KR102605147B1 - Support structure for guideway - Google Patents

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Abstract

가이드웨이 지지구조물을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 자기 부상 운송 시스템의 가이드웨이를 지지하기 위한 지지구조물로서, 상기 자기 부상 운송 시스템의 차량 진행 방향을 따라 연장되는 복수의 가로지지대 및, 상기 가로지지대와 수직한 방향으로 연장되며, 상기 복수의 가로지지대간을 연결하는 세로지지대를 포함하며, 상기 세로지지대 또는 상기 가로지지대는 상기 차량에 구비된 전자석에 의해 상기 세로지지대 및 상기 가로지지대 상에 발생하는 유도 전류 발생을 차단하여 상기 차량에 인가되는 자기적 항력의 발생을 방지하기 위한 하나 이상의 절연영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드웨이 지지구조물을 제공한다.
A guideway support structure is disclosed.
According to one embodiment of the present invention, according to one embodiment of the present invention, a support structure for supporting a guideway of a magnetic levitation transportation system, a plurality of horizontal supports extending along the vehicle direction of the magnetic levitation transportation system and a vertical supporter that extends in a direction perpendicular to the horizontal supporter and connects the plurality of horizontal supports, wherein the vertical supporter or the horizontal supporter is operated by an electromagnet provided in the vehicle. A guideway support structure is provided, which includes one or more insulating areas to prevent the generation of magnetic drag applied to the vehicle by blocking induced current generated on the support.

Description

가이드웨이 지지구조물{Support structure for guideway}Guideway support structure {Support structure for guideway}

본 개시는 가이드웨이 지지구조물에 관한 것이다. 더 자세하게는, 자기 부상 운송 시스템의 가이드웨이를 지지하기 위한 지지구조물에 관한 것이다.This disclosure relates to a guideway support structure. More specifically, it relates to a support structure for supporting a guideway of a magnetic levitation transportation system.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section simply provides background information for the present disclosure and does not constitute prior art.

종래 차량에 구비된 초전도 전자석 및 지상 등에 배치된 추진코일 간의 자기력을 이용하여 차량을 추진하는 자기 부상 운송 시스템이 존재한다.There is a magnetic levitation transportation system that propels a vehicle using the magnetic force between a superconducting electromagnet provided in a conventional vehicle and a propulsion coil placed on the ground.

또한, 최근에 0.001atm의 아진공 상태를 갖는 도체 튜브 내에서 차량이 이동되며, 자기력을 이용하여 차량을 추진하는 하이퍼루프 시스템이 개발되었다. 하이퍼루프 시스템은 최고 속도 1200km/h의 속력으로 주행하는 것을 목표로 개발되고 있으며, 차세대 고속 전철 기술로서 관심을 받고 있다.Additionally, a hyperloop system was recently developed in which a vehicle moves within a conductive tube in a subvacuum state of 0.001 atm and uses magnetic force to propel the vehicle. The hyperloop system is being developed with the goal of running at a maximum speed of 1,200 km/h, and is attracting attention as a next-generation high-speed train technology.

한편, 하이퍼루프 시스템은 튜브 내부에 튜브의 길이 방향을 따라 배치된 가이드웨이를 따라 차량이 이동한다. 또한, 하이퍼루프 시스템에서는 일반적인 자기 부상 운송 시스템과 같이 차량 상에 배치된 초전도 전자석 및 가이드웨이 상에 배치된 추진코일의 자기적 상호작용에 의해 차량이 추진력을 제공받게 된다. 이때, 가이드웨이에 배치된 부상코일에 의해 차량이 부상 상태를 유지할 수 있다.Meanwhile, in the hyperloop system, vehicles move along a guideway arranged along the length of the tube inside the tube. In addition, in the hyperloop system, like a general magnetic levitation transportation system, the vehicle is provided with propulsion by the magnetic interaction of superconducting electromagnets placed on the vehicle and propulsion coils placed on the guideway. At this time, the vehicle can be maintained in a floating state by the levitation coil disposed on the guideway.

한편, 하이퍼루프 시스템을 비롯한 자기 부상 운송 시스템의 가이드웨이 내부에는 일반적으로 가이드웨이를 지탱하는 지지구조물을 포함한다.Meanwhile, the inside of the guideway of a magnetic levitation transportation system, including a hyperloop system, generally includes a support structure that supports the guideway.

가이드웨이를 구성하는 지지구조물은 차량 추진 시 가이드웨이가 받는 압축력, 하중 또는 인장력을 견딜 수 있도록 강철 등의 금속성 물질로 제조되며, 그물 구조로 형성되는 것이 일반적이다.The support structure that makes up the guideway is made of metallic materials such as steel to withstand the compressive force, load, or tensile force that the guideway receives when the vehicle is propelled, and is generally formed in a net structure.

이 경우 지지구조물은 금속성 소재로서, 그물 구조로 형성되어 폐경로를 가진 회로처럼 기능하게 된다. 즉, 상기 지지구조물 상에는 차량 주행시 차량에 장착되어 있는 초전도 전자석과의 전자기적 상호작용으로 인해 패러데이의 법칙에 따른 유도전류가 발생한다. 이때 지지구조물 상에 발생한 유도전류는 차량 주행 방향의 반대 방향으로 자기력을 발생시켜 유도전류에 의한 브레이크 현상이 발생시킨다.In this case, the support structure is a metallic material and is formed into a network structure to function like a circuit with a closed path. That is, an induced current according to Faraday's law is generated on the support structure due to electromagnetic interaction with superconducting electromagnets mounted on the vehicle when the vehicle is running. At this time, the induced current generated on the support structure generates a magnetic force in the opposite direction of the vehicle's driving direction, causing a braking phenomenon due to the induced current.

또한 상기 지지구조물은 일반적으로 강자성체의 특성을 가지고, 높은 상대투자율 값을 가진다. 따라서 차량 주행시 초전도 전자석과의 상호작용으로 인해 자화(Magnetizing) 및 소자(Demagnetizing)를 반복하고, 이는 히스테리시스 손실을 발생시켜 차량의 브레이크 효과를 나타낸다.Additionally, the support structure generally has the characteristics of a ferromagnetic material and has a high relative permeability value. Therefore, when the vehicle is driven, magnetization and demagnetization are repeated due to interaction with the superconducting electromagnet, which generates hysteresis loss and exhibits a vehicle braking effect.

위와 같은 브레이크 효과는 차량의 추진을 방해하는 장애 요소가 된다. 또한, 브레이크 효과 발생에 따라 차량 추진 에너지가 온전히 차량의 추진에 사용되지 못하고 소실되는 결과를 가져오므로, 에너지 절감 측면에서도 위와 같은 브레이크 현상의 발생은 바람직하지 않다.The above braking effect becomes an obstacle that hinders the vehicle's propulsion. In addition, the occurrence of the braking effect results in the vehicle propulsion energy being lost rather than being fully used for vehicle propulsion, so the occurrence of the above braking phenomenon is undesirable from an energy saving perspective.

