KR20070019954A

KR20070019954A - 알프벤파 생성 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20070019954A
Application number: KR1020067007149A
Authority: KR
Inventors: 안드리아스 그라싸우어; 맨프래드 히트머; 노버트 프리스치아프; 토비아스 바투스취
Original assignee: 콰사 테크놀로지엔트위크룽 게스.엠.베.하.
Priority date: 2003-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2007-02-16
Also published as: AT502984B8; US7482597B2; ATE468590T1; EP1671333B1; AU2004273099B2; EP1671333A1; ZA200603012B; IL174274A; NO20061648L; CA2538827A1; IL174274A0; AT502984A1; JP2007506016A; US20060289117A1; DE502004011183D1; AT502984B1; AU2004273099A1; NZ546592A; WO2005027142A1

Abstract

본 발명은 알프벤파를 생성하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 이온화 될 수 있는 물질이 자기장을 통과하도록 제공된다. 상기 물질이 알프벤파에 의해서 이송될 수 있는 방법 및 장치를 실현 하기 위하여, 상기 자기장은, 반대의 극성을 가지는 적어도 하나의 진동 이차 자기장에 의해서 주기적으로 변형되는 이차 자기장을 포함하며, 그 결과, 이온화 될 수 있는 상기 물질내에 형성되는 알프벤파가 상기 자기장 내에 위치되며, 상기 알프벤파는 상기 자기장을 통과하는 물질의 질량 밀도 및 상기 자기장의 강도에 의해서 결정되는 속도(V_A)로 전파되며, 질량이 상기 알프벤파에 의해서 이송될 수 있도록 상기 자기장의 강도는 상기 자기장내에 위치되는 물질의 운동에너지 보다 크다.

알프벤파, 이온

Description

알프벤파 생성 방법 및 장치{Method and device for generating Alfven waves}

본 발명은 이온화된 상태로 생성되며 자장을 통과하는 물질을 이용하여, 알프벤파(Alfven wave)를 생성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 일차 자기장을 생성하는 적어도 하나의 장치와 이차 자기장을 생성하기 위한 적어도 하나의 이차 코일로 이루어지는 마그네틱 노즐과 그리고 자기장을 통하여 이온화 될 수 있는 물질을 안내하는 챈널을 가지는, 이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 장치 및 전기 공급 장치를 가지는, 알프벤파를 생성하는 장치에 관한 것이다.

마지막으로, 본 발명은 상기한 바와 같은 알프벤파를 생성하는 장치를 이용하는 차량용 모터에 관한 것이다.

알프벤파는 스웨덴의 물리학자 하니스 올로프 괴스타 알프벤(Hannes Olof Gosta Alfven)의 이름을 따서 지어진 자기유체역학파(magnetohydrodynamic waves)인데, 이 파를 발견하여 그는 1970년에 노벨 물리학상을 수상하였다. 알프벤파는 자기장의 강도 또는 형상의 변화에 의해서 발생되는 전기 전도성 유체 또는 자기화된 플라즈마내의 저주파수 파이다. 알프벤파는 소위 알프벤 속도로 불리우는 일정 한 속도로 전파된다. 알프벤파는 자기장 내에서 발생하는 운동하는 파의 전파이다. 진공 상태에서, 알프벤파는 진공상태의 빛의 속도로 전파된다. 자기장이 이온화 될 수 있는 물질, 예를 들면, 플라즈마와 반응하면, 알프벤 속도는 유전체 매질의 전하 밀도 또는 질량 밀도에 의해서 결정된다. 알프벤파는 물질과 자기장의 상호작용에 의해서 의해서 질량, 에너지 그리고 임펄스를 이송할 수 있다. 이와 같은 질량이송을 위하여, 소위 말하는 알프벤 제한(alfven limit)은 어떤 역할을 하게 되는데, 이러한 제한 범위 내에서, 자기장의 강도가 이송될 물질의 운동에너지보다 커야한다. 알프벤파에 의한 물질 이송의 효과는 분광수단에 의한 실험별(exotic stars)환경에서 처음으로 확인되었으며, 그 후에 실험실에서 확인 되었다.

알프벤파는 우주공간내의 플라즈마 내에 주로 존재하는 것으로서, 자기장과 이 자기장을 흐르는 전류 사이의 상호작용에 의해서 발생한다. 전형적으로, 알프벤파는 천체의 가스체과 같은 자기화된 전도성 매체내에서 낮은 주파수로 발생한다. 상기 알프벤파는 전자기 에너지를 이송할뿐만 아니라 플라즈만 전류 및 이들과 연계된 자기장의 위상(topolygy)내의 변화에 대한 정보를 포함한다. 하니스 알프벤이 1942년에 전자기운송의 이러한 원리를 제안한 이래, 두 개의 개념들이 연구자들의 관심을 불러일으켰다. 하나는, 밀도 및 자기장 강도가 변화하는 압축파(compression)의 개념이며, 다른 하나는 자기장의 방향만이 변화되는 전단파(sear wave)의 개념이다. 알프벤파가 오로라빛을 생성하는 역할을 할 수도 있기 때문에, 알프벤 전단파의 동력학은 지구의 극지에서 특히 많은 관심을 가진다. 이 에 대한 보다 상세한 내용은 저자가 닐 에프 클라머(Neil F. Cramer)이며 빌레이 출판사(Wiley Publishing)에서 2001년에 출간된 "The Physics of Alfven Waves"와 스프링거 베르라그사의 1997년도 클라우스 지. 스트라스마이어의(Klaus G. Strassmeier) "Aktive Sterne", ISBN: 3-211-83005에서 찾아 볼 수 있다.

지금까지, 알프벤파는 핵융합장치에서의 이용과 관련된 방법에서만 이용되어왔다. 일 예로서, 미국특허 4,661,304호는 핵융합장치에서 초공진 사이클로트론 주파수(super resonant coil mechanism)를 생성하기 위하여 공진코일 메커니즘을 이용하여 알프벤파를 생성하는 방법을 개시하고 있다. 핵융합 원자로내의 고온을 달성하기 위하여 원형으로 배열되는 다수의 코일을 기반으로한 유사한 설계가 러시아 특허 명세서 SU1,485,436에 개시되어 있다. 상기 특허들에서는, 에너지가 알프벤파에 의해서 이송되고 있다. 알프벤파에 의한 질량이송의 직접적인 이용은 이 경우 일어나지 않았다 (H. Alfven, "Spacecraft Propulsion: New Methods ", _Science_, Vol. 176, pages 167-168, April 14, 1972 참조)

차량, 특히 우주비행체의 추진을 위해 알프벤파를 이용하는 것은 아직 제안되고 있지 않다. 두 개의 원리들이 차량, 특히 우주비행체의 전기적 반작용 추진을 위해서 현재 이용되고 있으나, 외부 에너지원의 질량 때문에 요구되는 상대적으로 높은 힘으로 인하여 이들의 유용성이 제한받는다. 화학적 추진 시스템내의 연료에 함유되어 있는 에너지는 전기적 추진 시스템 경우 외부 에너지원으로 부터 공급되어야 한다. 또한, 높은 밀도의 전기 에너지 저장매체에도 불구하고, 전자기 추진 시스템아 이용된다. 전기 에너지 추진 시스템의 경우, 다양한 방법으로 여기 되는 가스의 이온 성분이 전기장에 의해서 가속된다. 가속 경로를 정의하는 전극들 사이의 물리적 분리가 방사빔의 단면에 의해서 더욱 배가되기 때문에, 낮은 추력 밀도만이 수용가능한 에너지 포텐셜차로 가능한데, 이것은 효율에 영향을 미친다. 양으로 전하된 이온들(positively charged ions)만이 이 경우에 방출되고, 그후, 이 이온들이 정전 포텐셜을 방지 하기 위하여 외부 전자발생원에 의해서 모터로부터 하류에서 중성화 되기 때문에, 이 이온들은 이온 모터라고 불리운다.

이와 달리, 자기 추진 시스템의 경우에, 열벽을 가지는 고정노즐로서 자기장이 유일하게 이용된다. 자기장내에서 결합되어 있는 입자들이 이들의 라머주파수(Larmor frequency)를 바탕으로 상호작용을 하게된다. 그래이딩(grading)으로부터 발생하는 자기장 강도의 내리막 구배는 마찬가지로 보다 작은 결합력을 형성하게 되는데, 이로 인하여, n번째 충격후에 상기 입자들은 상기 결합상태에서 상기 자기장으로 비탄력적으로 분산되고, 열역학 압력에 의해서 노즐의 형태의 자기장 밖으로 가압된다.

