초전도현상를 이용하는 자기부상열차의 바닥은 아주 차가운가요??

Question

초전도현상는 아주낮은 온도에서 나타난다고 알고있는데 그럼 초전도현상를 이용하는 자기부상열차의 바닥은 아주 차가운가요? 차갑지않다면 어떻게 초전도 상태인가요?그럼 자기부상열차가 초전도상태가 아니라면 어떤원리인가요?

하얀도화지113 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.초전도현상을 이용하는 자기부상열차(Maglev Train)에서는 자석을 이용하여 차량을 부상시키고 진행방향으로 추진력을 발생시킵니다. 이때, 자석과 초전도체 사이에서 발생하는 전류에 의한 마그네틱 필드를 이용하는데, 이 과정에서 발생하는 열은 비교적 적습니다. 따라서, 자기부상열차의 바닥은 매우 차갑지 않습니다.실제로 자기부상열차의 바닥 온도는 주행 중에도 일반적인 철도열차와 유사하거나 더 낮은 온도를 유지합니다. 이는 부상제와 관련된 초전도체의 손실 발열이 상당히 적기 때문입니다. 또한, 자기부상열차는 고속으로 이동하는 차량이므로 공기저항이 크게 줄어들어 차량 주변의 대기 온도가 낮아져서도 바닥 온도가 낮아질 수 있습니다.따라서, 자기부상열차의 바닥은 일반적으로 매우 차갑지 않으며, 차량 내부 온도는 전통적인 기차와 유사한 수준을 유지합니다.

공정한백로247 · Answer

안녕하세요. 과학전문가입니다.같은 극끼리 밀어내는 현상을 적용한 열차입니다. 마찰력이 없어서 매우 빠른 이동이 가능한 장점이 있죠.

튼튼한라마20 · Answer

초전도를 이용한 자기부상열차는 매우 차가운 온도에서 운행됩니다. 이는 초전도체의 특성으로 인해 초전도체가 특정한 온도 이하에서 전기 저항이 없어지는 "초전도 상태"가 되기 때문입니다. 그러나 초전도체를 유지하는 데 필요한 매우 낮은 온도를 유지하는 것은 기술적으로 매우 어렵기 때문에 초전도열차를 상용화하는 데는 여러 가지 문제가 있습니다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.맞습니다. 초전도현상은 일반적으로 매우 낮은 온도에서 나타납니다. 초전도는 전기 저항이 제로에 가까워지는 현상으로, 이를 이용하여 자기 부상열차가 개발되었습니다.

자기 부상열차의 경우, 마그네틱 리빙스를 이용하여 차량과 레일 사이에 생기는 자기장을 이용하여 부상합니다. 이때, 자기 부상열차의 바닥 판은 일반적으로 초전도체로 만들어지며, 이 초전도체는 매우 낮은 온도로 냉각되어 있습니다. 이는 초전도체가 냉각되면 전기 저항이 거의 없어지기 때문입니다.

그러나 최근의 연구에서는 고온 초전도체가 발견되어, 일부 자기 부상열차 제조업체에서는 냉각을 필요로하지 않는 초전도체를 사용하는 기술 개발에 관심을 가지고 있습니다. 이러한 초전도체는 일반적으로 높은 압력이나 물질의 결정 구조의 개선 등의 방법으로 높은 온도에서 초전도 상태를 유지할 수 있습니다.

하지만 현재로서는 아직 초전도체의 대부분이 매우 낮은 온도에서만 작동할 수 있으며, 자기 부상열차의 바닥 판도 일반적으로 매우 낮은 온도에서 작동합니다. 따라서 자기 부상열차의 바닥 판은 일반적으로 매우 차가운 상태에서 작동합니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.초전도 상태를 유지하기 위해서는 열을 최대한 방해해야 합니다. 따라서, 자기부상열차는 매우 저온인 액체 질소나 액체 헬륨으로 냉각되어 있습니다. 이러한 냉각 과정에서 초전도 상태가 유지됩니다. 따라서, 자기부상열차의 바닥은 아주 차가운 상태가 되어야 초전도 상태를 유지할 수 있습니다.하지만, 초전도현상을 이용하지 않는 기존의 자기 부상 기술은 자기 부상 쿠션을 사용하여 지지력을 얻고 있으며, 이러한 자기 부상 쿠션은 냉각 과정 없이도 작동이 가능합니다. 따라서, 초전도현상을 이용하는 자기부상열차가 아니라면, 자기 부상 쿠션 등 다른 원리를 이용하여 작동할 수 있습니다.