이에, 본 발명은 유도전류 브레이크 현상 및 히스테리시스 손실에 의한 차량의 브레이크 현상의 발생을 방지할 수 있는 자기 부상 시스템용 가이드웨이 지지구조물을 제공하는 데 주된 목적이 있다.Accordingly, the main purpose of the present invention is to provide a guideway support structure for a magnetic levitation system that can prevent the occurrence of vehicle braking phenomenon due to induced current braking phenomenon and hysteresis loss.

또한, 본 발명은 차량 주행시 항력 발생을 최소화하여 에너지 소비량을 절감할 수 있는 자기 부상 시스템용 가이드웨이 지지구조물을 제공하는 데 주된 목적이 있다.In addition, the main purpose of the present invention is to provide a guideway support structure for a magnetic levitation system that can reduce energy consumption by minimizing the generation of drag when driving a vehicle.

또한, 본 발명은 차량 주행시 항력 발생을 최소화함으로써 가이드웨이 상에서 추진코일의 설치를 최소화할 수 있는 하이퍼루프 시스템용 가이드웨이 지지구조물을 제공하는 데 주된 목적이 있다.In addition, the main purpose of the present invention is to provide a guideway support structure for a hyperloop system that can minimize the installation of propulsion coils on the guideway by minimizing drag generation during vehicle driving.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 자기 부상 운송 시스템의 가이드웨이를 지지하기 위한 지지구조물로서, 상기 자기 부상 운송 시스템의 차량 진행 방향을 따라 연장되는 복수의 가로지지대 및, 상기 가로지지대와 수직한 방향으로 연장되며, 상기 복수의 가로지지대간을 연결하는 세로지지대를 포함하며, 상기 세로지지대 또는 상기 가로지지대는 상기 차량에 구비된 전자석에 의해 상기 세로지지대 및 상기 가로지지대 상에 발생하는 유도 전류 발생을 차단하여 상기 차량에 인가되는 자기적 항력의 발생을 방지하기 위한 하나 이상의 절연영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 가이드웨이 지지구조물을 제공한다.According to one embodiment of the present invention, as a support structure for supporting a guideway of a magnetic levitation transportation system, a plurality of horizontal supports extending along the vehicle direction of travel of the magnetic levitation transportation system, and a direction perpendicular to the horizontal supports extends to, and includes a vertical support connecting the plurality of horizontal supports, wherein the vertical support or the horizontal support generates an induced current generated on the vertical support and the horizontal support by an electromagnet provided in the vehicle. A guideway support structure is provided that includes one or more insulating areas to block and prevent the generation of magnetic drag applied to the vehicle.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 유도 전류로 인한 유도자기장의 발생에 의하여 차량 이동 반대 방향으로 항력이 발생하는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to this embodiment, there is an effect of preventing a phenomenon in which drag is generated in the direction opposite to the vehicle movement due to the generation of an induced magnetic field due to an induced current.

또한, 차량 이동 반대 방향의 항력 발생을 방지함으로써, 차량 추진을 위한 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect of saving energy for vehicle propulsion by preventing the generation of drag in the direction opposite to the vehicle movement.

한편, 이 외의 다른 효과는 본 명세서의 기재로부터 통상의 기술자에게 자명하다.Meanwhile, other effects are apparent to those skilled in the art from the description in this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물이 포함된 하이퍼루프 시스템의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물이 포함된 하이퍼루프 시스템의 부상코일 및 추진코일을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지구조물을 포함하는 가이드웨이의 구조 및 가이드웨이 상에 차량이 배치된 상태를 도시한 정단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물과 비교하기 위한 비교 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물의 지지구조물을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물의 구조를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물의 구조를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물의 일 형태를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물의 구조를도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 각 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물이 포함된 하이퍼루프 시스템에서 차량의 일 예시적인 주행 프로파일을 도시한 그래프이다.
Figure 1 shows the configuration of a hyperloop system including a guideway support structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a levitation coil and a propulsion coil of a hyperloop system including a guideway support structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a front cross-sectional view showing the structure of a guideway including a support structure and a state in which a vehicle is placed on the guideway according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the support structure of the guideway support structure according to a comparative example for comparison with the guideway support structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows the structure of a guideway support structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 shows the structure of a guideway support structure according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 shows one form of a guideway support structure according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 shows the structure of a guideway support structure according to another embodiment of the present invention.
Figure 9 is a graph showing an exemplary driving profile of a vehicle in a hyperloop system including a guideway support structure according to each embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through illustrative drawings. When adding reference signs to components in each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In describing the components of the embodiment according to the present invention, symbols such as first, second, i), ii), a), and b) may be used. These codes are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, or order of the component is not limited by the code. In the specification, when a part is said to 'include' or 'have' a certain element, this means that it does not exclude other elements, but may further include other elements, unless explicitly stated to the contrary. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240; 도3 참조)이 포함된 하이퍼루프 시스템(1)의 구성을 도시한 것이다. 이하 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)이 포함된 하이퍼루프 시스템의 구성을 설명한다.Figure 1 shows the configuration of a hyperloop system 1 including a guideway support structure 240 (see Figure 3) according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration of a hyperloop system including the guideway support structure 240 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)이 포함된 하이퍼루프 시스템은 차량(100), 가이드웨이(200) 및 튜브(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a hyperloop system including a guideway support structure 240 according to an embodiment of the present invention includes a vehicle 100, a guideway 200, and a tube 300.

한편, 본 명세서에서는 일 예시적으로 하이퍼루프 시스템을 기초로 설명하나, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)은 하이퍼루프 시스템이 아닌 다른 자기 부상 운송 시스템에도 적용될 수 있는 것은 자명하다.Meanwhile, in this specification, the description is based on a hyperloop system as an example, but it is obvious that the guideway support structure 240 according to an embodiment of the present invention can be applied to other magnetic levitation transportation systems other than the hyperloop system. do.

차량(100)은 차량(100)의 본체(110) 하부에 전자석(130; 도 3 참조)이 배치되며, 상기 전자석(130)이 가이드웨이(200) 상에 차량(100) 추진을 위해 배치된 코일과 전자기적으로 상호작용함으로써 차량(100)이 추진 또는 제동된다.The vehicle 100 has an electromagnet 130 (see FIG. 3) disposed at the lower portion of the body 110 of the vehicle 100, and the electromagnet 130 is disposed on the guideway 200 to propel the vehicle 100. The vehicle 100 is propelled or braked by electromagnetically interacting with the coil.