일반적으로, 자기장으로부터 팽창되는 플라즈마는 아크에 의해서 열여기된다. 순수 아크 모터와의 차이는 플라즈마 온도가 노즐벽의 열부하용량에 의해 제한되지 않는다는 것이다. 플라즈마와 고정 자기력 사이의 상호작용은 이 경우 두 번째로 중요하게 된다. 자기장내에서 열여기된 플라즈마의 동력으로 인하여, 플라즈마 모터들은 자기플라즈마동력(magnetoplasmadynamic (MPD)) 추진 시스템 또는 MPD 모터로 불리운다. 통상의 MPD 모터는 두 개의 그룹, 즉, 자기유도 자기장 모터(self-induced filed motors)와 외부유도 자기장 모터(externally-induced filed motors)로 나뉘어 질 수 있다. 자기유도모터의 경우, 코일이 아니고 자석이 제공되어, 마그네틱 노즐의 자기장이 아크의 고방전 전류에 의해서 유도된다. 외부유도 자기장 모터의 경우, 코일에 의해서 생성되는 마그네틱 노즐의 자기장이 실질적으로 외부 자기장에 의해서 형성되므로, 모든 방전전류가 가열을 위하여 이용된다.

자기 프라즈마 모터가, 예를 들면, 미국특허 6,334,302B1 (가변 특성 임펄스 자기플라즈마 로켓(Variable Specific Impulse magnetoplasma Rocket))에서 알려져 있다. 이 경우, 플라즈마 발생장치가 플라즈마를 적어도 두 개의 자기 트로이달 코일을 통하여 지나게 하는데 이용되며 자기장내에서 열여기된다. 무선 주파수 자기장 진동은 자기장 진동에 의해서 자성용기의 형태로 플라즈마를 가열한다. 가변적인 강도의 자기장의 형상은 근본적으로 변화되지 않고 유지되는데, 이로 인하여 자기장은 물질 이송이 아니라 에너지 이송을 위해 이용된다. 상기 통상의 MPD 추진 시스템의 경우보다 이러한 모터를 이용할 경우 보다 나은 효율을 이루는 것이 가능하게 되었다.

미국 특허 4,412,967호는 알프벤파의 원리를 이용한 입자가속기를 개시하고 있다. 이 특허의 입자빔은 천공기구(drilling tool) 또는 무기로서 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 목적은 질량을 이송 할 수 있는 알프벤파를 생성하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 이러한 방법 및 장치를 차량용, 특히 우주비행체용 모터로서 이용될 수 있도록 하는것에 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 따른 목적을 실현하기 위한 방법에 따르면, 자기장은, 반대의 극성을 가지는 적어도 하나의 진동 이차 자기장에 의해서 주기적으로 변형되는 이차 자기장을 포함하며, 그 결과, 이온화 될 수 있는 상기 물질내에 형성되는 알프벤파가 상기 자기장 내에 존재하게되며, 상기 알프벤파는 상기 자기장을 통과하는 물질의 질량 밀도 및 상기 자기장의 강도에 의해서 결정되는 속도(V_A)로 전파되며, 질량이 상기 알프벤파에 의해서 이송될 수 있도록 상기 자기장의 강도는 상기 자기장내에 위치되는 물질의 운동에너지보다 크다. 본 발명에 따른 방법은 최초로 알프벤파가 질량을 이송하는데 이용할 수 있게 하여준다. 이러한 방법으로 생성된 물질빔은 반작용의 원리를 이용함으로서 차량용, 특히 위성과 같은 우주비행체용 추진 시스템을 생성하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 다른 응용분야에도 역시 적용가능하다. 이에 대해서는 이하에서 간단히 설명하기로 한다. ,

알프벤파를 이용하여 질량을 이송할 수 있도록 하기 위하여, 이하 설명될 특정 조건들이 만족되어야 한다. 알프벤파는 일차 자기장의 주기적인 형상 변화에 의해서 생성되는 것이다. 상기 일차 자기장 형상의 주기적 변화는 이하 이차 자기장으로 불리우게될 그리고 이차 코일에 의해서 형성되는 적어도 하나의 주기적으로 변화하는 제 2 자기장에 의해서 발생된다. 상기 진동 이차 자기장은 상기 이차 코일에 진동신호를 전달하여 발생된다. 상기 이차 코일에 대한 구동 신호의 형상 및 주파수는 그 적용분야의 특성에 따라 그리고 이용되는 자장코일의 특정 특성에 의해서 결정된다. 근본적으로, 상대적으로 높은 이차 자기장 진동 주파수에서는, 자기장의 전체 변형경로가 더 이상 질량이송을 위해 이용될 수 없으므로, 동작경로가 짧아지게되는 영역으로 들어가게 된다. 자기장의 중첩으로 인하여, 자기장의 자력선이 상기 이차 코일의 반대측에서 외측으로 가압되며, 이에 따라, 깔대기 형상의 일차 자기장이 생성되게 된다. 이 깔대기 자기장으로 인하여, 자기장에 의해서 둘러쌓여진 부피가 감소하게 된다. 따라서, 이온화 될 수 있으며 그리고 자기장내에 존재하는 물질이 압축되며 그리고 자기장 밖으로 가압된다. 자기장과 상호 작용하는 물질은 한편으로는 방사질량으로 그리고 다른 한편으로는, 보다 작은 크기의, 로렌츠 입자로 나뉜다. 로렌츠 입자들은 상대적으로 높은 자속밀도 영역에 위치되며 그리고 자력선에 결합된다. 이에 반해, 나머지 입자들은 자력선에 결합되지 않아, 유사 자유입자(quasi-free particles)로 불린다. 상기 유사 자유입자는 상기 로렌트 입자들 상으로 분산된다. 이러한 이유로, 상기 로렌츠 입자들에 의해서 발생되며 상기 둘러 싸여있는 물질상에 작용하는 힘은 벽힘(wall force)으로 불리울 수 있다. 별도의 MPD 모터들과는 달리, 상기 자기벽힘(magnetic wall force)은 노즐의 역할을 할 뿐만 아니라 이들의 운동을 통하여 방사질량을 압축한다. 알프벤파가 조금이라도 질량을 이송시킬 수 있도록 하기 위하여, 소위 말하는 알프벤 제한, 즉 자기장강도가 상호 작용하는 입자들의 운동에너지보다 높아야 되는 알프벤 제한이 고려되어야만 한다. 이러한 조건이 만족되지 않으면, 알프벤파는 질량을 이송하는데 이용되지 못한다. 플라즈마 공간내의 변수들이 이러한 조건을 위하여 분석되어야 하다. 만약, 입자들의 운동 에너지가 자기장보다 크면, 입자들이 자기장에 결합되지 않게되어, 이를 따를수 없게 된다. 그러나, 만약 입자들이 상기의 정의에 따라서, 자기장에 결합되면, 알프벤 제한에 의해서 정의된 바와 같이, 입자들이 자기장에 의해서 이송된다. 이와 관련된 수학적 원리는 후에 보다 상세히 설명하기로 한다.

자기장은 소위 알프벤 속도로 불리는 알프벤파의 전파속도로 변형된다. 이 경우, 두 선택 사이에 차이가 발생한다.

본 발명에 따른 일 특징에 따르면, 알프벤 속도는 자기장내에 위치하는 물질내의 음속과 동일하거나 이 보다 작다. 이것은 둘러싸여진 매체의 탄성압축의 경우를 나타낸다. 이러한 탄성압축의 경우, 불가피한 마찰 손실 이외에 매체의 가열은 발생하지 않는다. 대신에, 내부에서 기계적인 과압력이 주변 압력에 대해서 발생하게된다. 알프벤 속도가 자기장내에 존재하는 물질의 음속보다 낮거나 같은 경우, 운동 임펄스는 대체적으로 탄성 이송된다. 이러한 방출 질량의 탄성 가속의 경우에, 내부 음속이 이송된 매체의 배출온도에서 높아지지 않기 때문에 높은 배출속도를 이루는것이 불가능하다. 가능한 작은 비율의 이온과 관련된 그러한 유체와 결합된 물질의 높은 밀도가 어떠한 경우에도 높은 알프벤 속도를 허용하지 않기 때문에, 이러한 방법의 이용은 전도성 유체와 함께하는 작동에서 일차적으로 가능하다.

알프벤파의 알프벤 속도가 자기장내에 존재하는 물질의 음속보다 클 경우, 이러한 물질은 비탄성적으로 압축되어, 가열되게 된다. 탄성적으로 이송 가능한 임펄스의 증폭은 이와 관련된 탄성계수 및 음속에 의해서 좌우된다. 알프벤파 및 로렌츠 입자에 의해서 이송되는 임펄스의 비탄성 성분은 비간섭성 내부 운동 즉, 열로 변환된다. 따라서, 이러한 방식으로 열여기된 물질은 높은 온도를 가질 뿐 아니라 높은 음속을 가지게 되어, 상기 마그네틱 노즐의 깔대기 형상의 자기장으로부터 팽창하게된다. 따라서, 어떠한 외부의 가열 메커니즘 없이도, 마그네틱 노즐 형태로 이루어진 자기장의 힘을 통하여 가열이 직접 일어난다. 비탄성 압축의 경우에, 압축시간과 가열에 의해서 발생하는 복사방출에 의해서 발생하는 에너지 손실 사이의 비가 중요하다. 최적화된 시스템에서는, 동작경로 및 알프벤 속도에 의해 결정되는 알프벤파의 전파시간이, 주기 시간동안 펄스에 의해서 공급되는 것보다 적은 에너지가 방출되도록, 이루어 져야 한다. 작은 질량밀도가 이러한 목적을 실현하기 위한 높은 알프벤 속도를 이루는데 필요하기 때문에, 방출질량의 비탄성 압축에 의한 열여기는 강한 진공분야에 이용될 수 있다. 짧은 가속거리에도 불구하고, 이 경우에, 높은 임펄스가 높은 알프벤 속도에 의해서 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 일 특징에 따르면, 일차 자기장은 반드시 일정하다. 회로의 복잡성 레벨이 낮도록 반드시 일정하게 하나의 코일로 공급하여 일차 자기장을 형성하게 함으로서 이루어 질 수 있다. 마찬가지로, 상기 일차자기장은 영구 자석에 의해서도 생성될 수 있다.

