초전도체가 공중부양을 가능하게 하는 원리는 무엇인가요?

Question

안녕하세요

초전도체는 일정온도 이하로 내려가게 되면 공중어 뜨는 현상이 발생한다고 하는데요 어떤 원리로 공중에 뜨는 것이 가능한 것인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

초전도체가 공중에 뜨는 핵심 원리는 특정 온도 이하로 내려가면 전기 저항이 0이 되는 동시에 외부자기장을 내부에서 밀어내는 마이스너 효과가 나타나기 때문에 그렇습니다

이 상태에서 자석을 가까이 두면 초전도체 표면에 유도 전류가 흐르고 이 전류가 만드어 낸느 자기자이 외부 자석의 자기장과반대로 작용해 서로 밀어내느 힘을 만들어 냅니다 이 힘이 중력과 균형을 이루면 초전도체가 공중에 떠 있는 상태가 유지됩니다 또한 실제로는 단순히 떠 있는 것뿐 아니라 특정 위치에 고정된 듯 안정적으로 떠 있는 경우가 많은데 이는 초전도체는 위아래뿐 아니라 옆으로도 쉽게 밀리지 않고 레일 위에 붙은 것처럼 안정적인 공중 부양 상태를 유지할 수 있습니다

이러한 원리는 마찰이 거의 없는 운동이 가능하다는 정점이 있어 자기부상열차 초저마찰 베어링 에너지 저장 장치 등 다양한 첨단 기술에 응용되고 있습니다 다만 초전도체는 매우 낮은 온도가 필요하기 때문에 상요화 까지는 아직 많은 기술적 과제가 남아 있습니다

Answer 2

안녕하세요. 박준희 전문가입니다.

초전도체는 내부로 침투하려는 자기장을 완전히 밖으로 밀어내는 성질이 있는데요. 외부 자석이 가까이 오면 초전도체 내부에 반대 방향의 자기장이 생겨 서로 밀어내는 힘이 발생하고, 이 힘이 물체의 무게를 이기면 공중에 뜨게 되는거죠.

감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 김상엽 전문가입니다.

초전도체는 특정 온도 이하에서 자기장을 밀어내는 마이너스 효과가 발생합니다. 이로 인해 자석과 반발력이 생기고, 자기장이 고정되는 플럭스 핀닝 현상으로 안정적인 공중부양이 가능합니다.

Answer 4

안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.

초전도체는 특정 온도 이하가 되면, 내부의 자기장을 밖으로 밀어내는 마이스너 효과라는 성질을 갖게됩니다. 그리고 이 힘이 자석의 자기장과 부딪히게되고, 서로 밀어내는 척력이 발생합니다. 그래서 공중에 둥실 뜨게 되는겁니다. 그리고 뜨면서 단순히 밀어내기만 하는게 아니라, 자기력선을 특정 위치에 딱 고정시킵니다. 그래서 안정적으로 떠 있을 수 있는것입니다.

Answer 5

안녕하세요.

초전도체가 공중에 뜨는 핵심 원리는 자기장을 밀어내는 성질 때문입니다. 이런 효과를 마이스너 효과라고 부릅니다. 물질이 초전도 상태가 되면 내부 자기장을 밖으로 배제하는 현상이죠.

그래서 자석 위에 두게되면 서로 밀어내는 힘이 생기기 때문에 떠 있는 상태가 유지되게 되는 거에요.

결론적으로 보면, 초전도체는 전기저항이 0이 되는 것 뿐만 아니라 자기장과의 상호작용 때문에 부상이 가능한 것이에요.

감사합니다.