가이드웨이(200)는 차량(100)의 운행 경로상에 배치되고, 가이드웨이(200) 상에 차량(100)을 부상시키기 위해 배치한 코일로 인해 차량(100)의 부상 상태를 유지하며, 차량(100)의 경로 이탈을 방지한다.The guideway 200 is disposed on the travel path of the vehicle 100, and maintains the vehicle 100 in a floating state due to a coil disposed to levitate the vehicle 100 on the guideway 200. Prevents deviation from the path of (100).

튜브(300)는 가이드웨이(200) 및 차량(100)을 둘러싸며 형성된다. 튜브(300) 내부는 0.001atm의 아진공 상태이므로, 차량(100) 운행시 공기 저항에 따른 항력은 거의 없는 상태라고 보아도 무방하다. 이 점은 차량(100) 운행시 차량(100)의 속도가 증가함에 따라 공기 저항이 급격하게 증가하는 다른 형태의 운송 형태와 하이퍼루프 시스템의 차이점이다. The tube 300 is formed to surround the guideway 200 and the vehicle 100. Since the inside of the tube 300 is in a subvacuum state of 0.001 atm, it can be considered that there is almost no drag due to air resistance when the vehicle 100 is driven. This is the difference between the hyperloop system and other forms of transportation in which air resistance rapidly increases as the speed of the vehicle 100 increases when the vehicle 100 is driven.

따라서 하이퍼루프 시스템에서는 공기 저항에 의한 항력을 줄이기 위한 별도의 구성을 구비하도록 할 필요성이 상대적으로 적다고 할 수 있다.Therefore, it can be said that there is relatively little need to provide a separate configuration to reduce drag due to air resistance in the hyperloop system.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)이 포함된 하이퍼루프 시스템의 추진코일(210) 및 부상코일(220)을 도시한 것이다. 이하 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)이 포함된 하이퍼루프 시스템의 추진코일(210) 및 부상코일(220)의 구성에 대해 설명한다.Figure 2 shows the propulsion coil 210 and the floating coil 220 of the hyperloop system including the guideway support structure 240 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 2, the configuration of the propulsion coil 210 and the floating coil 220 of the hyperloop system including the guideway support structure 240 according to an embodiment of the present invention will be described.

한편, 추진코일(210) 및 부상코일(220)은 가이드웨이(200) 상에 배치된다(도 3 참조).Meanwhile, the propulsion coil 210 and the floating coil 220 are disposed on the guideway 200 (see Figure 3).

추진코일(210)은 차량(100)측에 배치된 전자석(130)과 상호작용하여 차량(100)에 추진력 또는 제동력을 제공한다. 일 예시적으로 추진코일(210)은 공심형 선형동기전동기일 수 있으며, 하이퍼루프 시스템에서는 추진코일(210) 및 전자석(130) 사이의 자기력을 이용하여 정지된 차량(100)을 0.5G 가속도로 1,200km/h의 속도까지 가속이 가능한 것이 특징이다.The propulsion coil 210 interacts with the electromagnet 130 disposed on the side of the vehicle 100 to provide propulsion or braking force to the vehicle 100. As an example, the propulsion coil 210 may be an air-core linear synchronous motor, and in the hyperloop system, the stationary vehicle 100 is accelerated at 0.5G using the magnetic force between the propulsion coil 210 and the electromagnet 130. It is characterized by being able to accelerate up to a speed of 1,200 km/h.

부상코일(220)은 추진코일(210)에 인접하여 배치된다. 하이퍼루프 시스템은 추진코일(210)과 부상코일(220)의 2층 형태로 배치되며, 부상코일(220)에 의해 자기유도 부상방식인 EDS(ElectroDynamic Suspension)으로 차량(100)의 부상을 실현한다.The floating coil 220 is disposed adjacent to the propulsion coil 210. The hyperloop system is arranged in a two-layer form with a propulsion coil (210) and a levitation coil (220), and the levitation coil (220) realizes the levitation of the vehicle (100) using EDS (ElectroDynamic Suspension), a magnetically induced levitation method. .

한편, 차량(100) 주행시 차량(100)에 배치된 전자석(130)과 가이드웨이(200) 상에 배치된 부상코일(220) 간의 전자기적 상호작용으로 인해 발생하는 유도자기장에 의한 항력도 문제될 수 있으나, 이로 인해 발생하는 항력은 현존하는 코일의 최적화 설계를 통해 상당 부분 해결 가능하다.Meanwhile, when the vehicle 100 is running, drag due to the induced magnetic field generated due to electromagnetic interaction between the electromagnet 130 placed on the vehicle 100 and the floating coil 220 placed on the guideway 200 may also be a problem. However, the resulting drag can be largely resolved through optimized design of existing coils.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지구조물(240)을 포함하는 가이드웨이(200)의 구조 및 가이드웨이(200) 상에 차량(100)이 배치된 상태를 도시한 정단면도이다. 이하 본 발명의 일 실시예에 따른 지지구조물(240)을 포함하는 가이드웨이(200)의 구조 및 가이드웨이(200) 상에서 운행하는 차량(100)의 대략적인 구조에 대해 설명한다.Figure 3 is a front cross-sectional view showing the structure of the guideway 200 including the support structure 240 and the vehicle 100 disposed on the guideway 200 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the structure of the guideway 200 including the support structure 240 and the approximate structure of the vehicle 100 running on the guideway 200 according to an embodiment of the present invention will be described.

하이퍼루프 시스템의 차량(100)은 본체(110), 가이드부(120) 및 전자석(130)을 포함할 수 있다.The vehicle 100 of the hyperloop system may include a main body 110, a guide unit 120, and an electromagnet 130.

차량(100) 본체(110)에는 차량(100) 운행에 필요한 조종 시스템, 객실, 운전실 등 일반적인 구성들이 포함될 수 있다. 또한 차량(100) 본체(110)는 가이드웨이(200)에 배치된 부상코일(220)로 인해 부상 상태를 유지하며 운행될 수 있다.The main body 110 of the vehicle 100 may include general components such as a control system, a cabin, and a driver's cab required to operate the vehicle 100. In addition, the main body 110 of the vehicle 100 can be driven while maintaining a floating state due to the levitation coil 220 disposed on the guideway 200.

가이드부(120)는 일 예시적으로 본체(110)의 일면상에서 돌출되며, 차량(100)의 길이 방향을 따라 연장된 형태일 수 있다. 또한 차량(100) 주행시 가이드부(120)는 가이드웨이(200) 상에 형성된 홈에 인접 및 인입되도록 배치되며, 가이드웨이(200)에 의해 그 위치 이탈이 방지될 수 있다.As an example, the guide unit 120 protrudes from one surface of the main body 110 and may be extended along the longitudinal direction of the vehicle 100. Additionally, when the vehicle 100 is traveling, the guide unit 120 is arranged to be adjacent to and retracted from a groove formed on the guideway 200, and its position can be prevented by the guideway 200.

