캡슐차량의 상하방향 주행동특성 실험용 축소모델 시뮬레이션

초록

캡슐차량은 대차에 부착되는 초전도 전자석과 측면의 8자형 코일의 상호작용에 의거하여 발생되는 부상력과 추진력을 이용하여 부상 주행을 하는 매우 빠른 차량이다. 차량의 하중과 부상력이 균형을 이룬 상태로 주행하게 되는데, 8자형 코일의 영향으로 인하여 속도에 비례하여 주파수가 바뀌는 고주파 정현파 형태의 힘을 상하방향으로 계속 받는다고 알려져 있다. 이에 대한 연구는 수학적 모델링을 통하여 이론적으로 시뮬레이션은 할 수 있지만 실제 하드웨어를 제작하여 그 현상을 알아보고 이러한 상하방향의 정현파 힘이 캡슐차량의 차체에 미치는 영향을 검토하는 것은 매우 어렵다. 이에 따라 실험용 축소모델을 제작하여 대차와 차체에 작용하는 힘 (부상력)을 구현함으로써 캡슐차량의 속도에 따른 주행동특성의 특성을 파악하는 것이 가장 효과적이다. 본 연구에서는 실험용 축소모델을 제작하기에 앞서 다물체 동력학 프로그램을 이용하여 실험용 축소 모델의 주행동특성을 우선 파악하고자 하였다.