자기부상열차

소개글

자기부상열차에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 자기부상열차의 정의

2. 자기부상열차의 원리

3. 자기 부상 열차의 장점

4. 자기부상식 열차와 철차륜식 비교

5. 자기부상열차의 방식

6. 개발 현황 및 투자

7. 결론 및 미래대책

8. 참고문헌

본문내용

3상가변 주파수 전원(외부에서 공급)
최대 전압
550KV
주파수
0-70HZ
나. 국내 개발 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.
1 993년 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
초전도체는 전류를 운반할 때 저항에 의한 손실이 전혀 발생하지 않고, 외부 자기장이 투과하지 못하기 때문에 '꿈의 물질'로 기대를 모으고 있지만 초전도 현상이 절대영도(영하 273℃)에서 나타나기 때문에 그동안 실용화에 걸림돌이 되었다.
박두선 성균관대 물리학과 교수와 미국 국립 로스알라모스연구소 JD 톰슨 박사팀은 강자성체인 '세륨-로듐-인듐5(CeRhln5)'에 압력을 가해 국소양자임계점에 가깝게 만들 때 양자 요동이 발생하면서 초전도 현상이 일어나는 것을 관찰했다고 20일 발표했다. 이 같은 연구 결과는 '네이처' 20일자에 게재됐다.
이번 연구 결과는 전력 손실 없는 전선이나 효율적인 자기부상열차 등에 쓰이는 고온 초전도체 실용화 가능성을 한층 높인 것으로 평가된다.
현재 진행중인 연구
○ 2000년∼ 현재 : 기본연구 수행(산업기술연구회)<현재 : 3/4차 연도>
- 자기부상열차 요소기술 개선 및 최적화 연구
* 실용화를 겨냥한 신뢰도 개선, 경량화, 최적화 추진
- UTM-02 용 경량고신뢰도 전장품, 경량대차, 차체 개발 중
* 개발의 착안 사항 (UTM-01 대비 개선사항 : Requirements)
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1. UTM-01은 경량전철로서 차체가 무거움
2. 대차의 무게/유지보수/비상시 대책
3. 부상제어기의 절대적인 신뢰성 확보 필요
4. 주요 전장품의 신뢰성 향상, 무게/소음 저감
5. 30mR의 짧은 곡선주행이 용이하도록 함
6. 무게중심을 대폭 낮춤
7. 총건설비 절감
<그림 2-13> 개발중인 UTM-02 차체 시제품 구조도
6. 개발 투자 현황
o 총 투자비 현황(국책연구, 기본연구, 시험선로)
정부 투자 : 총 244억원(연구개발 143억원 + 시험선로 101억원)
- 1단계 국책연구 : 1989.12 ∼ 1993.7 (4년간)
총연구비 45억원 (과학기술부 투자)
요소기술 개발, 대전EXPO'93 전시운행 기술협력
- 2단계 국책연구 : 1994.5 ∼ 1998.8 (4년간)
총연구비 78억원 (과학기술부 48억원, 한국철도차량(주) 30억원)
UTM 개발/시험 : 2량/1편성(50km/h까지), 120인승/량
- 3단계 국책연구 : 1998.11 ∼ 1999.9 (1년간)
총연구비 25억원 (과학기술부 20억원, 한국철도차량(주) 5억원)
UTM 성능개선 실시 및 국책시범사업 관련 보완연구
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- 기계연 기본연구(산업기술연구회 지원): 2000.1 ∼
요소기술 개선 및 UTM-02 시제품 개발 추진 : 30억원
7. 결론 및 정책 제언
국내 자기부상열차 개발은, 지난 1989년 12월에 과학기술부 국책연구로 개발에 착수 후 10년간 수행한 바 있고, 현재는 국무총리실 산하 산업기술연구회 기본연구사업으로 후속 연구가 진행 중이다. 지난 1998년에 개발한 UTM-01은 초도 시제품에 불과하기 때문에, 연구팀에서는 현재 UTM-01의 주행시험과 더불어 UTM-02를 겨냥한 기술 개선에 박차를 가하고 있으나, 실용 시스템을 완전히 구축하는 데에는 한정된 자원(예산, 인력 등)으로 어려움을 겪고 있는 것이 현실이다. 세계적으로 자기부상열차의 실용화는 2000년대에 들어서서 본격화하고 있
다. 현재 우리나라에서는 자기부상열차 노선 건설이 예정된 곳은 없으나, 서울,대전, 부산 등 지방자치단체에서 도시교통문제 해결을 위해 경전철 노선계획을 수립하는 과정에서 국산 자기부상열차를 검토대상 기종에 포함시키고 있다.
자기부상열차 시대는 이제 개막되고 있으며, 우리나라도 상용화 가능한 자기부상열차 모델을 보유하고 있어야만 이러한 국제경쟁에서 어깨를 나란히 할 수 있고, 지금까지의 개발노력과 투자 성과를 현실화 할 수 있다. 이를 위해 가장 시급한 것은 국가적 차원의 자기부상열차 실용화 대책이며, 이와 더불어 기술 고도화를 위한 국가적 지원 대책이 종합적으로 검토되어야 할 것이다.
8. 참고문헌
순천향대학교 정보기술공학부 http://sls.sch.ac.kr/
차세대 초전도응용 개발단 http://www.cast.re.kr/
이상혁, 현대산업 기술의 이해. 대한교과서,1992
http://www.scienceall.com/
한국철도기술연구원 http://www.krri.re.kr/
과학동아 http://www.dongascience.com/

키워드

자기부상열차,   자기부상식 열차와 철,   초전도 자기 부상열차,   전도반발식 자기부상,   소형 헬륨(Helium)