코일, 즉, 상기 일차 코일을 이용하여 상기 일차 자기장을 형성하는 경우, 일차 자기장이 주기적으로 오프된다면, 상기 일차 코일의 전기저항에 의해서 발생되는 가열이 감소될 수 있다. 이 경우, 오프되는 주기 및 시간은, 이 일차 자기장이 오프되는 동안의 위상에서 열에너지가 배출될 수 있도록, 적절히 선택되어야 한다.

자기장이 오프되는 주기동안에 마찬가지로 이차 자기장이 바람직하게 오프되도록, 상기 일차 자기장이 오프되는 시간동안 상기 이차 자기장을 유지시키는 것이 반드시 좋은 것은 아니다. 상기 일차 자기장은 오프되고, 그리고 필요 하다면, 이차 자기장이 상기 코일에 대한 공급장치와 연결되는 적절한 제어장치에 의해서 마찬가지로 오프될 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 특징에 따르면, 마그네틱 노즐의 효과를 개선하기 위하여 상기 자기장은 축 방향 및/또는 방사 방향으로 포커스 된다. 이러한 포커스를 위하여 다양한 방법이 이용될 수 있는데, 예를 들면, 자기 방법 또는 자기장 코일의 다른 특별한 배치 및 기계적 구성을 이용할 수 있다.

상기 일차 자기장의 강도는 상기 이차 자기장이 온상태로 되어 있는 동안에 가변 되어, 상기 일차 자기장의 변형에 영향을 미칠 수 있다. 이 경우, 상기 일차 자기장은 최소한의 정도로 가변된다. 상호 변형되는 자기장들의 형상은 일차 자기장의 일시적 감소 및 증가에 의해서 영향을 받아 최적화 될 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 특징에 따르면, 상기 알프벤파가 위상지연 된다. 예를 들면, 상기 이차 코일이 온상태로 되어 있는 동안에 전압 상승을 지연시킴으로서 이루어 질 수 있는 이러한 위상지연은 상기 일차 자기장의 변형위상의 시간주기를 늘리는데 이용될 수 있다. 이러한 방식으로 상기 알프벤파에 영향을 미치는 것은 알프벤 속도가 높을 경우 유용하다. 일 예로, 본 발명에 따른 방법은 유체운동분야에서 자기장의 변화를 느리게 하는데 유리할 수 있다. 선택적으로, 플라즈마 발생원을 이용하는 방법을 이용할 경우, 예를 들면, 흑체(black body)복사에 의한 손실이, 예를 들면, 압축온도가 너무 높기 때문에, 효율을 과도하게 제한할 때, 알프벤 속도를 감소 시키는 것이 유리 할 수 있다.

만약 알프벤파가 반작용 원리에 의해서 추력을 생성한다면, 본 발명에 따른 알프벤파를 생성하는 방법은 차량, 특히 우주 비행체를 추진시키는데 이용될 수 있다. 이 경우, 플라즈마 발생원으로서, 용기내에 위치하는 가스를 이온화 시키는 이온 메커니즘이라면 어느 것이라도 이용될 수 있다. 알프벤파는, 진동방식에서 상기 매체가 상기 깔대기 형상의 자기장으로부터 팽창하는 속도보다 더욱 빠르게 플라즈마 발생원으로부터 유입되는 매체의 질량을 감소시킨다. 자기장의 펄스 주기 동안 공급되는 높은 임펄스는 플라즈마를 가열시켜 높은 음속을 발생하고, 이로 인하여 플라즈마의 높은 팽창속도가 실현된다. 알프벤파는 몇몇 다른 메커니즘에 의해서 이미 가속된 플라즈마빔을 더욱 가속하는데 이용될 수 있다. 즉, 위성의 위치 제어를 위한 모터에서 우주업무수행을 위한 로켓의 추진시스템의 모터에 이르기까지 다양한 분야에 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 방법이 소정의 이온 또는 플라즈마 발생원에 적용될 수 있기 때문에, 방전경로를 가지고 있지 않아 부식되는 전극을 가지고 있지 않는 무선주파수 발생원에도 이용하는 것이 가능하다. 그 결과, 수명이 길고 부식이 없는 전자기 추진시스템이 가능하게 된다.

마찬 가지로, 상기 알프벤파는, 예를 들면, 위성이 작동되지 않도록 하기 위하여, 예를 들면, 군사분야에서 이용될 수 있는 높은 운동에너지를 가지는 입자빔을 생성하는데 이용될 수 있다. 이 경우, 일차 자기장이 작동하고 있는 동안에, 높은 에너지의 입자빔이 이차 코일의 단일 펄스에 의해서 유용하게 발생된다.

위에서 이미 설명한 바와 같이, 가속된 질량에 추가로 임펄스를 공급할 수 있다. 모든 가속된 매체가 본 발명에 따른 방법에 의해서 재연소의 원리에 따라 더욱 가속될 수 있다. 예를 들어, 상기 장치는 가속된 물질이 이러한 방식으로 더욱 가속되도록 아크 모터와 결합될 수 있다.

상기 자기장 내에 존재하는 물질내에서 양자(phonons)가 생성되거나 증폭되게 하는것 그리고/또는 양자가 상기 자기장내에 존재하는 물질에 의해서 둘러 싸여있는 매체내에서 생성되거나 증폭되게 하는 것도 가능하다. 양자는 알프벤파의 영향에 의해서 자기장에 의해 둘러싸여 있는 물질내의 음속에 영향을 미침으로서 증폭될 수 있다. 다른 메커니즘에 의해서 이미 여기된 물질이 추가의 임펄스를 제공받고자 하는 분야, 예를 들면, 화학적 연소 또는 화학적 가열분야에 이러한 양자의 증폭을 이용할 수 있다.

마지막으로, 자기장내에 존재하는 물질을 압축하여 이 물질을 열여기시키고, 이러한 열여기에 의해서 전자기 방사가 발생되게 하거나 또는 증폭되게 하는 것도 가능하다.

마지막으로, 반도체 물질을 도핑하기 위하여 입자들을 가속시키는데 본 발명에 따른 방법을 이용하는 것도 가능하다. 원칙적으로, 상기한 방법을 이용하여 프린터를 작동시키는 것도 가능한다. 즉, 본 발명에 따른 방법은 프린트 용지에 증착될 물질을 가속시키는데도 이용될 수 있다.

염이온(salt inons)들이 마그네틱 노즐의 자력선에 외부로 축적될 수 있고 또한 쉽게 배출될 수 있으므로, 본 발명에 따른 방법은 바다물을 신속하게 보다 효과적으로 탈염하는데도 이용될 수 있다.

마지막으로, 본 발명은 우주선 주위의 전기적 포텐셜을 중화시키는데 이용될 수 있다.

또한, 자기장이 α 및 β입자에 대하여 양호한 제동포텐셜(braking potentioal)을 나타내므로, 요동하는 자기장은 α 및 β입자로부터 양호한 보호를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 방법을 근간으로 추진되는 우주비행체는 태양풍이 발생할 경우에 발생하게 되는 높은 에너지의 플라즈마 분포로부터 양호하게 보호될 수 있다. 이것은, 요동하는 자기장이 추가적인 방사보호를 제공하기 때문에, 우주비행이 더 이상 태양주기 및 태양풍의 발생에의해서 그렇게 많이 제한되지 않는다는 것을 의미한다.

이상에서 설명된 응용분야들은 단지 몇몇 선택적것만을 나타낸 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기에서 설명한 바와 같은 알프벤파를 생성하는 장치에 의해서 실현되는데, 상기 장치에서, 적어도 하나의 이차 코일은 상기 일차 자기장을 생성하는 장치와 반대의 극성으로 이루어지며 진동 전기 신호를 공급받고, 그 결과, 상기 일차 자기장이 상기 이차 자기장에 의해서 주기적으로 변형되며 그리고 알프벤파가 이온화 될 수 있는 물질내에 형성되고 이 자기장내에 위치되며, 상기 알프벤파는 알프벤속도(VA)로 전파되며, 상기 자기장의 강도는 질량이 상기 알프벤파에 의해서 이송될 수 있도록 상기 자기장내에 위치되는 물질의 운동에너지 보다 크게 이루어진다. 즉, 주요한 설계적 특징은 극성이 다른 두 개의 자기 코일에 있으며, 이 코일에 의해서 자기장 및 알프벤파가 변형된다. 상기한 알프벤 한계로 인하여, 알프벤파가 질량을 이송하는데 적절하게 된다.

