스케일모델 캡슐차량용 멤브레인형 MR댐퍼의 특성에 관한 연구

초록

스케일모델 캡슐열차의 수직방향 진동을 저감하기 위하여 MR 댐퍼(Magnetrheological Damper)가 검토되었다. 일반적으로 철도차량이나 대형 버스, 자동차 등에 적용이 검토되고 있거나 적용이 되어 있는 MR 댐퍼는 관통형 또는 어큐뮬레이터형으로서 비교적 감쇠력이 크고, 작동변위의 범위도 크다. 그러나 본 연구에서 검토된 스케일모델 캡슐열차는 1/10 스케일로서 질량이 매우 작고 표구되는 감쇠력이 매우 작기 때문에 MR 댐퍼의 크기가 아무리 작더라도 관통형 또는 어큐뮬레이터형으로 설계, 제작하기가 거의 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 미세진동 저감을 위해 사용되는 멤브레인형의 MR 댐퍼를 참고하여 스케일모델 캡슐 열차용 MR댐퍼를 설계, 제작하였다. 멤브레인형 MR 댐퍼의 특성은 관통형 및 어큐뮬레이터형 MR 댐퍼가 가지는 실린더 벽면과 피스톤 사이의 마찰이 없기 때문에 감쇠력의 범위가 작지만 반능동적으로 제어하기가 용이하다는 장점이 있다. 멤브레인형 MR 댐퍼의 제작 결과 1Hz로 작동 시 F-d 선도 및 F-v 선도는 그림과 같다. 향후 이 댐퍼를 이용하여 스케일모델 캡슐열차의 진동 저감성능을 연구하고자 한다.