KR101366095B1 - 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치 - Google Patents

에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철도차량의 전두부에서 철도차량의 주행방향을 기준으로 전방을 향해 레이져 펄스, 마이크로 웨이브, 전자빔, 전기 아크 등 파장 에너지를 출력하고 이를 통해 전두부 전방에 가열된 구 형태의 에너지 침착 영역을 형성 및 역방향유동(철도차량 주행방향과 반대)이 발생, 또는 전두부에서 직접 유동을 주입하여 철도차량 전두부에 형성되는 압력 정체점을 철도차량 전두부 표면에서 이탈하여 전방으로 이동시켜 이를 통한 전두부 표면에 작용하는 압력 감소에 의해 공기저항의 감소에 따른 철도차량의 속도 증가를 구현하는 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치는, 철도차량의 전두부에 설치되고, 철도차량의 진행 방향을 기준으로 전방을 향해 파장 에너지를 출력하는 에너지 조사부와, 에너지 조사부에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하며, 에너지 조사부에서 출력된 파장 에너지는 철도차량 주행에 따른 공기 저항에 의해 전두부 전방에 구 형태의 가열된 에너지 침착 영역을 형성하도록 구성된다. 또한 철도차량의 전두부에 설치되며, 전두부로부터 철도차량의 주행 방향으로 공기를 분사하여 전두부와 공기저항 간 정체점이 전두부의 표면에서 이탈하여 전방에 위치되게 하는 유동 주입부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치{Apparatus for reducing air resistance of railway vehicle nose using energy deposition and air-injection into pressure stagnation point}
본 발명은 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치에 관한 것으로서, 특히 철도차량의 전두부에서 철도차량의 주행방향을 기준으로 전방을 향해 레이져 펄스, 마이크로 웨이브, 전자빔, 전기 아크 등 파장 에너지를 출력하여 이를 통해 전두부 전방에 가열된 구 형태의 에너지 침착 영역 형성으로 인한 역방향유동(철도차량 주행방향과 반대) 생성 및 압력 정체점 부분에 공기주입을 이용한 역방항 유동발생으로 열차의 전두부 표면에 작용하는 압력을 감소시켜 공기저항의 감소에 따른 철도차량의 속도 증가를 구현하는 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량(train)은 전방 또는 후방에 배치되는 동력차(power car) 및 객실차(passenger car)로 구성되며, 동력차 또는 객실차의 일부에 동력 대차가 장착되고, 동력 대차에 장착된 구동기로부터 주행 구동력을 제공받는다.
이러한 철도차량은 한번에 많은 수의 승객을 이송시킬 수 있다는 장점에서 개발의 필요성이 점차적으로 중요시되고 있는 교통수단이며, 실제로 철도차량의 고속화 및 안전성을 주요 과제로 발전되고 있다.
철도차량의 주행 속력을 향상시키기 위한 최선의 방법은 빠른 동력대차를 개발하는 구동 방식의 개선일 것이며, 그 예로 자기 부상 철도차량(Magnetic Levitation Train), 고속철도차량(High Speed Train) 등이 동력 대차의 구동 방식을 개선한 것들이다.
또한, 이와 같은 동력대차 개발을 통한 구동 방식의 개선 외에 철도차량 전두부의 공기 저항 특성을 향상시키는 방법도 매우 중요하다. 즉, 철도차량이 같은 구동 방식에 의해 구동된다고 해도 철도차량의 공기 역학적 특성에 따라 공기 저항의 차이가 현저하게 나타나며, 현재는 철도차량의 전두부를 유선형을 기본으로 다양하게 설계 변경하여 공기 저항의 특성을 향상시키고 있다. 부연 설명하면, 철도차량의 속도 증가에 따라 전체 주행저항 중에 공기 저항이 차지하는 비율이 매우 커지는데 열차의 속도가 100km/h일 때는 약 42%인 공기저항이 400km/h일때는 약 90%까지 커지며 특히, 철도차량의 공기 저항에 있어서 전두부 구조에 의한 공기 저항은 전체에서 약5~10%를 차지한다.
그러나, 상기와 같이 철도차량의 전두부를 유선형으로 설계하는 방식은 상대적으로 저속 운행하는 일반철도차량에 적용 시 공기 저항의 특성을 비교적 잘 향상시키는 것이지만, 고속철도에서는 철도차량의 전두부를 유선형으로 하는 것만으로는 공기 저항의 특성을 향상시키기에 무리가 따른다.