이차 자기장을 생성하는 장치가 코일 또는 다른 영구 자석에 의해서 형성 될 수 있다.

자기장을 형성하기 위한 코일들은 바람직하게 유체냉각 되도록 설계된다. 유체냉각에 의해서, 동작온도를 감소시킬 수 있다. 따라서, 기구적 강도가 증가된다.

초전도 코일을 이용할 경우, 성능이 더욱 개선되고 전기적 저항을 감소시킬 수 있다.

이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 상기 장치는 이온화 될 수 있는 가스를 가지는 용기에 의해서 그리고 이온화 될 수 있는 가스를 자기장 내로 유입시키는 인젝터에 의해서 형성 될 수 있다. 이와 같은 플라즈마 발생장치는 우주비행체용 추진 시스템과 같은 우주공간내의 장치에 이용할 경우 특히 적합하다.

만약, 전도성 유체를 전기적으로 공급하는 발생원에 의해서 상기 이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 장치가 형성된다면, 상기 알프벤파는 자기장내에 존재하는 이 유체를 압축하는데 이용될 수 있다. 자유 이온들을 포함하는 흐름질량으로서 상기 유체가 이용되는 이러한 변형예는 특히 유체동력 추진 시스템에 이용될 경우 보다 적합하다. 이 경우, 추진 시스템이 별도의 운동부품을 가지지 않더라도 물이 운동할 수 있다는 장점이 있다. 소금물은 양호한 전기 전도성을 가지므로, 이상적인 매체이다. 비론 알프벤파가 자유 이온들에만 직접 영향을 미치지만, 나머지 입자들의 분산으로 인하여 전체적으로 방사방향으로 소량의 흐름이 발생된다. 그럼에도 불구하고, 이러한 변형예가 적용될 수 있다. 이 경우, 높은 질량밀도로 인하여, 매우 낮은 알프벤 속도가 발생되기 때문에, 동작영역이 방사질량의 탄성가속에 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 장치는, 예를 들면, 잠수함등에 사용이 어려운 조용한 추진시시템 또는 유체동력 펌프로서 이용될 수 있다. 이러한 유체동력 펌프는 어떠한 운동부품도 가지고 있지 않으므로, 이와 같은 변형예들이 매우 엄격한 안전성이 요구되는 유체의 운송에 이용될 수 있다. 예를 들면, 이와 같은 펌프들은 생물반응기 내의 유체를 운송하는데 이용될 수 있다. 용기내로 이송을 위해 베어링의 회전운동이 필요하지 않기 때문에, 누설과 같은 안전위험이 감소하게 되며, 그리고 이와 동시에, 베어링의 정기적 교체에 의한 비용 발생이 없어지게 된다. 또한, 기구적인 운동부품이 없기 때문에, 바이오메스(biomass)의 손상 위험도 방지할 수 있게된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 생성되는 알프벤파의 위상지연을 위한 장치가 제공된다. 이와 같은 위상지연은 알프벤 속도를 감소시키게 되는데, 몇몇 경우, 이러한 속도의 감소는 바람직하게 작용한다.

마지막으로, 자기장을 포커싱하는 장치가 제공 될 수 있다. 이러한 장치는 자기 코일들을 적절히 배열한 자기 형태로 이루어지거나 또는 기구적 형태로 이루어 질 수 있다.

상기 포커싱 장치는 일차 코일 및, 필요할 경우, 다양한 물질들로 이루어지는 자기코어, 예를 들면, 고정 자기장 교번 구배(Fixed Field Alternating Gradient (FFAG)) 코어를 가지는 이차 코일에 의해서 형성될 수 있다.

상기 코일로부터 발생하는 상대적으로 강한 자기장으로부터 민감한 부품, 특히 전자부품 어셈블리를 보호하기 위하여, 자기 차폐가 바람직하게 제공된다. 이를 실현하기 위하여, 통상적으로 자기투과성 차폐물질이 이용된다.

만약 자기 차폐가 상기 알프벤파의 방출방향의 반대측에 있는 자기장의 일측에 배열된 차폐 플레이트를 포함한다면, 자기장의 포커싱이 추가로 이루어질 수 있다.

자기장의 변형은 상기 코일에 대한 전기 공급장치에 연결된 제어장치에 의해서 제어될 수 있다. 이와 같은 제어회로는 코일에 대한 공급유닛과의 적절한 인터페이스를 가지는 마이크로 프로세서에 의해서 형성될 수 있다.

이 경우, 제어장치는 컴퓨터에 의해서 이루어질 수 있는데, 이 경우, 마이크로 컨트롤러에서 컴퓨터 장치까지 다양한 변형예가 적용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기에서 언급한 장치를 가지는 차량용 모터에 의해서 실현될 수 있다. 만약, 상기 장치가 플라즈마 발생장치에 의해서 이온화 될 수 있는 물질을 생성하도록 설계되어 있고 추력이 반작용의 법칙에 따라 알프벤파에 의해서 생성된다며, 차량, 특히 로켓 또는 위성과 같은 우주 비행체에 적합한 모터가 만들어 질 수 있다. 이온화된 가스로 작동되는 바람직한 작동영역은 방사질량의 비탄성 압축영역에 있다. 상기 알프벤파는, 매체가 깔대기 형상의 자기장으로부터 팽창하는것보다 빠르게 플라즈마 발생장치로부터 유입되는 매체의 부피를 감소시킨다. 짧은 펄스 주기 동안에 공급되는 높은 임펄스가 플라즈마를 가열시키는데, 이로 인하여 높은 음속이 생성되고, 그에 따라 플라즈마의 팽창속도도 증가 시킨다. 이 경우, 플라즈마 발생원으로서 모든 바람직한 이온화 메커니즘이 이용될 수 있으며, 이 경우, 소모되는 동력은 가스의 이온화에만 제한된다. 상기 일차 가속 메커니즘의 열 감소가 카르놋원리(Carnot principle)에 따라 상기 알프벤파에 의해서 이루어진다. 그럼에도 불구하고, 몇몇 다른 메커니즘에 의해서 가속된 플라즈마 빔은 알프벤파의 효과에 의해서 추가로 가속된다. 이에 대한 가장큰 장점은 높은 배출속도를 이룰 수 있다는 것이며, 이러한 이유로, 이러한 알프벤파를 근간으로 하는 플라즈마 모터가 우주비행체의 추진에 특히 적합하게 된다. 이 경우, 상기 모터는 위성들의 위치를 제어하는데 이용될 수 있는데, 이경우, 이와 같은 모터의 낮은 질량흐름에 의해, 통상 내부의 연료공급에 의해서 제한되는 위성들의 수명을 증가시키게 된다. 궤도 및 위치 제어시스템들은 중력변화 및 태양풍 등을 상쇄하는데 필요하다.

같은 방식으로, 이러한 모터들은 위성이 원하는 위치로 이송될 수 있도록 위성을 추진 시키는 소위 말하는 킥부스터(kick booster)로서 이용될 수 있다. 이와 같이 상대적으로 연료소모가 적은 모터를 이용할 경우, 전체 질량이 감소하거나 또는 적재화물을 증가 시킬 수 있도록 한다. 적재화물을 증가시킬 수 있으므로, 송수신 장치를 위성에 더욱 많이 탑재 할 수 있게 된다. 따라서, 위성의 응답용량을 증가시킬 수 있게된다.

이러한 모터의 높은 배출속도와 낮은 질량흐름은 과학적인 행성간 방사물에 특히 적합한 길다란 가속위상을 가능하게 하고 그리고 여행시간을 감소 시킨다.

행성 대기의 얇은 상측부내로 고속으로 재진입하는 물체들의 상호작용의 모의 실험을 위한, 예를들면 플라즈마풍(plasma wind) 터널내에서의 실험적에 적용하는 것이 가능하다. 이러한 검사의 스펙트럼은 알프벤파을 근간으로 하는 메커니즘을 가변시키는 능력에 의해서 연장될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 장치가 전도성 유체를 전기적으로 공급하는 장치에 의해서 형성될 경우, 상기 모터는 수중차량, 예를 들면, 잠수함의 추진 시스템으로 이용될 수 있다.

이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 상기 장치가 아크모터에 의해서 형성된다면, 아크 모터에 의해서 이미 가속된 물질이 재연소원리에 의해서 추가로 가속된다.

또한, 운동부품들을 가지지 않는 무기 또는 펌프와 같은 높은 운동에너지를 가지는 플라즈마 빔의 생성하기 위한 장치로서도 또한 이용될 수 있다.

