초전도 유도 반발식 부상특성을 고려한 캡슐트레인 동특성 해석 모델 구축 및 주행 특성 분석

Capsule Train Dynamic Model Development and Driving Characteristic Analysis Considering the Superconductor Electrodynamic Suspension

초록

아진공 튜브 안을 부상한 상태로 주행하는 캡슐트레인은 공기저항력 및 마찰력을 획기적으로 줄임으로써 초고속 주행이 가능하다. 캡슐트레인에서 부상방식으로 사용되는 초전도 유도 반발식 부상은 부상 공극이 커서 인프라 건설비용이 저렴하고 별도의 부상제어가 필요 없는 장점이 있지만, 부상·안내 공극의 변화가 크고 부상 및 안내력에 댐핑 특성이 작아 주행 안정성 및 승차감을 악화시킬 수 있다. 본 연구에서는 초전도 유도 반발식 부상방식에 기반한 캡슐트레인의 동특성 해석 모델을 구축하고 이를 활용하여 캡슐트레인의 주행 특성을 분석하였다. 먼저 초전도 유도 반발식 부상에 있어서 동특성에 중요한 영향을 미치고 속도 및 공극 변화에 따라 비선형적인 특성을 보이는 부상 및 안내 강성을 도출하였고, 이러한 강성이 반영된 캡슐트레인의 3D 동특성 해석 모델을 구축하였다. 구축된 모델을 이용하여 캡슐트레인의 속도별 주행 특성이 승차감에 미치는 영향과 곡선 주행, 튜브 처짐 및 튜브 연결부 단차 등과 같은 주행 환경이 차량의 동특성 및 주행 안정성에 미치는 영향을 검토하였다.

키워드

Capsule Train; Sub-Vacuum Tube; Superconductor; Electrodynamic Suspension Levitation; Dynamic Analysis
제목
초전도 유도 반발식 부상특성을 고려한 캡슐트레인 동특성 해석 모델 구축 및 주행 특성 분석
제목 (타언어)
Capsule Train Dynamic Model Development and Driving Characteristic Analysis Considering the Superconductor Electrodynamic Suspension
저자
이진호; 임정열; 유원희; 이관섭
DOI
10.5762/KAIS.2020.21.7.38
발행일
2020-07
저널명
한국산학기술학회논문지
권
21
호
7
페이지
38 ~ 45