초전도 자기부상열차

목차

Ⅰ 초전도 현상과 초전도체

Ⅱ 초전도 자기부상열차

본문내용

01호기가 무인 주행으로 시속 307.8km를 기록. 같은해 02호기 (8인승)에 의한 공개시승 개시.
ㆍ1985년 : 쓰쿠바 과학박람회에서 03호에 의한 전시주행. 61만명 탑승.
ㆍ1991년 : HSST-100S형 주행실험.
ㆍ1993년 : 운수성 상전도 자기 부상식 철도에 관한 기술 평가 방법 등의 조사 검토회에서 HSST-100형의 안전성. 신뢰성등을 확인하여 “실용화에 대한 기술적인 문제는 없다.” 라는 견해발표.
ㆍ1995년 : HSST-100L형의 시험주행 개시
ㆍ1996년 : 7월말 현재까지의 주행시험으로서 100S 형이 1991년 4월부터 누적 주행처리 62592km, 100L형이 1995년 5월부터 누적 주행거리 16.218km에 달하고 있다.
차량
길이
13.8m
폭
2.95m
높이
3m
무게
12ton
최대속도
300km/h
Suspension
특징
차량당24개의 suspension magnet
부상방식
EMS
부상높이
11m
전원
210v DC(외부에서 공급)
추진(propulsion)
종류
Short stator single sided LIM
모터수
6개
최대출력
11.2KN
전원
3상가변 주파수 전원(외부에서 공급)
최대 전압
550KV
주파수
0-70HZ
(나)초전도방식 - MLU
ㆍ 1972년: ML100 부상주행성공
ㆍ1979년: 517km성공. MLU방식은 실용화될 움직임 보이고 있다.
차량
길이
8.2m
폭
3m
높이
3.3m
무게
10ton
최고속도
400km/h
초전도자석
배열
4극, 차량당 2열
냉각장치
He 액화장치 차량 탑재
부상
부상방식
EDS(Electrodynamic suspension)
부상력
98kN
부상높이
100mm
안내
안내력
49kN(이격거리 50mm)
Cleanance
150mm
추진
종류
Air core long stator LSM
Power conditionear
Cycloconverter
주파수
0 - 27hz
최대전압
3kv
최대전류
1.1kA
주파수
51kN까지
(3)영국
- 버밍엄공항에서 상전기전도 자기부상방식의 수송시스템이 89년 3월부터 영업운전에 들어감. 저속, 소규모이지만 세계최초의 실용화.
차량
길이
6m
폭
2.25m
높이
3.08m
무게
5ton
최고속도
45km/h
Suspension
특징
전자석은 E-core(Al coil winding)
부상방식
EMS
부상높이
15mm
추진(propulsion)
특징
inverter 차량탑재
종류
short sator single sided
LIM(7pole)
전원
600DC, 700A
최대추력
10KN
주파수
0 - 45HZ(Inverter)
나. 국내개발 현황
1990년 한국전기연구소는 한국형 고유 모델인 KOMAG―01의 시승회를 가졌다. KOMAG―01은 승객 4∼5명을 태우고 궤도에서 9㎜쯤 떠서 20m의 시험구간을 달렸다. 무게 1.8t의 이 열차는 1.2t까지의 화물을 적재할 수 있으며, 설계 속도는 시속 40㎞까지 가능하나 시승회에서는 시속 5㎞로 운행했다. 민간기업 현대정공에서도 HML―01이라는 차량 무게 20t, 최고시족 50㎞, 승차 인원 8인승의 자기부상식열차 자체 개발에 성공하여 대전엑스포자기부상식열차 개발사업을 추진하게 되었다.
1993년 8월 대전엑스포에서 선보인 HML―03은 40인승의 상전기전도 흡인식 자기부상열차로 차량 크기는 길이 17.6m, 폭 3m, 높이 3.8m, 무게 28t이고, 레일 위를 10∼12㎜ 정도 떠서 최대 시속 50㎞로 달렸다. 대우 중공업도 DMV―92라는 이름의 자기부상식열차를 자체 개발, 승객 42명을 태우고 부상 및 추진에 성공하여 실용화에 한 걸음 다가섰다. 승객 14명을 태울 수 있는 열차 객차모양의 부상 추진체(모듈) 3개를 나란히 연결한 이 열차는 3개의 모듈이 동시에 15㎞(시험 선로가 일정 길이 이상일 경우 최고 시속 110㎞)의 선로를 왕복 주행했다.
내용
규격
내용
규격
차량무게
1.8ton
정격속도
40km/h
pay load
1.2ton
부상방식
EMS,종축형 전자석
차량크기
3.6m×1.4m(길이×폭)
부상력
380kg × 8EA
트랙
20m
추진방식
SLIM(250N×2)
부상레일폭
60mm
안내방식
Stagger
Reaction plate
2차도체Al(4mm)
back iron 15mm
공급전원
DC 530V
초기Airgap
13mm
정격부상Gap
8mm
4. 초전도 자기부상열차의 장ㆍ단점
가. 장점
(1) 레일과 차량간의 비접촉 때문에 주행저항이 적고 소음이 적다.
(2) 부상시스템 자체가 현가장치 역할을 하므로 진동도 적다.
(3) 주행저항이 적어 에너지가 절약되므로 장기적으로는 운영비용이 적다.
(4) 마찰이 없으므로 철이나 고무바퀴가 닳아 없어지는 현상이 없어서 유지보수 가 쉽다.
(5) 철, 고무분진 같은 유해물질도 나오지 않는다.
(6) 철궤도와 철바퀴간 낮은 마찰력에 의존하는 것이 아니라서 급경사 및 급커 브에 강하다
(7) 종래의 지하철은 급경사나 급커브를 지나지 못하여 노선을 자유롭게 설정할 수 가 없었다. 하지만 자기부상열차를 도입하면 보다 유연한 노선설정이 가능 하다.
(8) 차체와 레일이 서로 맞물려 있는 형태이기 때문에 탈선의 위험이 적다.
나. 단점
(1) 초기 투자비용이 많이 든다.
(2) 개발 초기 단계이기 때문에 경제성이 낮다.
(3) 자기장이 인체에 미치는 영향이 증명되지 않았다.
항목
바퀴식 고속열차
자기부상식열차
기준
목표운항속도
300-350km/h
500km/h
소음
약 71dB
약 62dB
250km/h
에너지소비
43WH좌석.km
TGV-A
60WH좌석.km
TRANSRAPID
건설비
20억달러
25억달러
라스베가스-LA구간(370km)
참고문헌
이상혁, 현대산업 기술의 이해. 대한교과서,1992
http://www.scienceall.com/
순천향대학교 정보기술공학부 http://sls.sch.ac.kr/
차세대 초전도응용 개발단 http://www.cast.re.kr/
과학동아 http://www.dongascience.com/
한국철도기술연구원 http://www.krri.re.kr/

키워드

초전도,   자기부상열차,   KTX,   초전도자기부상열차,   초전도 응용분야,   자기부상열차 국내외 개발 현황