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하이퍼 루프 상용화가 가능해진 이유.JPG

GravityNgc |2024.12.13 09:04
조회 81 |추천 0

 

개발이 취소된 하이퍼 루프의 경우, 


자가부상하는대에도 엄청난 양의 전기를 소모하기 때문에 경제성이 없어서 상용화가 실패했어.


그리고 제트 엔진을 사용하려면 공기가 있어야 하는데, 아진공 상태에서 제트엔진은 작동하지 않아.


왜냐면 제트엔진은 공기를 잡아당기면서 추진하기 때문이지.


하지만 하이퍼 루프를 초고속 철도에 결합하면 완전히 달라지는거야.


철차륜 열차는 500km/h의 속도를 넘어가게 되면 선로와 대차 바퀴 마찰력이 낮아져서 헛돌고,


더이상 속도를 높이기 어려워지는데, 1200km/h까지 속도를 높이려면 고무 바퀴를 장착하고,


고무 바퀴가 닿는 면적을 넓혀주는거야. 즉, 바퀴를 크게 만들고 많이 달면 된다는거지.


자동차에 기어가 있듯이, 열차에도 기어 시스템을 넣어서,


기어를 높이면 바퀴가 추가로 나와 마찰력을 높여주는거야.


그러면 열차의 속도를  엔진 출력만 받쳐준다면 1200km/h만큼 높일수있어.


 


이 사진을 보면 하이퍼 루프 터널안에 기차 A가있는데, 딱 들어 맞는 크기야.


그리고 열차 A에는 B-1과 B-2 고무 바퀴가 설치 되어있지.


그런데 C-1과 C-2, D-1과 D-2, E-1, E-2의 고무 바퀴를 설치하는거야.


처음에는 마찰력이 높아서, 속도를 높이는데 에너지가 많이 들지만,


속도를 높이다보면 마찰력이 줄어들게 되는거지. 


이러면 급 커브를 돌때도, 1200KM/H의 속도로 달릴수있게 만들수도있어.


급커브하면서 생기는 부하를 기차가 버틸수있도록 만들면 되겠지.


그리고 공기 저항력은 속도의 제곱 만큼 높아지면서, 


속도가 빨라질수록 연료 소모량이 커지는데,


단순 공기 저항으로 계산했을때,


300KM/H로 달리는 열차의 경우 1KM를 가는데 36L의 연료를 소비한다고 가정하면,


500KM/H로 달리는 열차의 경우 1KM를 가는데 140L를 사용하고,


1000KM/H로 달리는 열차의 경우 1KM를 가는데 360L의 연료를 소비하는거야.


공기저항이 없어지닌깐 기차에 부하가 줄어들게 되면서 무게를 더 줄일수있게 되는거야.


그리고 이 기차 엔진은 고출력 전기 모터 엔진을 사용하는데,


바퀴 크기를 키우면서 RPM를 낮추더래도 높은 추진력을 낼수있게 되지.


보통 바퀴를 크게 만들면 공기 저항이 커지기 때문에 크게 만들지 않지만,


아진공 상태에서는 바퀴의 크기를 크게 만들어도 크게 문제가 될게 없어진거야.


그리고 기차가 멈추는 경유지에 기차 내부와 승객이 탑승하는 진입로를 연결하는 다이빙 벨을 만드는데,


이러면 아진공 터널 내부를 아진공 상태를 계속 유지할수있지.


차 내부에 압축 산소를 충분하게 저장해서, 출발하기 전에 체워넣고, 기차 경유지 마다, 산소를 충전할수있게 하는거야.


그리고 아진공 터널 외부에 설치된 태양광 발전기에서 만들어진 전기로 배터리를 충전해두고, 


기차가 멈췄을때 빠르게 배터리를 교체하는거지. 


그리고 고무 바퀴 초고속 열차를 운행하면서, 커브길이 나올수있는데,


1200KM/H의 속도로 급 커브를 할수있도록 만들수도있어.


1200km/h로 직선으로 달린것과 같다면 부산에서 서울까지 20분만에 돌파할수있는거야

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