이하 본 발명을 실시예들은 개략적으로 도시하고 있는 첨부한 도면을 참조로 하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 알프벤파를 생성하는 장치를 도시하고 있는 개략도이며;

도 2a 및 2b는 자기장이 변형되는 메커니즘을 설명하기 위한 개략도들 이며;

도 3a 내지 3b는 이차 코일을 공급하기 위한 전류의 다양한 곡선을 도시하고 잇는 도면이며;

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 모터의 블록도이며;

도 5는 본 발명에 따른 유체동력 추진 시스템의 블록도이며;

도 6은 본 발명에 따른 방법의 작동을 테스트하기위한 실질적인 실험장치의 블록도이며;

도 7은 알프벤파를 생성하는 장치의 블록도이며;

도 8은 알프벤파를 생성하는 또 다른 장치의 블록도이며; 그리고

도 9a 내지 9b는 도 6에서 도시되는 테스태에서 알프벤파를 생성하기 위한 장치의 편향 계산을 설명하기 위한 개략적인 회로도들이다.

도 1 은 일차 자기장(Magnetic Primary Field)을 생성하기 위하여 일차 코일(2)이 제공되어 있는, 파프빈파를 생성하기 위한 장치의 마그네틱 노즐(1)를 도시하고 있는 단면도이다. 적어도 하나의 이차 코일(3)이 상기 일차 코일(2)과 이웃하여 나란하게 위치되는데, 이 이차 코일(3)은 상기 일차 코일(2)과 반대의 극성을 가지며 진동 전기 신호를 받는다. 그 결과, 자기장이 주기적으로 변형된다. 그 일단에 상기 일차 코일(2)이 위치 되는 튜브(4)가 상기 일차 코일(2) 및 이차 코일(3)을 관통한다. 상기 일차 코일(2) 및 이차 코일(3)에 의해서 발생되는 자기장으로 부터 전자 부품 또는 다른 부품들을 보호하기 위하여, 차폐 플레이트(5)가 상기 일차 코일(2)의 반대 측에서 상기 이차 코일(3)과 이웃하여 나란한 위치에 배치된다. 상기 상기 중심 튜브(4)는, 예들 들면, 전기방전을 근간으로 하는 이온화 메커니즘을 포함한다. 이온화 될 수 있는 물질이 상기 튜브(4)를 통하여 자기장을 통과한다. 자유 이온을 함유하는 유체가 플라즈마원을 대신하여 이용될 수 있다. 앞서 이미 설명한 바와 같이, 상기 일차 자기장은 영구자석에 의해서 형성 될 수 있다.

상기한 작동 메커니즘은 첨부한 도 2a 및 2b를 통하여 보다 상세하게 도시 되고 있는데, 도 2a 및 2b는 상기 이차 코일(3)의 스위칭 상태를 달리하여 보여주고 있는 마그네틱 노즐을 개략적으로 도시하고 있다. 도 2a를 참조하면, 상기 이차 코일(3)은 오프 상태에 있고, 상기 일차 코일(2)은, 상기 차폐 플레이트(5)의 배치에 의해서, 상기 튜브(4)의 개구부를 향하는 깔대기 형상의 단면을 가지는 자기장을 형성 한다. 상기 튜브(4)를 통하여 지나가는 상기 퓨브(4)의 개구부에서 상기 깔대기 형상의 단면에 대응한다.

도 2b에서 도시하는 바와 같이, 상기 이차 코일(3)이 온 상태로 되면, 상기 일차코일(2)에 의해 생성되는 자기장 형상이 변형되어, 자기력선(lines of force)들이 상기 튜브(4)의 출구측에서 수축된다. 따라서, 알프벤파에 의해서 이송되는 물질들이 그에 대응되어 수축되게 된다.

따라서, 이온화된 물질의 진동흐름을 유발하게 된다. 알프벤 제한를 고려했을때, 알프벤파에 의한 지량 이송이 가능하게 된다. 이를 위하여, 알프벤 제한(Alfven limit)가 자기장의 세기가 상호 작용하는 입자들의 운동 에너지 보다 커야만 한다. 따라서, 상기 알프벤 제한는 알프벤파가 질량을 조금이라도 이송할 수 있는지의 여부를 결정한다.

또한, 유효단면은 알프벤파가 방사질량을 조금이라도 압축할 수 있는지를 결정하는 중요한 요소이다. 이러한 한계값은 일반적으로 절대적인 수치로 간주되지는 않는다. 폐쇄상태에 있는 매체의 압축성은, 폐쇄된 매체의 음속 함수로서 알프 벤 속도에 의해 결정된다.

도 3a 내지 3d는 상기 이차 코일(3)을 구동하기 전류의 다양한 형태를 도시하고 있는 것으로서, 이 형태들은 각각의 적용분야에 맞춰 선택될 수 있다. 실제로, 도 3a에서 도시되고 있는 신호형태는 오르막 프랭크(rising flank)의 기울기를 바람직하게 감소시켜 주었으며, 그리고, 필요할 경우, 마찬가지로, 내리막 프랭크(falling flank) 기울기도 바람직하게 감소시켜 주었다. 따라서, 상기 이차 코일(3)을 구동하가 위한 사다리꼴 단면을 가지는 전류의 형태를 형성하게 된다. 또한, 상기 이차 코일(3)을 구동하기 위하여, 사인파(sinusoidal) 형태의 교류전류가 이용될 수 있다. 비대칭 구동 신호들을 사용할 경우에도 개선을 이룰 수 있다.

모의 실험을 통하여, 본 발명에 따른 알프벤파를 생성하는 방법 및 알프벤파를 생성하는 장치가 추진 시스템 또는 높은 운동 에너지의 프라즈마 빔들을 생성하는 빔원을 효율적으로 이용하는 것을 가능하게 하는 방사 속도 및 효율을 달성하는 데 이용 될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 알프벤파의 질량 이송을 이용하는 것을 근간으로 하는 추진 시스템은 우주비행 분야에서 특히 많을 이점을 발휘 할 수 있다.

도 4 는 본 발명이 적용되는 플라즈마 모터의 블록도로서, 이 플라즈마 모터는 상기에서 설명된 마그네틱 노즐(1)과, 일차 코일(2)과, 그리고 상기 일차 코일(2)과 반대의 극성을 가지며 진동 전기 신호를 공급받는 적어도 하나의 이차 코일(3)을 포함한다. 튜브(4)가 상기 일차 코일(2) 및 이차 코일(3)을 관통하며 일차 코일(2)까지 연장한다. 차폐 플레이트(5)가 상기 이차 코일(3)과 이웃하여 나 란하게 위치되어, 상기 일차 코일(2) 및 이차 코일(3)에 의해서 발생하는 자기장으로부터 전자 기기들을 보호한다. 상기 차폐 플레이트(5)는 상기 일차 코일(2)에 대하여 반대 방향으로 상기 이차 코일(3)에 의해서 생성되는 이차 자기장의 자기력선의 팽창을 방지한다. 연료 탱크(9) 및 상기 연료 탱크(9)로부터 연료를 이온화 챔버(11)에 공급하는 제어 밸브(10)에 의해서, 이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 장치가 주어진 예와 같이 형성된다. 방사 질량이 상기 연료 탱크(9)로 부터 상기 제어 밸브(10)를 거쳐서 이온화 챔버(11) 내로 공급된다. 상기 이온화된 연료는 플라즈마로서 상기 튜브(4)를 통하여 상기 마그네틱 노즐(1)로 흘러 들어 가는데, 이는 상기 일차 코일(2)에 의해서 생성된 일차 자기장에 의해서 이루어 진다. 진동 형태로 공급되는 상기 이차 코일(3)에 의해서 생성되는 이차 자기장과의 상호 작용은 상기 일차 자기장이 상기 이차 자기장의 반대 극성에 의해서 주기적으로 변형 되도록 하는데, 그 결과, 상기 마그네틱 노즐(1)이 이러한 과정에서 발생하는 알프벤파의 효과에 의해서 맥동형태로 수축된다. 따라서, 가속 메커니즘이 형성되게 된다. 상기 이차 자기장이 상기 이차 코일(2)의 반대방향으로 전파되지 못하므로, 상기 가속 메커니즘은 상기 차폐 플레이트(5)에 의해서 보조된다. 이온화 될 수 있는 물질을 생성하기 위한 장치(8)로서 상기에서 설명된 플라즈마 발생원은 단 하나의 가능한 방식으로 변형이 가능하다. 기본적으로, 상기 시스템은 이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 또 다른 장치들(8)을 포함 할 수 있다. 상기 일차 코일(2) 및 이차 코일(3) 또는 다른 부품들이 전기 공급 장치(6)에 의해서 적절한 전원을 공급 받는다. 상기 전기 공급 장치(6) 뿐만 아니라 상기 일차 코일(2) 및 이 차 코일(3) 그리고 이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 장치(8)의 부품들에 연결된 제어장치(7)가 각각의 부품들을 제어하기 위하여 이용된다. 상기 제어 장치(7)는 컴퓨터, 마이크로 프로세서 또는 마이크로 컨트롤러로 이루어질 수 있다 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 또 다른 실시예에 따른 알프빈파를 생성하는 장치를 도시 하고 있는 블록도로서, 이온화 될 수 있는 물질을 생성하기 위한 장치(8)는 이온화 될 수 있는 유체가 흐를 수 있는 유입 챈널(12)을 포함한다. 상기 유입 챈널(12)을 통하여 유입되는 유체의 전체 질량은 제어밸브(13)에 의해서 조절되어 상기 튜브(4)를 통하여 지나간다. 케소우드의 형태로 형성되는 전극(14)이 상기 튜브(4)의 중심에 위치되며, 어노드의 형태로 형성되는 전극(15)이 방출경로를 형성하기 위하여 상기 전극(14)과 동심으로 배치된다. 상기 전극들(14, 15)은 전원 공급 장치(6)와 연결 된다. 전체 질량이 상기 제어 밸브(13)를 거쳐 상기 유입 챈널(12)을 통하여 상기 마그네틱 노즐(1)내에 배치되는 상기 튜브(4)내로 유입된다. 상기 마그네틱 노즐(1)은 발생된 알프빈파의 효과에 의해서 맥동방식으로 수축 되어, 가속 메커니즘을 완성하게 된다. 상기 마그네틱 노즐(1)의 입구측에서의 이온 밀도는 상기 전극(14)과 전극(15) 사이에 형성되는 방출 경로를 통하여 증가 될 수 있다. 다음으로, 상기 부품들 각각은 개별적으로 제어 장치(7)에 의해서 적절한 방식으로 제어된다. 이와 같은 자기유체운동 변화는, 예를 들면, 잠수함의 추진시스템을 형성하는데 이용되거나, 또는 유체운동 펌프를 구동하는데 이용될 수 있다. 이 경우에도 마찬가지로, 자기장으로부터 전자 부품들을 차폐하고 상기 일차 코일(2)의 반대 방향으로 자기력선이 팽창하는 것을 방지 할 수 있도록, 차폐 플레이 트가 상기 이차 코일(3)과 나란히 이웃하여 배치되는 것이 바람직하다. 상기 차폐 플레이트(5)에 의해서 자기장의 차폐가 완벽하게 이루어 지지 않더라도, 전기적인 차폐는 항상 이러한 방식으로 제공된다.