이는, 바꾸어 말해 고속철도의 철도차량 운행 과정에서 전두부의 공기 저항 특성을 향상시킬 수 있는 적합한 기술이 현재 제공되지 못하고 있고, 따라서 고속철도차량의 전두부 공기 저항 특성을 현재에 비해 크게 향상시킬 수 있는 기술 제공시, 이에 상응하여 고속철도차량의 속도가 크게 향상될 수 있음을 의미한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 철도차량의 전두부에서 철도차량의 주행방향을 기준으로 전방을 향해 레이져 펄스, 마이크로 웨이브, 전자빔, 전기 아크 등의 파장 에너지를 출력하여 이를 통해 전두부 전방에 가열된 구 형태의 에너지 침착 영역 형성 및 역방향유동(철도차량 주행방향과 반대)이 발생 또는 전두부에서 직접 유동을 주입하여 철도차량 전두부에 형성되는 압력 정체점을 철도차량 전두부 표면에서 이탈하여 전방으로 이동시켜 이를 통한 전두부 표면에 작용하는 압력 감소에 의해 공기 저항을 감소시켜 속도 증가를 가능케 하는 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치는, 철도차량의 전두부에 설치되고, 상기 철도차량의 진행 방향을 기준으로 전방을 향해 파장 에너지를 출력하는 에너지 조사부와, 상기 에너지 조사부에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하며, 상기 에너지 조사부에서 출력된 파장 에너지가 상기 전두부의 전방에 구 형태의 가열된 에너지 침착 영역을 형성하도록 구성된다.
또한, 상기 파장 에너지는 레이저펄스, 마이크로웨이브, 전자빔, 전기아크 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전두부는 최전방 지점에 상기 에너지 조사부의 장착부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에너지 조사부는 상기 구 형태의 가열된 에너지 침착 영역이 상기 전두부의 전방 방향을 따라 일정 간격을 유지하며 일렬로 복수 형성되도록 상기 파장 에너지를 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에너지 조사부는 상기 전두부에 작용하는 공기저항의 크기를 측정하는 공기저항 감지센서와, 상기 공기저항 감지센서에서 입력되는 현재 공기저항의 크기 및 현재 철도차량의 속도를 기준으로 상기 파장 에너지의 출력 크기를 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어신호에 따라 파장 에너지를 출력하는 에너지 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에너지 조사부는 상기 철도차량의 궤도 기울기에 따른 상기 전두부의 기울기를 측정하는 기울기 감지센서를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 기울기 감지센서에서 입력되는 신호에 따라 상기 에너지 출력부의 파장 에너지 출력 각도를 조절하는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 철도차량의 전두부에 설치되며, 상기 전두부로부터 상기 철도차량의 주행 방향으로 공기를 분사하여 상기 전두부와 공기저항 간 정체점이 상기 전두부의 표면에서 이탈하여 전방에 위치되게 하는 유동 주입부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 철도차량의 주행방향을 기준으로 전방을 향해 레이져 펄스, 마이크로 웨이브, 전자빔, 전기 아크 등 파장 에너지가 출력되어 철도차량 전두부 전방에 가열된 구 형태의 에너지 침착 영역이 형성되고, 이러한 가열된 구 형태의 에너지 침착 영역에 의해서, 역방향 유동이 발생되어 전두부 전방의 공기저항은 크게 감소되고 상대적으로 철도차량의 속도는 현저히 빨라진다.