가이드부(120)의 내부 또는 외부에는 전자석(130)이 배치될 수 있다. 전자석(130)은 가이드웨이(200) 상에 배치된 추진코일(210)과 전자기적으로 상호작용함으로써 차량(100)에 추진력 또는 제동력을 제공할 수 있다.An electromagnet 130 may be disposed inside or outside the guide unit 120. The electromagnet 130 may provide propulsion or braking force to the vehicle 100 by electromagnetically interacting with the propulsion coil 210 disposed on the guideway 200.

가이드웨이(200)는 차량(100)의 진행 방향으로 길게 연장되어 차량(100)의 진행 경로를 마련해주는 역할을 한다. 가이드웨이(200)는 외부구조물(230) 및 외부구조물(230)을 지지하기 위한 지지구조물(240)을 포함한다. 또한, 가이드웨이(200) 상에는 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 추진코일(210) 및 부상코일(220)이 배치되어 차량(100)에 추진력 및 부상력을 제공한다.The guideway 200 extends long in the direction of travel of the vehicle 100 and serves to provide a travel path for the vehicle 100. The guideway 200 includes an external structure 230 and a support structure 240 for supporting the external structure 230. In addition, a propulsion coil 210 and a levitation coil 220 are disposed on the guideway 200 as described with reference to FIG. 2 to provide propulsion and levitation force to the vehicle 100.

가이드웨이(200)의 외부구조물(230)은 일 예시적으로 콘크리트 소재로 형성된 것일 수 있다. 가이드웨이(200)의 외부구조물(230)은 일면이 튜브(300)의 내면에 고정되며, 타면은 차량(100) 방향으로 형성되어 차량(100)의 가이드부(120)를 가이딩할 수 있는 구조로 배치된다. 이때, 일 예시적으로 가이드웨이(200)의 타면에는 요홈이 형성되어 차량(100)의 가이드부(120)가 이에 인입될 수 있는 구조일 수 있다.The external structure 230 of the guideway 200 may, as an example, be formed of a concrete material. One side of the external structure 230 of the guideway 200 is fixed to the inner surface of the tube 300, and the other side is formed in the direction of the vehicle 100 to guide the guide portion 120 of the vehicle 100. arranged in a structure. At this time, as an example, a groove may be formed on the other surface of the guideway 200 so that the guide portion 120 of the vehicle 100 can be inserted into it.

지지구조물(240)은 가이드웨이(200) 내부에 배치되어 외부구조물(230)을 지지한다. 지지구조물(240)이 외부구조물(230)의 내부에서 골재 역할을 함으로써, 가이드웨이(200)가 받는 하중, 인장력 및 압축력 등을 견딜 수 있는 구조로 되어 있다. The support structure 240 is disposed inside the guideway 200 and supports the external structure 230. The support structure 240 serves as an aggregate inside the external structure 230, and has a structure that can withstand the load, tensile force, and compressive force received by the guideway 200.

한편, 이때 지지구조물(240)은 가이드웨이(200)에 인가되는 하중을 효율적으로 지탱할 수 있도록 격자 구조로 형성될 수 있다. Meanwhile, at this time, the support structure 240 may be formed in a lattice structure to efficiently support the load applied to the guideway 200.

지지구조물(240)이 격자 구조로 형성되는 경우, 지지구조물(240) 내부에 유도 전류가 발생하여 차량(100)의 진행 방향의 역방향으로 자기력이 발생할 가능성이 있는데, 본 발명은 위와 같이 지지구조물(240)에 흐르는 유도전류로 인한 유도자기장에 의해 차량(100)의 추진을 방해하는 항력이 발생하는 현상을 방지하기 위한 것이다.When the support structure 240 is formed in a lattice structure, there is a possibility that an induced current is generated inside the support structure 240 and a magnetic force is generated in the reverse direction of the traveling direction of the vehicle 100. The present invention provides a support structure ( This is to prevent the phenomenon of drag that interferes with the propulsion of the vehicle 100 due to the induced magnetic field caused by the induced current flowing in 240).

구체적으로, 하이퍼루프 시스템에서 차량(100)의 속도를 효율적으로 높이기 위해서는 차량(100)에 작용하는 항력을 줄이는 것이 중요하다. 자기부상 운송 시스템에서 차량(100)에 작용하는 항력은 크게 공기에 의한 저항력 및 자기적 항력으로 나눌 수 있다.Specifically, in order to efficiently increase the speed of the vehicle 100 in the hyperloop system, it is important to reduce the drag force acting on the vehicle 100. The drag force acting on the vehicle 100 in the magnetic levitation transportation system can be largely divided into air resistance force and magnetic drag force.

이때, 공기에 의한 저항력은 하이퍼루프 시스템의 튜브(300) 내 환경을 0.001atm의 아진공 상태를 유지시킴으로써 무시 가능하므로, 자기적 항력을 제거하는 것이 중요한 문제로 대두되게 된다. At this time, the resistance caused by air can be ignored by maintaining the environment within the tube 300 of the hyperloop system in a subvacuum state of 0.001 atm, so eliminating magnetic drag becomes an important issue.

또한, 하이퍼루프 시스템에서 자기적 항력은 부상코일(220)에 의해 발생하는 항력 및 가이드웨이(200) 내부의 지지구조물(240)에 의한 항력으로 구분할 수 있는데, 부상코일(220)에 의해 발생하는 항력은 코일의 최적 설계를 통해 해결 가능하다. 따라서 본 발명은 지지구조물(240)의 구성을 개선함으로써 차량(100)에 인가되는 자기적 항력을 제거하기 위한 것이다.In addition, in the hyperloop system, magnetic drag can be divided into drag generated by the floating coil 220 and drag caused by the support structure 240 inside the guideway 200. Drag force can be solved through optimal design of the coil. Therefore, the present invention is intended to eliminate the magnetic drag applied to the vehicle 100 by improving the configuration of the support structure 240.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)과 비교하기 위한 비교 실시예에 따른 지지구조물을 도시한 것이다. 이하 도 4를 참조하여 비교 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물이 가이드웨이(200)를 지지하기 위한 부재로 사용될 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)을 사용하는 경우와 달리 유도 자기장에 의해 차량(100)에 대한 항력이 발생하는 현상에 대해 설명한다.Figure 4 shows a support structure according to a comparative example for comparison with the guideway support structure 240 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 4, when the guideway support structure according to the comparative example is used as a member for supporting the guideway 200, when the guideway support structure 240 according to an embodiment of the present invention is used, and The phenomenon in which drag is generated on the vehicle 100 by an induced magnetic field will be explained.