이하 도 6 내지 9를 참조하여, 하나의 실질적인 예를 설명하며, 여기서 측정된 결정 값들은 모의 실험의 값들과 비교될 것이다.

MOA의 가속 메커니즘과 관련된 숫자화된 모의 실험에서 가장 중요한 수학적 원리를 이하 설명에서 간단한 형태로 요약한다.

알프벤파의 위상 속도(Phase Velocity)는 파가 지나가는 매체의 질량 밀도로 부터 또는 전하 밀도로 부터 얻어지는 한니스 알프벤 등식들(Hannes Alfven equations)에 따라서 계산될 수 있다. 본 발명에 따른 경우에, 모터의 전체질량과의 관계로 인하여, 질량밀도와 관련된 변화량를 구하는 것이 바람직하다.

V_Alfven = c/sqrt (1+(μ₀.c²·phi)/B²)) (1.1)

상기 식(1.1)에서:

c= 진공 상태에서의 빛의 속도이며,

μ₀= 자기장 상수이며,

phi = 질량밀도이며, 그리고

B = 자속밀도이다.

이 경우, 상기 질량밀도는 메커니즘이 맥동방식으로 작동하는 경우로서 상기 하여야 한다. 따라서 phi는 다음과 같이 정의된다.

phi = (M/f)·(1/vol) (1.2)

위 식(1.2)에서:

M = 초당 질량 흐름량이며,

f = 자기장의 진동주파수이며, 그리고

vol = 마그네틱 노즐의 부피이다.

따라서, 진동 클럭 사이클(oscillation clock cycle)당 질량은 상기 질량과 부피 사이의 관계에 있어서 매우 중요한 요소가 된다.

그러나, 자기장의 형상이 변화 될 경우, 기술적인 요소들 또한 고려되어야 한다. 신호 응답 시간 및 상기 이차 코일(3)은 상기 이차 자기장의 형성에 필요한 시간 주기를 결정한다. 상기 일차 자기장의 형상이 변화하는 비율은 실질적은 알프벤 속도 (V_alfven)보다 작다. 상기 일차 자기장의 형상내에서 상기 이차 코일(3)에 의해서 발생되는 교란(disturbance)의 전파속도가 중요하기 때문에, 상기 시간상수(tau) 또한 고려 되어야 하며, 다음과 같은 관계에 의해서 정의된다.

tau = L/R (2.1)

상기 식(2.1)에서,

L = 코일의 유도계수(inductance)이며, 그리고

R = 저항이다.

상기 이차 코일(3)의 스위칭 시간 (ts) 다음과 같이 정의 된다.

ts = tau.2.Pi (2.2)

그리고, 상기 이차 코일(3)의 차단주파수는 다음과 같이 정의된다.

f_g= 1/t_s(2.3)

상기한 "기술적" 알프벤 속도(V_ALFVEN)는 상기 이차 코일(2)의 대전시간에 의해서 결정되는 교란이 얼마나 빠르게 전파되는가에 따라 결정되며, 다음과 같이 정의된다.

V_ALFVEN= 거리/t (2.4)

상기 식(2.4)에서, 상기 거리는 상기 자기장의 평균 변형 경로로서 알프벤파의 전파경로을 의미한다. 만약, 상기한 기술적 알프벤 속도가 물리적으로 가능한 알프벤 속도보다 작다면, V_ALFVEN(t)는 적절한 값이 된다.

상기 알프벤 속도(V_ALFVEN)는 얼마나 빠르게 상기 자기장이 그 형상을 변화하는가을 정의 한다. 그러나, 물질이 또한 알프벤파에 의해서 적어도 높은 자기장 밀도 영역내에서 전송될 수 있다는 것도 매우 중요한다. 상기에서 설명한 바와 같이, 상호 작용하는 입자들의 운동에너지가 국부적인 자기장의 세기보다 클 경우에 초과되는 알프벤 제한가 이러한 목적을 실현하기 위하여 고려 되어야 한다. 이를 위하여, 무엇 보다도 먼저, 운동입자 에너지가 초기 온도로부터 결정되어야 한다. 열입자 속도는 다음과 같이 정의 된다.

T.k.(3/2) = (m.V_T ²)/2 (3.1)

상기 식(3.1)에서,

T = 온도이며,

k = 볼츠만 상수이며,

m = 입자질량이며, 그리고

VT = 입자속도이다.

상기 운동입자 에너지는 다음과 같이 자기장의 세기과 관련될 수 있다.

운동입자 에너지 = (m.V_T ²)/2 (4.1)

한계값 = 자기장의 에너지밀도 = (μ₀.B²)/2 (4.2)

위 식(4.2)에서,

μ₀= 자기장 상수이며, 그리고

B = 자속밀도이다.

만약, 운동입자 에너지가 상기 한계값보다 작으면, 알프벤파에 의한 밀도이송이 가능하게 된다.

마그네틱 노즐의 경우에, 높은 자기장 밀도의 영역내의 자력선들 둘레를 순환하는 입자들에 의해서 기계적인 벽힘(mechanical wall forces)이 형성 된다. 이 로렌츠(Lorentz) 입자들은 소위 말하는 JxB 힘을 밀폐된 체적공간(enclosed volume)내로 보내며 상기 밀폐된 영역으로부터 벗어 나려고 하는 입자들을 분산 시 켜 그 영역안에 위치되는 물질이 상기 노즐 개구부만을 통하여 빠져 나갈 수 있도록 한다. 이 경우, 메커니즘이 효과적으로 작동하도록 상기 마그네틱 노즐벽을 따라 노렌츠 입자들이 최소한의 밀도로 존재 하여야 됨을 알아야 한다. 만약, 이러한 조건이 만존되지 않을 경우, 상기 노즐벽에서 누설이 발생되어, 질량손실(mass loss)이, 특히 방사 질량의 완전한 이온화의 경우에, 발생하게 된다. 이러한 효과는 대체로 다음과 같이 설명 될 수 있다.

J = J₀ ^x (5.1)

상기한 식(5.1)에서,

J = 밀폐된 체적공간에 남아 있는 잔류 가스의 이온화 되지 않은 질량을 나타내며,

J₀ = 밀폐된 체적공간내의 이온화 되지 않은 초기의 단위시간당 처리 질량을 나타내며, 그리고

x = 최소 이온 밀도와 실질 이온 밀도 사이의 비를 포함하며 유효 단면적으로 설명될 수 있는 손실계수를 나타낸다.

