얼마전 세미나 및 박람회 참석으로 일본을 다녀왔는데..
일본에 오다이바라는 항구 도시에 있는 빅사이트라는 전시관에서 개최하는 학술 세미나 및
전시회를 다녀왔는데.. 거기까지 가는 길에 자기부상열차라는 모노레일을 탔습니다.
자기부상열차라는 것은 말 그대로 레일 위를 기차가 떠서 간다는 것인데..
그 무거운 쇳덩이를 어떤 과학 원리로 띄운다는 것인지 이해가 잘 되지 않네요
안녕하세요. 과학전문가입니다.
자기부상열차의 부상 방식자기부상열차를 부상시키는 방식은 흡인식과 반발식이 있습니다.
흡인식 자기부상
흡인식 자기부상열차는 주로 열차에 있는 전자석이 철제의 레일 아래에서 위쪽으로 달라붙는 구조를 가지고 있습니다.
여기서 전자석에 전류가 흐르면 철판에 붙으려는 힘, 즉 레일 쪽으로 흡인력이 발생하여 전자석과 함께 차체가 위쪽 방향으로 올라감으로써 부상되는 것입니다.
이때 전자석에 전류가 계속 흐르면 흡인력이 계속 유지되고, 전자석은 결국 레일 아래에 붙게 되는데, 이렇게 되면 열차는 움직일 수 없게 됩니다.
반발식 자기부상
반발식자기부상열차는 보통 열차에 장착한 강한자석과 궤도에 연속저긍로 배치한 코일로 구성됩니다.
궤도코일의 윗면을 열차의 자석이 이동하게 되면 전자기유도원리에 의해 코일의 자기극은 이동하는 자석과 같은 극이 되어, 두 극 사이에 반발력이 발생하게 됩니다.
열차의 자석이 N극일 때 레일의 전자석(코일)도 같은 N극이어서 서로 밀어내게 되고, 이때 그 앞의 전자석은 S극이므로 열차가 앞으로 가는 동안 전자석의 전류방향을 반대로 하여 N극으로 바꾸게 되면 열차의 부상은 계속 유지되게 됩니다.
자석이 같은 극이면 반발력이 생기는 것이 자기부상 열차의 원리 입니다.
전류가 변하면 자기장이 생기는데 1초에 약 4천번 정도의 전기를 껐다 켰다해서 자기장을 만듭니다.
이 자기장으로 쇳덩이와 같은 열차가 약간 뜨게되면 그 이후에는 리액션 플레이트와 모터로 추진력을 만들면 됩니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
자기부상열차는 전자석을 이용해서 만드는 것인데요
전기를 이용해 자기장을 만들고 그 자기장으로 자석의 밀어내는 힘을 유도해 레일에 떠잇게 하는 것 입니다
떠 있으면 마찰력이 아주 낮아져 앞으로 잘 나아가는 것 입니다