또한, 전두부에서 직접 유동을 주입하여 철도차량 전두부에 형성되는 압력 정체점을 철도차량 전두부 표면에서 이탈하여 전방으로 이동시켜 이를 통한 전두부 표면에 작용하는 압력은 감소되고 이는 공기 저항을 감소시키는 결과로 이어져 철도차량의 속도 증가가 가능해진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치를 개략적으로 보인 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치의 구성을 보인 블럭도
도 3은 도 2에 따른 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치의 에너지 조사부를 통해 철도차량 전두부 전방에 가열된 구가 형성된 상태를 예시한 도면
도 4는 도 3의 가열된 구에 의해 철도차량 전두부의 전방에 와류 링이 형성되어 역방향 유동이 생성된 상태를 예시한 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치의 유동 주입부를 통해 철도차량 전두부 전방에 정체점이 형성된 상태를 예시한 도면
도 6은 도 5의 실시예에 따른 유동 주입부에 의해 철도차량의 공기저항의 감소 정도를 수치해석 시뮬레이션을 이용하여 계산한 예를 보인 도면
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치를 개략적으로 보인 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치(100 : 이하 "공기저항 감소장치"라 함)는 철도차량(200)의 전두부(210)에 설치되어 철도차량(200)의 진행 방향을 기준으로 전방(도면의 화살표 방향)을 향해 파장 에너지를 출력한다. 그리고, 이렇게 출력된 파장 에너지는 전두부(210) 전방에 구 형태의 가열된 에너지 침착 영역(E: 이하 "고온의 구"라 함)을 형성하며, 이러한 고온의 구(E)의 작용에 대해서는 도 3을 참조하여 후술키로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기저항 감소장치의 구성을 보인 블록도이며, 이를 참조하여 공기저항 감소장치의 구성에 대해 설명한다.
도시된 바와 같이, 공기저항 감소장치(100)는 에너지 조사부(110)와 전원공급부(120)를 포함하여 구성된다.
에너지 조사부(110)는 철도차량(200)의 전두부(210)에 설치되며, 이러한 에너지 조사부(110)는 철도차량(200)의 진행 방향을 기준으로 전방을 향해 파장 에너지를 출력한다. 여기서 파장 에너지는 레이저 펄스, 마이크로웨이브, 전자빔, 전기아크 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 이에 따라 에너지 조사부(110)는 레이저 펄스 출력부, 마이크로웨이브 출력부, 전자빔 출력부, 전기아크 출력부 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 그리고, 이렇게 에너지 조사부(110)에서 출력된 파장 에너지는 전두부(210) 전방에 고온의 구(E)를 형성한다.
전원공급부(120)는 에너지 조사부(110)에 전원을 공급하는 기능을 하며, 이러한 전원공급부(120)는 철도차량(200)의 메인 전원을 이용하는 방식일 수 있고, 이와 달리 일반적인 배터리나 태양 전지 등 에너지 조사부(110)에 전원을 공급할 수 있는 조건을 만족하는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.
그리고, 에너지 조사부(110)는 공기저항 감지센서(111), 제어부(112), 에너지 출력부(113)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 에너지 조사부(110)는 기울기 감지센서(114)를 더 포함하여 형성될 수 있다.
공기저항 감지센서(114)는 철도차량(200) 주행시 전두부(210)에 작용하는 공기저항의 크기를 측정하는 기능을 한다. 다시 말해, 공기저항 감지센서(114)는 철도차량(200) 주행시 전두부(210)에 작용하는 공기저항의 크기를 감지 후 해당 신호를 제어부(112)에 입력한다.
제어부(112)는 공기저항 감지센서(114)를 통해 입력되는 신호 및 철도차량(200)의 현재 속도를 이용하여 사전 설정된 연산식에 따라 파장 에너지의 출력 세기를 연산 후 해당 신호를 에너지 출력부(113)에 출력한다.
에너지 출력부(113)는 파장 에너지를 출력하는 부분으로서, 제어부(112)에서 입력되는 제어신호에 따라 파장 에너지의 출력 세기를 조절하면서 출력한다.
기울기 감지센서(114)는 철도차량(200)의 궤도 기울기에 따른 전두부(210)의 기울기를 측정하는 기능을 한다. 그리고, 이러한 기울기 감지센서(114)는 감지되는 전두부(210)의 기울기 신호를 제어부(112)에 입력하며, 제어부(112)는 기울기 감지센서(114)에서 입력되는 신호에 따라 에너지 출력부(113)의 파장 에너지 출력 각도를 조절하는 제어신호를 에너지 출력부(113)에 출력한다. 그리고, 이를 위해 에너지 출력부(113)는 틸트형 구조 등 각도를 조절할 수 있는 형태로 구성된다.
그리고, 전두부(210)는 에너지 조사부(110)의 설치를 위한 장착부(211)를 구비하고, 따라서 에너지 조사부(110)는 전두부(210)의 장착부(211)에 설치되는 것일 수 있다. 여기서, 장착부(211)는 철도차량의 진행 방향을 기준으로 전두부(210)의 최전방 지점에 위치한다.
