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자기부상열차
자기부상열차(한자: 磁氣浮上列車, 영어: Maglev Train)는 전기로 발생된 자기력으로 레일에서 낮은 높이로 부상해서 바퀴를 사용하지 않고 직접 차량을 추진시켜 달리는 열차를 말한다. 기존 전기철도는 바퀴와 레일의 마찰을 통해서 차량을 전진시키는 방식을 취하고 있기 때문에 속도가 300km/h 정도보다 빨라지면, 차륜(바퀴)이 레일에 밀착되지 않고 공전하는 경향이 있어 그보다 더 빠르게 주행하기가 힘들어 더 빠른속도를 내기 위해 개발된게 자기부상열차이다. 독일이 1969년부터 개발을 시작했고 이후 일본, 대한민국 순으로 개발을 시작했다. 장점으로는 바퀴가 없기때문에 마찰 저항이 거의 없고 그로 인해 낮은 동력으로 높은 속도를 얻을 수 있고 진동과 소음이 거의 없어 승차감이 쾌적하다. 또한 차체가 궤도를 감싸는 안전한 구조이므로 일반적으로 탈선할 일이 거의 없다. (참고로 KTX 가 최고 상용속도 300km/h 로 주행하는 고속철도라고 하여 KTX를 자기부상열차로 착각하는 경우가 있는데, KTX는 명백히 차륜-레일 구조를 갖고 있는 전기를 동력으로 사용하는 일반적인 열차이며, 차체가 비교적 가볍고 고출력 고성능 전동기, 단단한 레일과 많은 충격흡수제를 이용하여 300km/h 까지 주행이 가능한 것이다.) 하지만 강력한 자기장이 승객에게 좋지 않은 영향을 끼칠수도 있으나 아직 명확한 연구결과는 나오지 않았고 가능성을 암시하는 수준의 보고에 그치고 있다.
[편집] 자기부상열차의 원리[편집] 자기부상열차의 부상자기부상열차의 가장 핵심 기술인 부상 방식은 대표적으로 상전도 방식과 초전도 방식 그리고 영구자석 방식으로 나눌 수 있다.
일반적인 전자석이 사용되며 상전도 전자석에 의한 흡인력에 의해 지상에서 1센티미터정도 레일면으로 끌어당겨 부상한다. 이 때에는 차체에 부착된 센서와 컴퓨터가 수시로 레일과 차체 간의 거리를 조정한다. (이는 자기부상열차 측의 자석이 전자석이기 때문에 가능한 것이며, 만약 이러한 조정이 잘못된다면 차체와 레일이 완전히 붙어버린다.) 중저속형에 주로 사용된다.[1]
열차에 초전도자석을 설치하여 차량의 지지와 추진에 사용되고 일반적으로 부상 높이는 10센티미터 정도 되며, 속도가 상전도 흡인식에 비해 빠르다. 하지만 초전도 상태가 유지되기 위해 코일을 지속적으로 초저온상태로 액체 헬륨등으로 냉각시켜 줄 필요가 있다. 초고속형에 주로 사용된다.
열차와 레일에 영구자석을 설치하여 부상하는 방식이지만, 반발력이 약해서 초전도 방식을 주로 사용한다. [편집] 자기부상열차의 가속자기부상열차는 직선운동을 통해 가속을 하며, 이러한 직선운동을 하는 전동기를 직선형 전동기(Linear Motor)라고 부른다. 직선형 전동기는 두가지 종류가 있지만 직선형 전동기도 원리적으로는 회전형전동기와 다를 바가 없다. 지상코일에 보낸 전류의 방향을 계속 반전시키면 차량에 내장된 자석을 끌고 가듯 한쪽 방향으로 움직이게 된다.
동기형 직선형 전동기 라고도 부르며, 회전형전동기의 동기기, 직류기와 같다. 고속/초고속형에 주로 사용된다.
비동기형 직선형 전동기라고도 부르며, 회전형전동기의 유도전동기와 같다. 중저속형에 주로 사용된다. [편집] 자기부상열차의 감속자기부상열차의 감속은 일반 열차와 크게 다른것은 없다. 운동에너지를 전기형태로 흡수하는 방식의 브레이크이다. 가장 간단한 방식이면서 자기부상열차에 적합한 형태의 브레이크이다. [편집] 자기부상열차의 국내외 기술 수준 비교
[편집] 대한민국의 자기부상열차 개발 연표
[편집] 주석
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