이 경우, J 및 J₀는 식(5.1)에서 x값으로서 표현된다. 이 매개변수들은 이온 발생원 또는 플라즈마 발생원이 완전하거나 또는 적절한 이온 밀도를 제공하지 못할 경우에만 중요한다. 실질적인 가속 메커니즘이 상기 이온 또는 플라즈마 발생원과 분리되어 있기 때문에, 상기 이온 또는 플라즈마 발생원은 에너지 측면에서 이상적이 되어 최소의 이온밀도를 생성하게 된다. 이것은 메커니즘 그 자체의 이차 매개변수가 되나, 필요할 경우, 고려되어야 한다.

만약, 상기 자기장의 형태가 변화되어 마그네틱 노즐의 폭이 좁아지게 되면, 상기 자기장 내에 놓여져 있는 질량의 공간적인 압축이 발생하게 되는데, 그 압축률은 상기 알프벤 속도(V_Alfven)에 대응한다. 상기 알프벤 속도(V_Alfven)가 방사질량내의 음속보다 크다면, 상기 방사질량은 비탄력적으로 압축되어 이상적인 플라스틱 가스 몸체(ideally plastic gas body)의 경우 그에 대응하는 열여기(thermal excitation)을 야기 시킨다.

아래 식(6.1)에 따른 뉴턴의 힘등식은 비탄성 압축에 의해 공급되는 에너지를 판단하기 위한 원리로서 이용될 수 있다.

F = M.(v²/2.dl)) (6.1)

*상기 식(6.1)에서,

F = 힘,

M = 질량,

v = 속도, 그리고

dl = 비탄성 변형 거리이다.

또한, 상기 F는 다음과 같은 식으로 정의 될 수 있다.

F = M.(v_R ²/(2.Def)) = M.(v_R ²/(2.(dl/dl_esast))) (6.2)

상기 식(6.2)에서, Def는 탄성적으로 전송될 수 있으며, 이러한 탄성적 전송에 의해서 형성되는 힘에 대한 임펄스에 의해서 발생되는 힘의 비에 대한 변형계수를 나타내며, v_R은 1m의 기준거리에 따라 변화되는 속도(Δ_v)를 나타낸다.

상기 원 등식과 관련된 모든 변수들은 이러한 계수로부터 대응하는 방식으로 다음과 같은 식(6.3)에 의해서 얻어질 수 있다.

*Def = F_ind/F_res = v_ind ²/v_res ² = I_ind/I_res = dl/dl_elast (6.3)

상기 식(6.3)에서, dl_elast는 전체 변형거리내의 탄성 성분(elastic component)을 나타낸다. 완전한 탄성 변형의 경우, 상기 Def는 항상 1의 값을 가진다. 따라서, 무차원계수가 경로 길이의 비로부터 정의될 수 있음이 분명하다.

만약, I_ind가 상기 알프빈파에 의해서 공급되는 임펄스를 나타 낸다면, I_res는 압축 매체에 의해서 탄성적으로 전송될 수 있는 성분이된다.

I_def = I_ind - I_res (6.4)

따라서, I_def는 고정적인 변형으로 변환되는 공급된 임펄스의 성분이 되며, 다음과 같은 식(6.4)으로 정의될수 있다. 어떠한 전단계수도 가지지 않는 이상적인 플라스틱 몸체로서 가스 및 플라즈마가 이용될 경우, 모든 비탄성 변형은 모두 열로 변환된다.

따라서, 압축될 매체내의 음속과 알프벤 속도가 알려져 있다면, 상기임펄스 분포요소는 이들로 부터 판단될 수 있다. 진동 클럭 사이클당 질량 및 입자의 질량 모두가 알려져 있기 때문에, 평균 임펄스 변화 및 평균 입자속도 그리고 온도가 입자의 수 및 질량로부터 판단될 수 있다.

따라서, 새로운 음속이 새로운 온도로부터 플라즈마 내에서 얻어질 수 있는데, 다음과 같은 식(7.1)에 의해서 정의될 수 있다.

v_c - v_t.sqrt(1+(T_e/T_i)) (7.1)

상기 식(7.1)에서,

v_c = 이온의 음속이며,

v_t= 이온의 평균 입자 속도이며,

T_e= 전자 온도이며, 그리고

T_i= 이온 온도이다.

단순화된 모형에서, 상기 이온 온도 및 전자 온도가 동일한 것으로 가정한다. 실제로, 상기 전자 온도는 상기 이온 온도보다 높아 상기 온도들은 단일화 시키는 것은 "최악의 경우"의 가정으로 간주 될 수 있다. 플라즈마내의 임펄스들의 분포가 입자들의 질량에 의존하고 그에 따라, 전자가스가 전체 임펄스의 상당한 비율을 이루지 않지만, 이는 더욱 최악의 경우로서 전자들이 그들 질량을 기준을 실제로 존재 하는 비율보다 더끈 미율을 이루는 것으로 가정할 수 있다. 따라서, 프라즈마 내의 광자(phtons)의 임펄스 성분이 또한 포함될 수 있다. 계산에 의해서, 이 경우 상기 이온들은 입자당 더 작은 임펄스를 받게되어, 최종 이온 음속을 감소시킨다. 진공산태의 가스몸체가 이것은 음속으로 팽창한다는 가정하에, 마그네틱 노즐로부터 평균 유출 속도를 얻었다. 플라즈마가 이것의 상승 음속에서 압축위상에 있는 동안 팽창하기 때문에, 이 경우 총 추력의 상당한 부분을 얻는다.

이 것은 한번의 클럭 사이클 동안에 알프벤파에 의한 압축단계에 대한 초기 및 최종값들이 된다. 임펄스는 다음과 같은 식(8.1)으로 나타낼 수 있으므로, 파 의 전파시간으로서 t를 적분하는 것이 가능하다.

M.v = F.t

상기 압축위상은 시간 단계별로 나뉘어 져, 온도 및 음속의 특징을 얻을 수 있다. 이 경우, 상기에서 언급된 전체적인 계산과 같은 원리가 이용된다. 그러면, 평균 온도, 방출 흐름 속도, 그리고 압축위상 동안의 추진력이 상기 특징 데이타로부터 판단 될 수 있다. 상기 압축위상에 이어서 이루어 지는 팽창위상은 마찬가지로 단열적인 것으로 가정한다. 그러나, 이 경우, 상기 압축위상과는 다르게, 알프벤파에 의해서 외부적으로 공급되는 임펄스가 구분될 필요가 없기 대문에, 팽창후의 온도는, 다음과 같은 식(9.1)에 의해서, 팽창시간 동안의 부피 변화를 이용하여 계산될 수 있다.

T = T_a.((V_a/V)^ad (9.1)

상기 식(9.1)에서,

T = 팽청후의 온도이며,

Ta = 초기 온도이며,

Va = 초기 부피이며,

V = 최종 부피이며, 그리고

ad = 단열 지수이다.

역시 이 경우, 부피 변화는 시간단계로 적분되어, 대응하는 평균값들이 상기 특징들로부터 판단된다.

시간 분포를 위해서, 이경웨 진동 클럭 사이클이 제어 신호의 위상 체계(phase geometry)에 따라서, 오프 위상과 스위칭 위상으로 나뉘어 진다. 그리고, 짧은 오프위상을 가지는 비대칭 듀티 사이클(asymmetric duty cycle)이 이 경우에 바람직한 것으로 판명되었다. 오프위상 동안에, 즉, 상기 이차 코일(3)이 일차 코일(2)의 반대방향으로 극화되지 않는 초기 상태에서, 상기 일차 자기장이 상기 이차 자기장에 의해서 변형되지 않으며 플라즈마는 상기 플라즈마 발생원으로부터 마그네틱 노즐로 흐른다. 상기 스위칭위상은 압축위상과 팽창위상으로 나뉜다. 앞축위상 동안에, 마그네틱 노즐은 상기 이차 자기장에 의해서 변형되며 상기 플라즈마는 비탄성 압축에 의해서 가열된다. 그 결과, 플라즈마는 이 과정에서 가속 방식으로 팽챙한다. 상기 팽창위상 동안에, 상기 마그네틱 노즐은 상기 이차 자기장에 의해서 변형된 상태를 유지하며, 상기 가열된 플라즈마는 팽창되며 이러한 과정에서 냉각된다.

이러한 과정에서 발생하는 피크값(peak value)들은 상기 시간 주기 동안에 계산된 평균값보다 크다. 이 경우, 상기 오프위상은 하나의 전체 진동 클럭 사이클동안 평균값 내에서 고려되어야만 한다.

상기 추력 및 방출 흐름속도에 대한 값들은 1초의 시간단위로 계산된다.

모의 실험과 이에 관련된 예들

두 개의 계산예들이 아래에서 비교된다. 첫번째 가로줄은 시제품을 이용한 실험적 테스트를 통한 저출력 영역에서의 특징을 나타내는 다양한 값들을 보여 주고 있다(아래 참조). 두 번째 가로줄은 고출력영역에서의 특징을 나타내는 상기 값들과 대응되는 값을 보여준다. 첫 번째의 경우는 질소가 동작 가스로서 이용된 경우이며, 두 번째의 경우는 아르곤이 고출력 변형에서 동작 가스로서 이용된 경우 이다.

