안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
자기부상열차는 자석의 밀어내는 힘과 끌어당기는 힘인 전자기력을 이용해 선로 위를 완전히 떠서 달리는 차세대 교통수단입니다. 열차를 띄우는 방식은 크게 두 가지로 나뉘는데, 열차에 장착된 자석이 철로 된 선로를 위로 끌어당기는 힘을 이용하는 전자흡인식과 선로와 열차에 같은 극의 자석을 배치해 서로 밀어내는 힘을 이용하는 전자반발식이 있습니다. 이렇게 허공에 뜬 열차는 선로의 자기장 극성을 계속해서 변화시켜 앞에서는 당기고 뒤에서는 밀어주는 전자기력의 원리로 앞으로 나아가는 추진력을 얻게 됩니다.
이 과정에서 초전도체는 매우 중요한 역할을 합니다. 극저온 상태에서 전기저항이 완전히 사라지는 초전도 자석을 사용하면 에너지를 거의 낭비하지 않으면서도 일반 전자석보다 훨씬 강력한 자기장을 만들 수 있습니다. 또한 초전도체 특유의 성질 덕분에 복잡한 제어 장치 없이도 열차가 선로 중심을 벗어나지 않고 공중에 안정적으로 고정되어 주행할 수 있으며, 이를 통해 시속 500킬로미터 이상의 초고속 주행이 가능해집니다.
쇠바퀴가 철로 위를 굴러가는 기존 철도와 비교했을 때 자기부상열차는 마찰이 전혀 없다는 점에서 큰 차이가 있습니다. 접촉면이 없기 때문에 소음과 진동이 획기적으로 줄어들어 승차감이 뛰어나고 바퀴나 레일이 마모되지 않아 유지 보수 비용도 크게 절감됩니다. 또한 마찰력에 의존하지 않고 전자기력으로 주행하므로 기존 열차보다 경사가 가파른 길을 더 쉽게 올라갈 수 있고 곡선 구간도 안정적으로 통과하는 장점이 있습니다.