다음은 도 3 및 도 4를 참조하여 에너지 조사부에 의해 형성된 고온의 구를 통해 차량 전두부의 공기 저항이 감소되는 작용에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기저항 감소장치를 통해 철도차량 전두부 전방에 가열된 구가 형성된 상태를 예시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 주행중인 철도차량(200)의 에너지 조사부(110)로부터 파장 에너지가 출력되고, 이에 따라 철도차량(200)의 전두부(210) 전방에 고온의 구(E)가 하나 이상으로 형성된다. 이때, 고온의 구(E)는 에너지 침착에 의해 형성되어 비교적 고온 상태이므로, 고온의 구(E) 주변에 있는 공기 즉 전두부(210) 전방의 공기밀도가 낮아지며 충격파의 완화로 공기저항이 감소된다.
그리고, 도 4는 도 3의 가열된 구에 의해 철도차량 전두부의 전방에 와류 링이 형성되어 역방향 유동이 생성된 상태를 예시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 전두부(210) 전방에 형성된 고온의 구(E)는 바로크리닉 효과(Baroclinic Effect)에 의해 와류 링(vortex ring)을 발생시키고, 이러한 와류 링에 의하여 역방향 유동(counter flow), 다시 말해 철도차량(200)의 이동 방향으로의 유동이 발생한다. 이러한 역방향 유동은 철도차량(200) 표면에 적체된 압력을 완화시켜 전두부(210) 전방의 공기저항을 감소시킨다.
부연 설명하면, 와류 링은 철도차량(200)의 길이방향을 따라 연장한 가상의 선을 중심으로 공기 유동 방향을 반대로 하는 두 가지 형태로 형성되며, 이러한 공기 유동 방향을 반대로 하는 두 가지 형태의 와류 링이 그 반대되는 공기 유동 방향으로 인해 서로 상쇄되면서 결국에는 철도차량(200)의 전방 방향으로만 공기 유동 현상이 발생된다. 그리고, 이는 전두부(210)의 전방 쪽이 보다 진공에 가까운 상태가 되도록 하고, 결과적으로 전두부(210) 전방의 공기저항을 크게 감소시킨다.
다음은 도 5를 참조하여 철도차량의 전두부에 유동 주입부가 형성되어 전두부 전방의 공기저항이 감소되는 예를 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치를 통해 철도차량 전두부 전방에 정체점이 형성된 상태를 예시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 유동 주입부(130)는 철도차량(200)의 전두부(210)에 설치되며, 이러한 유동 주입부(130)는 전두부(210)로부터 철도차량(200)의 주행 방향으로 공기를 분사하여 전두부(210)와 공기저항 간 정체점(A)이 전두부(210)의 전방에서 형성되도록 한다.
다시 말해, 본 실시예의 유동 주입부(130)가 형성되지 않은 기존 철도차량의 전두부(210)에는 공기에 의한 압력이 가장 큰 정체점이 철도차량(200)의 전두부(210)에 붙어서 형성된다. 이와 비교하여, 본 실시예의 유동 주입부(130)가 철도차량(200)의 전두부(210)에 설치된 경우, 전두부(210)의 전방에 정체점(A)이 형성되고, 결과적으로 철도차량(200) 표면의 압력은 감소하게 되어 공기 압력에 의한 공기저항이 감소한다.
그리고, 이러한 유동 주입부(130)는 상술한 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 에너지 조사부(110)와 함께 설치되어 철도차량(200) 전두부(210) 전방의 공기저항을 크게 감소시킨다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 에너지 조사부(110)나 유동 주입부(130) 단독으로 철도차량(200) 전두부(210)에 설치되어 전두부(210) 전방의 공기저항을 감소시키는 것일 수 있다.
도 6은 도 5의 실시예에 따른 유동 주입부에 의해 철도차량의 공기저항의 감소 정도를 수치해석 시뮬레이션을 이용하여 계산한 예를 보인 도면이다.
우측 하단의 정압등고선에서 확인할 수 있듯이 철도차량(200)의 전두부(210)에 미치는 압력이 현저히 낮아진 상태를 확인할 수 있다. 즉, 시속 490㎞의 경우 약 7%의 항력저감효과를 얻어낼 수 있다.