도 4의 비교 실시예에 따른 지지구조물은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지구조물(240)과는 달리 강철 등 전도성 소재가 연속적으로 이어진 격자 구조를 가진다. 따라서 비교 실시예에 따른 지지구조물은 그 구조 중 하나 이상의 격자가 차량(100) 진행시 차량(100) 외측에 배치된 전자석(130)에 의해 도 4에 도시된 것과 같이 유도 전류()가 발생하는 것을 방지할 수 없는 구조를 가진다.Unlike the support structure 240 according to an embodiment of the present invention, the support structure according to the comparative example of FIG. 4 has a lattice structure in which conductive materials such as steel are continuously connected. Therefore, in the support structure according to the comparative example, one or more grids of the structure generate an induced current (as shown in FIG. 4) by the electromagnet 130 disposed outside the vehicle 100 when the vehicle 100 moves. ) has a structure that cannot prevent it from occurring.

따라서 도 4의 비교 실시예에 따른 지지구조물을 이용해 가이드웨이(200)의 외부구조물(230)을 지지하는 경우, 유도 전류에 의해 발생되는 유도 자기장에 의해 차량(100) 진행 방향의 반대 방향으로 발생하여 차량(100)의 진행을 방해하는 현상이 발생하는 문제가 생길 수 있다. Therefore, when the external structure 230 of the guideway 200 is supported using the support structure according to the comparative example of FIG. 4, the induced magnetic field generated by the induced current is generated in the opposite direction to the direction of travel of the vehicle 100. As a result, a problem may arise in which a phenomenon that impedes the progress of the vehicle 100 occurs.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)의 구조를 도시한 것이다. 이하 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)의 구성에 대해 설명한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)을 가이드웨이(200) 지지 부재로 사용할 경우 유도 자기장에 의해 차량(100)에 대한 항력이 발생하는 현상을 방지하는 원리에 대해 설명한다.Figure 5 shows the structure of the guideway support structure 240 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration of the guideway support structure 240 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5. In addition, when the guideway support structure 240 according to an embodiment of the present invention is used as a support member for the guideway 200, the principle of preventing the phenomenon of drag on the vehicle 100 due to an induced magnetic field is explained. do.

본 발명의 일 실시예에 따른 지지구조물(240)은 세로지지대(242) 및 가로지지대(241)를 포함한다. 또한, 세로지지대(242) 또는 가로지지대(241)는 일 영역 상에 형성되는 절연영역(243)을 포함한다.The support structure 240 according to an embodiment of the present invention includes a vertical support 242 and a horizontal support 241. Additionally, the vertical support 242 or the horizontal support 241 includes an insulating area 243 formed on one area.

가로지지대(241)는 하이퍼루프 시스템의 튜브(300) 길이 방향으로 배치될 수 있다. 가로지지대(241)는 가이드웨이(200)의 양 측면에 각각 배치될 수 있으며, 일 예시적으로 일 측면부에는 상대적으로 상부측에 배치되는 가로지지대(241) 및 하부측에 배치되는 가로지지대(241)로 형성될 수 있다. The horizontal support 241 may be arranged in the longitudinal direction of the tube 300 of the hyperloop system. The horizontal supports 241 may be disposed on both sides of the guideway 200, and as an example, one side has a horizontal support 241 disposed on the upper side and a horizontal support 241 disposed on the lower side. ) can be formed.

한편, 가이드웨이(200)에 배치된 가로지지대(241)는 상하부에 2열로 배치된 구성뿐 아니라 3열 이상으로 배치되는 구성도 가능하다.Meanwhile, the horizontal supports 241 arranged on the guideway 200 can be arranged not only in two rows at the top and bottom, but also in three or more rows.

세로지지대(242)는 복수의 가로지지대(241) 사이에 배치되며, 복수의 가로지지대(241)를 연결 및 고정해주는 역할을 한다. 이때 세로지지대(242)의 각 단부는 일 예시적으로 각각의 가로지지대(241)에 연결되며, 세로지지대(242)와 가로지지대(241)가 연결되는 연결부는 철사를 이용하여 묶거나 용접을 통해 이어지는 방법이 사용될 수 있다. 이로 인해 세로지지대(242) 및 가로지지대(241)는 전체적으로 격자 모양을 가지는 지지구조물(240)을 형성할 수 있다.The vertical support 242 is disposed between the plurality of horizontal supports 241 and serves to connect and secure the plurality of horizontal supports 241. At this time, each end of the vertical support 242 is exemplarily connected to each horizontal support 241, and the connection portion where the vertical support 242 and the horizontal support 241 are connected is tied using wire or welded. The following method may be used. As a result, the vertical support 242 and the horizontal support 241 can form a support structure 240 having an overall lattice shape.

또한 가로지지대(241) 및 세로지지대(242)는 외부구조물(230) 상에 인가되는 하중 등의 외력을 견딜 수 있도록 높은 강도를 갖는 소재로 제조될 필요가 있으며, 일 예시적으로 가로지지대(241) 및 세로지지대(242)는 강철 또는 스테인레스 스틸 소재로 제조될 수 있다.In addition, the horizontal support 241 and the vertical support 242 need to be manufactured from a material with high strength to withstand external forces such as the load applied to the external structure 230. As an example, the horizontal support 241 ) and the vertical support 242 may be made of steel or stainless steel material.

한편, 가로지지대(241) 또는 세로지지대(242) 상에는 유도전류의 흐름을 방지하기 위한 절연 영역이 형성될 수 있다. 이 경우, 절연 영역은 일 예시적으로 가로지지대(241) 또는 세로지지대(242) 중 일부 영역이 생략되어 가로지지대(241) 또는 세로지지대(242)의 일부 영역이 분리된 분리영역(244)일 수 있다.Meanwhile, an insulating area may be formed on the horizontal support 241 or the vertical support 242 to prevent the flow of induced current. In this case, the insulating area is, as an example, a separation area 244 in which some areas of the horizontal support 241 or the vertical support 242 are omitted and some areas of the horizontal support 241 or the vertical support 242 are separated. You can.

가로지지대(241) 또는 세로지지대(242)가 분리영역(244)을 가짐으로써, 격자 소재로 이루어진 지지구조물(240)이 그 형태로 인해 폐회로를 구성하여 유도 전류가 흐를 가능성을 차단할 수 있다. Since the horizontal support 241 or the vertical support 242 has a separation area 244, the support structure 240 made of a lattice material forms a closed circuit due to its shape, thereby blocking the possibility of induced current flowing.

즉, 격자 구조를 하나의 도체 회로라고 가정할 때 지지구조물(240)의 격자 구조에 형성된 분리영역(244)은 도체 회로 상의 개방 영역 역할을 하게 되고, 따라서 분리영역(244)의 존재로 인해 유도전류가 흐를 수 있는 회로가 개방된 것과 같은 효과가 발생함으로써 지지구조물(240) 상에 유도전류가 흐르는 것을 방지하게 된다.That is, assuming that the lattice structure is a conductor circuit, the separation area 244 formed in the lattice structure of the support structure 240 serves as an open area on the conductor circuit, and therefore, the presence of the separation area 244 induces An effect similar to opening a circuit through which current can flow occurs, thereby preventing induced current from flowing on the support structure 240.

