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서울대학교 극초음속연구실 로고

Hypersonic & Rarefied Flow Lab.

튜브 운송장치 Home > 연구주제 > 튜브 운송장치

 21 세기 운송 시스템의 발전 방향은 고속화, 친환경, 편리성 증대로 요약할 수 있다. 특히 최근에는 환경에 대한 관심이 그 어느 때보다도 증대되어 환경 문제가 기술적 편리성보다 우선시 되는 경우를 많이 볼 수 있다. 좋은 일례로, 초음속 여객기 콩코드는 기술적인 문제가 아닌 소음 문제로 인하여 현재 퇴역을 하였다. 국내 지상 운송체의 경우, KTX는 300km/h를 넘어섰고 차세대 고속열차의 경우 400km/h를 목표로 연구가 진행 중에 있다. 이미 KTX에서 경험해 본 바로 미루어 볼 때 향후 500km/h를 넘어서는 운송 시스템이 개발될 경우 지상에서의 운행은 매우 심각한 환경문제를 야기하게 될 것이다. 이러한 문제점을 해결하고자 등장한 하나의 해결책이 바로 튜브 트레인 시스템이다. 튜브운송장치의 응용기술인 튜브 트레인은 기존 철도 및 자기부상열차의 궤도를 튜브로 감싼 후 공기의 밀도와 유동을 제어하여 상용화된 장거리 여객기의 속도 1000km/h 정도를 달성할 수 있도록 하는 최신의 운송 시스템이다.
 튜브 운송장치의 기술은 크게 다음과 같이 분류된다.
     1. 자기부상열차 기술
     2. 튜브 기술
        2.1 튜브 건설 기술
        2.2 튜브 아진공 기술(내부 밀도, 압력 제어)
     3. 공력제어 기술
        3.1 고속주행에 따른 충격파 발생과 임계속도

        3.2 강한 Vortex 발생에 의한 진동 및 Moment 제어문제

        3.3 유동 제어

        3.4 고속화에 따른 공력 소음증가

        3.5 튜브 내부의 충격파 문제


 이상과 같은 튜브 운송장치 시스템 개발 시 고려되어야 할 기술들 중 본 연구실에서는 공력제어 기술 부분을 연구중에 있다.
 운송체가 저압력, 저밀도라는 특수 환경하의 튜브 내부를 운행한다 하더라도, 고속의 주행을 함에 따라 다양한 공력적인 문제들을 수반한다. 따라서 운행 조건에 가장 큰 영향을 미치는 충격파 지연 및 제거, 각 환경조건 하에서 충격파를 발생시키게 되는 임계속도 계산, 형상최적설계와 유동제어를 통한 안정된 유동 컨트롤이 주요한 연구 내용이다.
 튜브 운송장치 중 트레인 형태를 취하고 있는 튜브 트레인 시스템이 완성될 경우, 항공기 속도로 운행을 하는 상용화된 세계 최고속도의 지상 운송체 보유를 하게 될 것으로 기대되어진다.