상기한 도 1 내지 도 6의 실시예를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 공기저항 감소장치(100)는 철도차량(200)의 주행방향을 기준으로 전방을 향해 레이져 펄스, 마이크로 웨이브, 전자빔, 전기 아크 등 파장 에너지가 출력되어 철도차량(200)의 전두부(210) 전방에 가열된 구 형태의 에너지 침착 영역을 형성시킨다. 그리고, 이러한 가열된 구 형태의 에너지 침착 영역에 의해서, 전두부(210) 전방의 공기저항은 크게 감소되고 상대적으로 철도차량(200)의 속도는 현저히 빨라진다.
또한, 공기저항 감소장치(100)는 기존 철도차량(200)의 전두부(210)에 형성되는 정체점(A)을 유동주입을 통해 철도차량(200)의 전두부(210) 전방으로 이동시킴에 따라, 전두부(210) 표면에 작용하는 압력이 감소되고 이는 공기 저항을 감소시키는 결과로 이어져 철도차량(200)의 속도가 보다 빨라지게 한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100 : 공기저항 감소장치 110 : 에너지 조사부
111 : 공기저항 감지센서 112 : 제어부
113 : 에너지 출력부 114 : 기울기 감지센서
120 : 전원공급부 130 : 유동 주입부

Claims (7)

  1. 철도차량의 전두부에 설치되고, 상기 철도차량의 진행 방향을 기준으로 전방을 향해 파장 에너지를 출력하는 에너지 조사부; 상기 에너지 조사부에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하며,
    상기 에너지 조사부에서 출력된 파장 에너지는 상기 전두부의 전방에 구 형태의 가열된 에너지 침착 영역을 형성하는 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치에 있어서,
    에너지 조사부는
    상기 전두부에 작용하는 공기저항의 크기를 측정하는 공기저항 감지센서;
    상기 공기저항 감지센서에서 입력되는 현재 공기저항의 크기 및 현재 철도차량의 속도를 기준으로 상기 파장 에너지의 출력 크기를 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부;
    상기 제어부의 제어신호에 따라 파장 에너지를 출력하는 에너지 출력부를 포함하는 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파장 에너지는 레이저펄스, 마이크로웨이브, 전자빔, 전기아크 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전두부는 최전방 지점에 상기 에너지 조사부의 장착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 조사부는 상기 구 형태의 가열된 에너지 침착 영역이 상기 전두부의 전방 방향을 따라 일정 간격을 유지하며 일렬로 복수 형성되도록 상기 파장 에너지를 출력하는 것을 특징으로 하는 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    에너지 조사부는 철도차량의 궤도 기울기에 따른 전두부의 기울기를 측정하는 기울기 감지센서를 더 포함하며, 제어부는 기울기 감지센서에서 입력되는 신호에 따라 에너지 출력부의 파장 에너지 출력 각도를 조절하는 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 철도차량의 전두부에 설치되며, 상기 전두부로부터 상기 철도차량의 주행 방향으로 공기를 분사하여 상기 전두부와 공기저항 간 정체점이 상기 전두부의 표면에서 이탈하여 전방에 위치되게 하는 유동 주입부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 침착 및 압력 정체점 유동주입에 의한 철도차량 전두부의 공기저항 감소장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000000907U (ko) * 1998-06-18 2000-01-15 홍종만 차량의 항력 저감 장치
US20070176046A1 (en) 2000-05-31 2007-08-02 Kevin Kremeyer Shock wave modification method and system
KR20080058405A (ko) * 2005-10-17 2008-06-25 벨 헬리콥터 텍스트론, 인크. 수직 이착륙 항공기의 날개, 나셀 및/또는 동체에 항력감소를 위한 플라즈마 액튜에이터
KR20090058858A (ko) * 2007-12-05 2009-06-10 현대자동차주식회사 대형차량의 공기저항 저감장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000000907U (ko) * 1998-06-18 2000-01-15 홍종만 차량의 항력 저감 장치
US20070176046A1 (en) 2000-05-31 2007-08-02 Kevin Kremeyer Shock wave modification method and system
KR20080058405A (ko) * 2005-10-17 2008-06-25 벨 헬리콥터 텍스트론, 인크. 수직 이착륙 항공기의 날개, 나셀 및/또는 동체에 항력감소를 위한 플라즈마 액튜에이터
KR20090058858A (ko) * 2007-12-05 2009-06-10 현대자동차주식회사 대형차량의 공기저항 저감장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102658909B1 (ko) 2023-08-28 2024-04-18 국립한국교통대학교산학협력단 철도 차량 연결부 공기 저항 저감 장치

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