?
영화를 보다보니 자기부상열차에 대한 영상이 나와서 궁금한점 몇가지가 있어서 질문합니다.
자기부상열차는 어떤 원리로 운행을 하며 속도조절은 어떻게 하는지가 궁금합니다
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.
자석에는 N극과 S극이 있습니다. 같은 극끼리의 자석은 밀어내고, 다른 극 끼리의 자석은 끌어당깁니다. 즉, 같은 극 끼리는 밀어내니까 철로를 N극으로 만들면서 열차도 N극으로 만들면 뜰 수 있습니다. 이게 자기 부상 열차의 원리입니다.
조금 더 나아가 초전도체라는 개념이 있습니다. 초전도체는 특정 온도 이하로 떨어지게 되면 전기 저항이 0이 되며, 저항에 의한 열이 없어 전력 손실이 최소화 됩니다. 또한, 자기장의 차단하는 특징(마이스너 효과)이 있어 자석을 가져다 대면 자석이 뜨게 됩니다.
즉, 초전도체라는 녀석은 N극을 가져다 대면 N극으로 변하고, S극을 가져다 대면 S극으로 변합니다. 그러면, 열차의 극이 무슨 극이든 상관없이 철로를 초전도체로 만들거나, 반대의 경우로 제작하여도 열차는 철로 위에 뜹니다.
속도의 조절은 자석간 인력이나 척력을 제어하는 원리로 제어가 가능합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
자력의 흡입력과 반발력을 차량을 궤도에서 약 1cm정도 띄워서 운행하게 됩니다.
추진력은 궤도의 리액션 플레이트와 리니어모터에 자력의 상호작용에서 발생하는 발생하는 흡입력과 반발력으로 만들어 냅니다. 속도조절 역시 동일한 방법으로 조절합니다.
이 과정에 가장 중요한 기술은 초당 4000회 이상 전기공급을 바꿔가며 극을 변경해주는 기술입니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
서로 밀고 당기는 자석의 원리를 이용하여 열차 바닥과 선로를 같은 극의 자석으로 만들어
열차가 뜨게 한 것이 자기 부상 열차입니다.
열차가 선로 위를 뜬 채로 움직이면 마찰이 없으므로 매우 고속으로 달릴 수 있습니다.
속도를 늦추거나 빨리 하는데는 전류의 양을 많이 또는 적게 흐르도록
조절하여 속도문제를 해결하게 됩니다.
- 자석이 같은 극이면 반발력이 생기는데 이것이 자기부상 열차의 원리 입니다.
1초에 약 3천번 이상의 전기를 반복해서 끄면 자기장이 만들어집니다.
이 자기장으로 열차가 약간 뜨게되면 그 이후에는 리액션 플레이트와 모터로 추진력을 만들수 있습니다.