얼마전 세미나 및 박람회 참석으로 일본을 다녀왔는데..

Question

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

Answer 1

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.

Answer 2

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.

Answer 3

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