지지구조물(240) 상에 유도전류가 흐르는 것을 방지할 수 있으므로, 차량(100) 진행시 차량(100)에 배치된 전자석(130)이 지지구조물(240)과 인접한 영역을 주행 및 통과하는 경우에도 유도전류에 따른 유도 자기장에 의해 차량(100)에 항력이 작용하는 현상이 방지될 수 있다.Since the induced current can be prevented from flowing on the support structure 240, even if the electromagnet 130 placed on the vehicle 100 travels and passes through an area adjacent to the support structure 240 when the vehicle 100 moves. The phenomenon of drag acting on the vehicle 100 due to the induced magnetic field according to the induced current can be prevented.

한편, 이때 가로지지대(241) 또는 세로지지대(242) 상에 형성된 분리영역(244)은 지지구조물(240) 상에 유도전류가 흐르는 것을 방지할 수 있는 적절한 위치에 형성되면 족하다.Meanwhile, at this time, it is enough for the separation area 244 formed on the horizontal support 241 or the vertical support 242 to be formed at an appropriate position to prevent the induced current from flowing on the support structure 240.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)의 구조를 도시한 것이다.Figure 6 shows the structure of the guideway support structure 240 according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)은 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)과 유사하게 세로지지대(242) 및 가로지지대(241)를 포함하며, 세로지지대(242) 또는 가로지지대(241) 상에 형성된 절연영역(243)을 포함한다.The guideway support structure 240 according to another embodiment of the present invention includes a vertical support 242 and a horizontal support 241, similar to the guideway support structure 240 according to an embodiment of the present invention. It includes an insulating area 243 formed on the support 242 or the horizontal support 241.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)은 도 5를 참조하여 설명한 내용과 배치되지 않는 선에서 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)의 구성을 포함할 수 있다.In addition, the guideway support structure 240 according to another embodiment of the present invention may include the configuration of the guideway support structure 240 according to an embodiment of the present invention as long as it is not inconsistent with the content described with reference to FIG. 5. You can.

다만 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)의 절연영역(243)은 세로지지대(242) 또는 가로지지대(241)의 일부 영역이 분리된 분리영역(244)이 아니라, 부도체 소재로 형성된 부도체영역(245)이라는 점에서 차이가 있다.However, the insulating area 243 of the guideway support structure 240 according to another embodiment of the present invention is not a separation area 244 where a partial area of the vertical support 242 or the horizontal support 241 is separated, but is made of a non-conducting material. There is a difference in that the insulating region 245 is formed of .

이때, 부도체영역(245)은 일 예시적으로 플라스틱 계열 소재로 제조될 수 있으며, 부도체영역(245)은 전기가 통하지 않으므로 지지구조물(240)이 개방회로와 같이 기능하여 무한 저항과 유사한 역할을 하므로 지지구조물(240) 상에서 유도전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.At this time, the non-conducting area 245 may be made of a plastic-based material as an example, and since the non-conducting area 245 does not conduct electricity, the support structure 240 functions like an open circuit and plays a role similar to infinite resistance. It is possible to prevent induced current from flowing on the support structure 240.

이와 같이 지지구조물(240) 상의 유도전류 발생이 방지되어, 결과적으로 유도자기장에 의해 차량(100) 진행 반대 방향으로 차량(100)에 항력이 작용하는 것을 방지할 수 있다.In this way, the generation of induced current on the support structure 240 is prevented, and as a result, it is possible to prevent drag from acting on the vehicle 100 in the direction opposite to the movement of the vehicle 100 due to the induced magnetic field.

한편, 부도체영역(245)은 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 지지구조물(240)의 적절한 위치에 형성될 수 있다. 부도체영역(245)이 형성되는 위치는 지지구조물(240)의 구조적 안정성을 해하지 않으며 유도전류 흐름의 발생을 방지할 수 있는 위치 어디라도 무방하다.Meanwhile, the non-conductor area 245 may be formed at an appropriate location of the support structure 240 as shown in (a) of FIG. 6. The location where the non-conductor area 245 is formed may be any location that does not impair the structural stability of the support structure 240 and prevents the occurrence of induced current flow.

또한, 부도체영역(245)은 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 세로지지대(242) 중 가로지지대(241)에 연결되는 세로지지대(242)의 각 단부 영역에 형성될 수 있다. 이 경우 부도체영역(245)은 플라스틱 계열의 결합체로 형성되거나 절연 양면테이프를 사용함으로써 가로지지대(241)와 세로지지대(242)를 연결 고정할 수 있다.Additionally, the non-conductor area 245 may be formed in each end area of the vertical support 242 connected to the horizontal support 241 among the vertical supports 242, as shown in (b) of FIG. 6. In this case, the non-conductor area 245 may be formed of a plastic-based combination or the horizontal support 241 and the vertical support 242 may be connected and fixed using insulating double-sided tape.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)의 일 형태를 도시한 것이다.Figure 7 shows one form of a guideway support structure 240 according to another embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)은 일 예시적으로 가로지지대(241) 또는 세로지지대(242)가 절연영역(243) 및 비절연영역(243)이 교번하여 증착되는 구조일 수 있다.As shown in FIG. 7, the guideway support structure 240 according to another embodiment of the present invention has an exemplary horizontal support 241 or a vertical support 242 in an insulating area 243 and a non-insulating area ( 243) may be alternately deposited.

이로 인해 가로지지대(241) 또는 세로지지대(242) 표면에 초전도 전자석(130)으의 상대적 움직임으로 인해 유기전압이 유기되어 전류가 흘러 유도전류손실이 발생하는 현상을 방지할 수 있다. 특히 이 경우 비자성체 특성을 가지도록 하기 위해 스테인레스 스틸을 가로지지대(241) 또는 세로지지대(242)의 소재로 포함시킴으로써 히스테리시스 손실도 제거할 수 있다.As a result, it is possible to prevent a phenomenon in which an induced current loss occurs due to induced voltage induced by the relative movement of the superconducting electromagnet 130 on the surface of the horizontal support 241 or the vertical support 242, resulting in current flow. In particular, in this case, hysteresis loss can be eliminated by including stainless steel as a material for the horizontal support 241 or the vertical support 242 in order to have non-magnetic properties.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)의 구조를도시한 것이다. 이하 도 8을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)의 구성에 대해 설명한다.Figure 8 shows the structure of the guideway support structure 240 according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration of the guideway support structure 240 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)은 그 내용이 배치되지 않는 선에서 앞서 설명한 내용을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)은 가로지지대(241) 및 세로지지대(242)를 포함한다.The guideway support structure 240 according to another embodiment of the present invention may include the content described above as long as the content is not arranged. That is, the guideway support structure 240 according to another embodiment of the present invention includes a horizontal support 241 and a vertical support 242.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)의 가로지지대(241) 및 세로지지대(242)는 그 전체 영역이 비전도성이자 비자성체 소재로 제조된다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)은 비전도성이므로 유도전류 발생가능성이 거의 없으며, 이에 따라 유도전류 발생에 의한 유도자기력의 발생을 방지할 수 있다.The entire area of the horizontal support 241 and the vertical support 242 of the guideway support structure 240 according to another embodiment of the present invention is made of a non-conductive and non-magnetic material. Since the guideway support structure 240 according to another embodiment of the present invention is non-conductive, there is little possibility of generating an induced current, and thus the generation of induced magnetic force due to the generation of induced current can be prevented.

