자기부상열차

목차

초전도의개념과 초전도 현상
자기부상열차의 개념와 원리
현재 연구 진행 현황

본문내용

초전도는 금속 또는 합금의 전기저항이 대단히 낮은 온도에서 갑자기 없어
지는 현상을 말한다. 이것은 1911년 네덜란드의 물리학자 온네스(Heike K.
Onnes, 1853-1926)가 초저온 상태(약 -296℃)의 수은에서 처음으로 발견하였
다.
일단 초전도가 되면 저항이 없어 전력 손실이 없으므로 대량의 에너지를 효
율적으로 쓸 수 있는 특성이 있다. 이러한 특성은 에너지, 전자공학, 의료연
구, 교통 등 여러 분야에서 응용되고 있다.


● 초전도 현상 (마이스너 효과)

한편 초전도 현상 자체를 자기부상열차에
이용할 수 있는데, 이것은 "마이스너 효과"
라는 특이한 현상 때문에 가능하다. 1933년
이 현상을 처음 발견한 독일의 과학자 마
이스너의 이름을 딴 "마이스너 효과"는, 초
전도 상태에 있는 물질은 어떤 한계를 넘
지 않는 한 자기력선을 통과시키지 않고
밀어내는 특성을 가진다. 가령 영구 자석 위에 초전도체를 올려놓으면 초전
도체는 자기력선을 밀어내는 성질을 가지고 있기 때문에 자석 위에 떠있을
수 있다. 초전도 상태에 있는 극저온의 물질 위에 자석을 놓아도 마찬가지
현상이 일어난다.
정상적인 온도에서 일반 전자석을 이용해 열차를 부상시킬 수도 있지만 이
경우 엄청난 전력이 소모되고 부상할 수 있는 높이도 1cm을 넘지 못한다.
따라서 선로 위에 눈이 쌓이거나 지진이 일어날 경우 위험하고 열차를 운행
하는 데 많은 비용이 들어간다. 반면 마이스너 효과를 이용하면 적은 전력으
로도 큰 부상력을 얻을 수 있는 장점이 있다. 하지만 현재 개발되고 있는 대
부분의 자기부상열차는 초전도 자석의 인력이나 척력을 이용한 것이다.

참고 자료

없음