제 1 예 제 2 예 단위동작 가스 질소(N2) 아르곤(Ar)

마그네틱 노즐의 부피 3.142.10^-5 3.142.10^-5m³

^{질량/초 1.0.10-6 1.0.10-7 kg}

주파수 1.0.10^-2 1.0.10^-7Hz

자기장 길이 5.0.10^-2 6.5.10^-3T

일정시간당 처리질량의

초기 온도 1.0.10² 3.2.10⁴K

이온 질량 2.335867551.10^-26 5.977908.10^-26kg

상기 식(1.2)에 대응하는

자기장 형상에 따른

알프벤파의 평균 전파 거리 1.5.10^-2 1.5.10^-2m

식(1.1)로 부터의

질량/주파수 1.0.10^-8 1.0.10^-13kg

질량 밀도 phi 3.1826.10^-43.1826.10^-9kg/m³

V_Alfven 2.4998014.10³ 1.02765843.10⁵m/s

코일의 특성에 따른

컷-오프 주파수로 부터,

식(2.4)로부터,

초기 상황에서의 음속(vc) 5.95518008 10² 6.65915895 10³m/s

에 대한

V_Alfven는 1.79049306.10³ 1.02765843.10⁵m/s

가 되고,

식(6.3)으로 부터

압축성 요소 Def를 9.03973597.10⁰2.38154512.10²

생성하며, 그리고

평균 열입자 속도 V_T 4.23116478.10²1.5316.10⁵m/s

를 생성하는, 식(6.4)로

부터 열임펄스 1.8625592.10^-8 1.4993.10^-9kg.m/s

를 생성하는 알프벤파

의 전파시간 8.37758064.10^-6 4.6157.10^-8 s

동안 공급되는

총 임펄스 2.09422856.10^-8 1.5.10^-9 kg.m/s

를 구하였다, 따라서

식(7.1)으로 부터,

이온 음속 V_c 5.98377061.10² 2.1660.10⁵ m/s

를 구하였다.

음속의 초기값과 최종값

사이를 적분하여

압축위상 동안의

평균 음속값 5.96947535.10² 1.1163.10⁵ m/s

을 얻었다.

팽창위상으로부터,

식(9.1)으로 부터,

최종값 3.71829384.10¹ 1.2964.10⁵ m/s

및 적분 평균값 1.04113686.10² 1.31144.10⁵ m/s

을 구했다.

이에 따라서,

평균팽창속도 3.50228722.10² 1.3114.10⁵ m/s

를 얻었다.

이온 성분이 1.0 100.0 %

이고,

진동 클럭 사이클당

질량(M)이 1.0 .10^-8 1.0.10^-14 kg

이면, 진동 클럭 사이클당

잔류가스의 이온화되지 않은

질량은 9.9.10^-9 0.0.100 kg

이며, 그리고 식(5.1)로부터,

이온성분을 포함하는

진동 클럭 사이클당 추력과

Claims

이온화 될 수 있는 물질이 생성되어 자기장을 통과 하는, 알프벤파를 생성하는 방법에 있어서, 상기 자기장은, 그와 반대의 극성을 가지는 적어도 하나의 진동 이차 자기장에 의해서 주기적으로 변형되는 일차 자기장을 포함하며, 그 결과, 이온화 될 수 있는 상기 물질내에 형성되는 알프벤파가 상기 자기장 내에 위치되며, 상기 알프벤파는 상기 자기장을 통과하는 물질의 질량 밀도 및 상기 자기장의 강도에 의해서 결정되는 속도(V_A)로 전파되며, 질량이 상기 알프벤파에 의해서 이송될 수 있도록 상기 자기장의 강도는 상기 자기장내에 위치되는 물질의 운동에너지 보다 큰것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 알프벤 속도(V_A)는 상기 자기장 내에 위치되는 물질의 음속 보다 작거나 같은것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
제1항에 있어서,

상기 알프벤 속도(V_A)는 상기 자기장 내에 위치되는 물질의 음속보다 큰것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 일차 자기장은 반드시 일정한 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 일차 자기장은 주기적으로 오프됨을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
제5항에 있어서,

상기 진동하는 이차 자기장은 상기 일차 자기장이 오프되는 주기동안 같이 오프되는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 자기장은 축 방향으로 그리고/또는 방사 방향으로 포커스(focus)되는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 일차 자기장의 강도는 상기 이차 자기장이 스위치-온(switch-on)상태에 있는동안에 변화되는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 알프벤파는 위상 지연(phase-delay)되는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 알프벤파는 반작용 원리를 이용하여 추력을 생성하는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 알프벤파는 높은 운동에너지의 입자빔을 생성하는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 알프벤파는 가속 질량에 추가의 임펄스를 공급하는 것을 특징으로 하는알프벤파를 생성하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

음향양자(phonons)가 상기 자기장 내에 위치되는 물질 내에서 생성 또는 증폭되는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

음향양자(phonons)가 상기 자기장 내에 위치되는 물질에 의한 주변매체 내에서 생성 또는 증폭되는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 자기장내에 위치되는 물질은 압축 및 열여기(thermally excited)되며 또한 상기 물질의 열여기는 전자기 복사를 발생 또는 증폭하는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 방법.
일차 자기장을 생성하는 적어도 하나의 장치(2)와 이차 자기장을 생성하기 위한 적어도 하나의 이차 코일(3)로 이루어지는 마그네틱 노즐(1)과 그리고 상기 자기장을 통하여 이온화 될 수 있는 물질을 안내하는 채널(4)을 가지는, 이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 장치(8) 및 전기 공급 장치(6)를 가지는, 알프벤파를 생성하는 장치에 있어서, 상기 적어도 하나의 이차 코일(3)은 상기 일차 자기장을 생성하는 장치(2)와 반대의 극성으로 이루어지며 진동 전기 신호를 공급받고, 그 결과, 상기 일차 자기장이 상기 이차 자기장에 의해서 주기적으로 변형되며 그리고 알프벤파가 이온화 될 수 있는 물질내에 형성되고 이 자기장내에 위치되며, 상기 알프벤파는 알프벤속도(V_A)로 전파되며, 상기 자기장의 강도는 질량이 상기 알프벤파에 의해서 이송될 수 있도록 상기 자기장내에 위치되는 물질의 운동에너지 보다 큰 것을 특징으로 하는, 알프벤파를 생성하는 장치.
제16항에 있어서,

상기 일차 자기장을 생성하는 장치(2)는 일차 코일(2)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 장치.
제16항 또는 제17항에 있어서,

상기 일차 자기장을 생성하는 장치(2)는 영구자석으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 장치.
제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 코일들(2,3)은 유체냉각되는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 장치.
제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 코일들(2,3)은 초전도성으로 설계되는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 장치.
제16항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 장치는 이온화 될 수 있는 가스를 가지는 용기에 의해서 그리고 이온화 될 수 있는 가스를 자기장내로 유입시키는 인젝터 장치에 의해서 형성됨을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 장치.
제16항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 장치는 전기적으로 전도성 유체를 공급하는 원(source)에 의해서 형성됨을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 장치.
제16항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,

생성되는 알프벤파를 위상 지연 시키기 위한 장치가 더 제공되는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 장치.
제16항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 자기장을 포커싱하기 위한 장치가 더 제공되는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 장치.
제24항에 있어서,

상기 포커싱하기 위한 장치는 상기 일차 코일(2) 및, 필요하다면, 다양한 물질들로 이루어진 자기코어, 예를 들면, 고정 자기장 교번 구배(Fixed Field Alternating Gradient (FFAG)) 코어를 가지는 이차 코일(3)에 의해서 형성되는 것 을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 장치.
제16항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,

자기 차폐유닛이 제공되는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 장치.
제26항에 있어서,

상기 자기 차폐유닛은 상기 알프벤파의 축구 방향에 반대의 자기장 측에 배열되는 차폐 플레이트(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 장치.
제16항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,

제어 장치(7)가 제공되어 상기 코일(2,3)을 위한 전기 공급장치와 연결되는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 장치.
제28항에 있어서,

상기 제어 장치(7)는 컴퓨터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 알프벤파를 생성하는 장치.
제16항 내지 제29항 중 어느 한 항의 장치가 제공된 것을 특징으로 하는, 차량용 모터.
제30항에 있어서,

이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 상기 장치는 플라즈마 생성장치에 의해서 형성되며 그리고 추력이 반작용의 법칙에 따라서 상기 알프벤파에 의해서 생성되는 것을 특징으로 하는, 차량용 모터.
제30항에 있어서,

상기 이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 장치는 전기적으로 전도성 유체를 공급하는 장치에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는, 차량용 모터.
제30항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,

이온화 될 수 있는 물질을 생성하는 장치는 아크 모터에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는, 차량용 모터.