이때 지지구조물(240)은 비전도성 및 비자성을 가지면서도 높은 인장-압축 강도 및 굽힘 능력을 확보할 수 있는 소재여야 하는데, 이러한 소재로서 일 예시적으로 FRP(Fiber Reinforced Plastic)가 사용될 수 있다.At this time, the support structure 240 must be made of a material that can secure high tensile-compressive strength and bending ability while being non-conductive and non-magnetic. Fiber Reinforced Plastic (FRP) may be used as an example.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)은 전체가 하나의 소재로 제조될 수 있으므로, 지지구조물(240) 상에서 유도전류의 흐름을 차단하기 위한 불연속 영역을 포함할 필요가 없다. 또한 이 경우 가로지지대(241)와 세로지지대(242)를 이어주기 위한 이음부가 철사 등 전도성 물질로 이루어져 있어도 유도전류 발생이 방지되는 효과를 유지할 수 있다. 따라서 이는 제조가 용이하고, 구조의 안정성이 높은 장점을 가진다.Since the guideway support structure 240 according to another embodiment of the present invention can be entirely manufactured from one material, there is no need to include a discontinuous area to block the flow of induced current on the support structure 240. . Also, in this case, even if the joint for connecting the horizontal support 241 and the vertical support 242 is made of a conductive material such as wire, the effect of preventing the generation of induced current can be maintained. Therefore, it has the advantage of being easy to manufacture and having high structural stability.

도 9는 본 발명의 각 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)이 포함된 하이퍼루프 시스템에서 차량(100)의 일 예시적인 주행 프로파일을 도시한 그래프이다. FIG. 9 is a graph showing an exemplary driving profile of a vehicle 100 in a hyperloop system including a guideway support structure 240 according to each embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 각 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)이 포함된 하이퍼루프 시스템은 차량(100)의 추진이 필요한 가속 영역(), 차량(100)의 추진이 불필요하며 차량(100)이 등속에 가깝게 운동할 수 있는 등속 영역() 및 차량(100) 속도를 감소시키는 감속 영역()으로 구분된다.As shown in Figure 9, the hyperloop system including the guideway support structure 240 according to each embodiment of the present invention has an acceleration area ( ), a constant velocity region ( ) and a deceleration zone that reduces the speed of the vehicle 100 ( ).

일반적인 자기 부상 시스템에서는 공기에 의한 저항력 및 가이드레일 내부의 지지구조물(240)에 발생하는 유도전류로 인해 형성된 자기장에 의한 항력이 존재한다. 따라서 이 경우 차체의 속도를 유지할 수 있는 추진력을 지속적으로 제공하기 위해 차체 추진을 위한 코일을 등속 영역 상의 가이드레일에도 배치해야 한다.In a general magnetic levitation system, there is a drag force due to a magnetic field formed due to resistance force caused by air and induced current occurring in the support structure 240 inside the guide rail. Therefore, in this case, coils for vehicle body propulsion must also be placed on the guide rail in the constant velocity area in order to continuously provide propulsion to maintain the vehicle body speed.

또한 일반적인 하이퍼루프 시스템에서는 튜브(300) 내부가 진공 상태이므로 공기에 의한 저항력은 거의 문제되지 않으나, 가이드레일의 지지 구조물에 발생하는 유도전류로 인해 형성된 자기장에 의한 항력 때문에 차량(100)을 추진하기 위한 에너지가 본 발명의 구성을 포함할 경우에 비해 상대적으로 많이 소모된다.In addition, in a general hyperloop system, the inside of the tube 300 is in a vacuum state, so the resistance caused by air is hardly a problem, but the drag caused by the magnetic field formed by the induced current generated in the support structure of the guide rail makes it difficult to propel the vehicle 100. Relatively more energy is consumed compared to the case including the configuration of the present invention.

또한 이 경우, 상기 유도 자기장에 의한 항력 때문에 차량(100)이 등속 구간에서 등속을 유지하기 위해서 등속 구간에 배치된 가이드레일에도 추진을 위한 코일을 배치해야 한다. 따라서 이와 같은 시스템에서는 추진을 위한 코일 배치에 필요한 비용이 증가되는 문제가 생긴다.Also, in this case, in order for the vehicle 100 to maintain a constant speed in the constant speed section due to the drag caused by the induced magnetic field, a coil for propulsion must also be placed on the guide rail disposed in the constant speed section. Therefore, in such a system, a problem arises in which the cost required for coil placement for propulsion increases.

반면 본 발명의 각 실시예에 따른 가이드웨이 지지구조물(240)을 포함하는 하이퍼루프 시스템에서는 가이드웨이 지지구조물(240)의 존재로부터 발생하며 차량(100)의 추진을 방해하는, 유도자기장에 의해 발생하는 항력이 존재하지 않게 된다. On the other hand, in the hyperloop system including the guideway support structure 240 according to each embodiment of the present invention, an induced magnetic field is generated from the presence of the guideway support structure 240 and interferes with the propulsion of the vehicle 100. There is no drag force.

따라서, 본 발명의 지지구조물(240)을 포함하는 시스템은 차량(100)의 추진을 위한 전력 소모량이 본 발명의 지지구조물(240)을 포함하지 않는 시스템에 비해 크게 절감되는 장점이 있다.Accordingly, the system including the support structure 240 of the present invention has the advantage of significantly reducing power consumption for propulsion of the vehicle 100 compared to a system that does not include the support structure 240 of the present invention.

