SF / 과학 포럼
SF 작품의 가능성은 어떻게 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 어떤 상상의 이야기가 가능할까요?
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레일건의 원리로 열차를 굴릴 생각을 해봅니다.
사람이 타는 ktx 같은 열차로요. 심각하게 깊게 생각해봅니다. 최대한 가능하도록!!!
레일건을 열차로 움직이면 생기는 이런저런 장점도 단점도 많이 생각해봤습니다.
우선은 단순히 마찰로 움직이는 것이 아니라 바퀴로 굴릴 생각을 하고 있습니다.
바퀴에 전류가 흐르고 바퀴축이 로렌츠 힘을 받게 하는 거죠.
여기서 질문있습니다.
1.
에너지 효율을 구하고 싶은데
실제 들어간 에너지 = 분모 = 전기에너지 공식 = VIt
실제 쓰인 에너지 = 분자 = 운동에너지 공식 = 1/2mv^2
이렇게 분자 / 분자 x 100 으로 구할 생각인데 맞나요?
이 공식으론 무게가 무거워지면 무거워질수록 시간이 느려지는 것을 생각해도 에너지 효율이 떨어집니다.
2.
그렇다면 자기부상열차의 에너지 효율은 얼마나 되는지 아시나요?
현재 운행하는 기차의 실제 에너지 효율이 10% 정도라고 알고 있습니다.
자동차가 15% 정도로 알고있구요.
전기에너지를 자기에너지, 자기에너지를 동력으로 바꾸니 에너지 효율이 10% 보다 작을 거라 예상은 합니다만.
3.
미국이 현재 연구하고 있는 무기로써 레일건은 화약으로 쏘는 무기보다 훨씬 빠르고 강하게 할 수 있다고 생각하는데
열차로써도 현재 열차보다 속도 같은 실용성이 더 좋을 수 있을까요?
전 무게를 줄이기 위해 열차를 객차 하나 정도의 크기로 생각하고 있습니다. 사람을 10명 정도만 태우는 작은 열차요.
4.
실제로 열차가 레일에서 등가속도 운동을 할까요?
힘을 받으면 받을 수록 속도는 빨라지겠죠. 하지만 가속도가 줄어들지 않고 일정하게 운동할수 있을까요
이론적으로는 일정할거 같은데 제 실험에 있어선 가속도가 느려지는 거 같아서요. 제 실험이 잘못됬었나.
속도가 높아져도 언젠가는 속도의 한계가 올 거 같기도 하구요.
차라리 이런 생각도 해 봅니다. 전류를 계속 공급하는 게 아니라 순간적으로 짧고 강하게 주고
그 힘으로 전진하도록요. 그리고 느려질때쯤 다시 짧고 강하게 전류를 주는 방식이요.
전류를 계속 공급하면 속도는 조금씩 올라가고 에너지 소모가 심한거 같기도 하네요.
바퀴가 굴러서 차체를 움직이는거라면 지금의 전기 모터 내지 내연기관 전동차에 비해 어떤 장점이 있는지 모르겠습니다.
한창 자기부상 열차에 기대를 걸던 시절에 장점으로 내세웠던 부분 중 하나가, 300km/h 이상 고속으로 달려도 차체가 떠버려서 생기는 추진력 저하가 없다는 점이었던 걸로 압니다.
기존의 바퀴로 굴러가면서 추진력은 선형모터로 얻는 차량이 이미 있는 것 같더군요.
http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_motor
http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_induction_motor
레일건과는 좀 다른 것 같지만, 비슷한 점이 있는것같습니다.
어... 그 기차를 타려면 전자기기는 모두 내려놓고 타야하나요?
테러를 목적으로 영화에 나오는 시한폭탄같은걸 들고 타면 기차가 움직이자마자 쾅... 이라던가.
발상은 재미있지만 좀 잘못되었습니다.
1)
VIt는 열 발생량입니다.
F=BI를 쓰셔야합니다.
3)
당연히 속도는 항공기나 로켓이 더 빠릅니다.(그냥 탄도미사일 궤도로 날아가 착륙한다면...)
아니면 유럽이나 일본의 기차정도를 생각하시는건가요?
4)
코일건 방식이군요. 한번 찾아보세요. 작은 크기의 총과 총알조차도 컨트롤하기 힘들다고 합니다.
타이밍을 잘못 맞추면 첫번째 코일에서 가속하고 두번째코일에서 감속하고..를 반복하다 멈출거에요.