또한, 본 발명의 지지구조물(240)을 포함하는 시스템은 주행시 차량(100)의 추진속도를 유지시키기 위해 추진코일(210)을 차량(100)의 등속구간에 위치하는 가이드웨이(200)에 배치할 필요가 극히 적어지게 된다. 따라서 본 발명의 지지구조물(240)을 포함하는 시스템에서는 추진코일(210) 설치를 위해 필요한 비용을 절감할 수 있어 경제성 부분에서 큰 이점을 가진다.In addition, the system including the support structure 240 of the present invention arranges the propulsion coil 210 on the guideway 200 located in the constant speed section of the vehicle 100 in order to maintain the propulsion speed of the vehicle 100 when driving. There will be very little need to do so. Therefore, the system including the support structure 240 of the present invention has a great advantage in terms of economic efficiency because the cost required for installing the propulsion coil 210 can be reduced.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present embodiment, and those skilled in the art will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but rather to explain it, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these examples. The scope of protection of this embodiment should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of rights of this embodiment.

1: 하이퍼루프 시스템 240: 지지구조물
100: 차량 241: 가로지지대
110: 본체 242: 세로지지대
120: 가이드부 243: 절연영역
130: 전자석 244: 분리영역
200: 가이드웨이 245: 부도체영역
210: 추진코일 300: 튜브
220: 부상코일
230: 외부구조물
1: Hyperloop system 240: Support structure
100: vehicle 241: horizontal support
110: main body 242: vertical support
120: guide part 243: insulating area
130: electromagnet 244: separation area
200: guideway 245: non-conducting area
210: Propulsion coil 300: Tube
220: floating coil
230: External structure

Claims (13)

자기 부상 운송 시스템의 가이드웨이를 지지하기 위한 지지구조물로서,
상기 자기 부상 운송 시스템의 차량 진행 방향에 나란하게 배열되는 복수의 가로지지대; 및
상기 가로지지대와 수직한 방향으로 배열되는 세로지지대를 포함하며,
상기 세로지지대 또는 상기 가로지지대는 상기 차량에 구비된 전자석에 의해 상기 세로지지대 및 상기 가로지지대 상에 발생하는 유도 전류 발생을 차단하여 상기 차량에 인가되는 자기적 항력의 발생을 방지하기 위한 하나 이상의 절연영역을 포함하고,
상기 세로지지대 및 상기 가로지지대는,
상기 절연영역 외의 영역으로서 전도성 소재로 이루어진 복수의 비절연영역을 포함하며, 상기 절연영역은 상기 복수의 비절연영역이 분리됨으로써 형성된 분리영역 및 상기 복수의 비절연영역 사이에 형성된 부도체 영역 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 지지구조물은,
상기 가이드웨이의 하단면에 수직한 양 측면에 상기 가로지지대 및 상기 세로지지대가 격자구조를 이루어 형성되어, 상기 지지구조물의 양 측면에 발생하는 유도 전류로 인한 유도자기장의 발생에 의하여 상기 차량의 이동 반대방향으로 발생하는 항력을 제거하도록 형성되고,
상기 절연영역은 상기 세로지지대 또는 상기 가로지지대 중 어느 한 곳 이상에 형성되거나 또는 상기 세로지지대 상에서 상기 세로지지대 및 상기 가로지지대가 연결되는 연결부에 형성되는 것을 특징으로 하는 가이드웨이 지지구조물.
As a support structure for supporting the guideway of a magnetic levitation transportation system,
A plurality of horizontal supports arranged in parallel in the vehicle direction of travel of the magnetic levitation transportation system; and
It includes vertical supports arranged in a direction perpendicular to the horizontal supports,
The vertical support or the horizontal support is one or more insulators to prevent the generation of magnetic drag applied to the vehicle by blocking the generation of induced current generated on the vertical support and the horizontal support by an electromagnet provided in the vehicle. contains an area,
The vertical support and the horizontal support are,
An area other than the insulating area includes a plurality of non-insulating areas made of a conductive material, wherein the insulating area is at least one of a separation area formed by separating the plurality of non-insulating areas and an insulating area formed between the plurality of non-insulating areas. Including,
The support structure is,
The horizontal supports and the vertical supports are formed in a grid structure on both sides perpendicular to the lower surface of the guideway, and the vehicle is moved by the generation of an induced magnetic field due to the induced current generated on both sides of the support structure. Formed to eliminate drag occurring in the opposite direction,
A guideway support structure, characterized in that the insulating area is formed on one or more of the vertical support or the horizontal support, or at a connection portion where the vertical support and the horizontal support are connected on the vertical support.
제1항에 있어서,
상기 자기 부상 운송 시스템은 하이퍼루프 시스템인 것을 특징으로 하는 가이드웨이 지지구조물.
According to paragraph 1,
A guideway support structure, characterized in that the magnetic levitation transportation system is a hyperloop system.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 절연영역은 플라스틱 계열의 결합체인 것을 특징으로 하는 가이드웨이 지지구조물.
According to paragraph 1,
A guideway support structure, wherein the insulating area is a plastic-based combination.
제1항에 있어서,
상기 가로지지대의 전 영역이 상기 절연영역으로 형성되며, 상기 절연영역은 부도체 소재로 형성된 부도체 영역인 것을 특징으로 하는 가이드웨이 지지구조물.
According to paragraph 1,
A guideway support structure, characterized in that the entire area of the horizontal support is formed by the insulating area, and the insulating area is a non-conducting area formed of a non-conducting material.
제1항에 있어서,
상기 세로지지대의 전 영역이 상기 절연영역으로 형성되며, 상기 절연영역은 부도체 소재로 형성된 부도체 영역인 것을 특징으로 하는 가이드웨이 지지구조물.
According to paragraph 1,
A guideway support structure, characterized in that the entire area of the vertical support is formed by the insulating area, and the insulating area is a non-conducting area formed of a non-conducting material.
제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연영역은 비자성 소재로 형성된 영역인 것을 특징으로 하는 가이드웨이 지지구조물.
According to any one of paragraphs 7 and 8,
A guideway support structure, characterized in that the insulating area is an area formed of a non-magnetic material.
제9항에 있어서,
상기 가로지지대 또는 상기 세로지지대는 FRP(Fiber Reinforced Plastic) 소재로 제조되는 것을 특징으로 하는 가이드웨이 지지구조물.
According to clause 9,
A guideway support structure, wherein the horizontal support or the vertical support is made of FRP (Fiber Reinforced Plastic) material.
제1항에 있어서,
상기 가로지지대 및 상기 세로지지대의 상기 절연영역 외의 영역은 강철 소재로 제조된 것을 특징으로 하는 가이드웨이 지지구조물.
According to paragraph 1,
A guideway support structure, characterized in that the area other than the insulation area of the horizontal support and the vertical support is made of steel material.
제1항에 있어서,
상기 가이드웨이 지지구조물은 상기 가이드웨이 내부에 배치되며, 상기 가이드웨이는 콘크리트 소재로 제조된 것을 특징으로 하는 가이드웨이 지지구조물.
According to paragraph 1,
The guideway support structure is disposed inside the guideway, and the guideway is manufactured from a concrete material.
삭제delete
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