KR20150089970A - 잠수비행자동차 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속구체 형태이고 수중이나 공중을 자유자재로 주행할 수 있는 잠수비행자동차에 관한 것이다. 이와 같은 잠수비행자동차는, 금속구체 형상인 차체(100)와; 상기 차체(100)의 내부에 설치되어, 상기 차체(100)의 공중 비행시 전진비행을 위한 추력을 발생시키는 가스터빈엔진(101)과; 상기 차체(100)의 하단부에 설치되어, 상기 차체(100)의 수중 비행시 수중 추진체가 되도록 이온빔을 이용하여 플라즈마를 고속으로 분출시키는 수소이온엔진(200)과; 상기 차체(100)의 상단부에 설치되며, 액체질소에 의해 냉각되어 상기 차체(100)를 공중부양 및 회전시키는 적어도 한 쌍의 마방진영구자석세트(300a,300b)와; 상기 차체(100)의 하부에 설치되며, 이온해수를 통과시켜 후미로 발사하여 그 반작용으로 발생되는 자기력을 이용하여 추진력을 발생시키는 적어도 한 쌍의 전자석 코일건(400a-400d)과; 상기 차체(100)의 밑면에 고정되어 착륙시 사용되는 전륜 및 후륜 전자석 도로바퀴(500a,500b)와; 상기 회초리처럼 휘어지는 속이 비어 있도록 형성되며, 상하 날개짓을 통하여 상기 차체(100)의 공중비행 및 수평을 유지하는 한 쌍의 깃대날개(600a,600b)와; 자기장과 해수 흐름을 이용하여 전력을 생산하는 자가발전장치(700,700a)와; 수중 비행시에는 방수기능을 유지하며, 공중 비행시에는 운전석이 상부로 솟아 올라와서 셰일을 구축하는 운전 및 제어장치(800)로 구성된다.

Description

잠수비행자동차{Amphibious flying car}

본 발명은 잠수비행자동차에 관한 것으로서, 운전자의 제어에 따라 수중 또는 공중에서 운행할 수 있는 잠수비행자동차에 관한 것이다.

자동차, 선박, 항공기 산업의 비약적인 발전에 힘입어 선능이 우수한 많은 교통수단이나 레저장치가 개발되어 시판되고 있으나, 다음과 같은 문제점을 지니고 있어 레저문화의 전문화 및 대중화에 걸림돌이 되고 있는 추세이다.

일반적인 자동차나 잠수함의 차체를 구성하는 금속구체 표면에는 보호막으로 작용하는 플라즈마를 발생시키는 장치가 없으며, 고온플라즈마를 발생시켜 이온해수를 전도체로 하는 장치가 없으며, 기존 날개는 소용돌이 회오리바람을 만들기 때문에 소음과 진동이 많으며, 기존 브레이크는 모두 바퀴와 레일의 마찰력에 의존하는 점착브레이크로 차체의 마모가 크고, 외부로부터 해수출입하여 부력조절하는데 차체의 일부로 내장하여 부력을 조절하는 장치가 없고, 가솔린엔진은 터빈등 회전장치가 필요하여 보닛안에 들어 있어 무게가 무겁고 부피가 크다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 금속구체 형태이고 주행을 할 때는 가스터빈엔진이고, 차체 머리부 전방 및 후미에 초전도체 마방진영구자석로터를 설치하고 차체 하부에는 전자석이온엔진이 내장되어 있는 추진체로 수직 이착수가 가능한 잠수비행자동차를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 수중비행시 수소이온엔진 이온빔에 회전원판을 설치하고, 그 위에 전자석레일을 설치하여 전자석레일을 따라 전자석방향타 구동축을 설치하여 차체의 밑면 해수를 중심으로 회전시켜 차체가 수평으로 360도 회전시켜 수중비행을 할 수 있는 잠수비행자동차를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 또다른 목적은 차체가 잠몰시 운전자보호장치셸터에 전자석문이 내려와서 이중출입문으로 차단되고 운전자보호장치셸터 밑바닥 전극과 전자석사출기 위면이 동일극으로 배치하여 동일극은 서로 밀어내어 운전자보호장치셸터가 노스클흡입구로 공중부양되어 차체와 분리되어 탈출할 수 있는 잠수비행자동차를 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 추가적인 다른 목적은 수중비행시 자체발전장치를 이용하여 자가 전기를 생성하여 차체에서 직접 충전이 가능한 잠수비행자동차를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 잠수비행자동차는, 금속구체 형상인 차체(100)와; 상기 차체(100)의 내부에 설치되어, 상기 차체(100)의 공중 비행시 전진비행을 위한 추력을 발생시키는 가스터빈엔진(101)과; 상기 차체(100)의 하단부에 설치되어, 상기 차체(100)의 수중 비행시 수중 추진체가 되도록 이온빔을 이용하여 플라즈마를 고속으로 분출시키는 수소이온엔진(200)과; 상기 차체(100)의 상단부에 설치되며, 액체질소에 의해 냉각되어 상기 차체(100)를 공중부양 및 회전시키는 적어도 한 쌍의 마방진영구자석세트(300a,300b)와; 상기 차체(100)의 하부에 설치되며, 이온해수를 통과시켜 후미로 발사하여 그 반작용으로 발생되는 자기력을 이용하여 추진력을 발생시키는 적어도 한 쌍의 전자석 코일건(400a-400b)과; 상기 차체(100)의 밑면에 고정되어 착륙시 사용되는 전륜 및 후륜 전자석 도로바퀴(500a,500b)와; 상기 회초리처럼 휘어지는 속이 비어 있도록 형성되며, 상하 날개짓을 통하여 상기 차체(100)의 공중비행 및 수평을 유지하는 한 쌍의 깃대날개(600a,600b)와; 자기장과 해수 흐름을 이용하여 전력을 생산하는 자가발전장치(700,700a)와; 수중 비행시에는 방수기능을 유지하며, 공중 비행시에는 운전석이 상부로 솟아 올라와서 셰일을 구축하는 운전 및 제어장치(800)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 잠수비행자동차는 다음과 같은 효과를 갖는다.

먼저, 잠수비행자동차의 차체가 금속구체 형태이고 주행을 할 때는 가스터빈엔진을 사용하고, 차체 머리부 전방 및 후미에 초전도체 마방진영구자석로터를 설치하고, 차체 하부에는 전자석이온엔진이 내장되어 있는 추진체로 수직 이착수가 가능하다.

또한 수중비행시 수소이온엔진 이온빔에 회전원판을 설치하고, 그 위에 전자석레일을 설치하여 전자석레일을 따라 전자석방향타 구동축을 설치하여 차체의 밑면 해수를 중심으로 회전시켜 차체가 수평으로 360도 회전시켜 수중비행을 할 수 있다.

또한 차체가 잠몰시 운전자보호장치셸터에 전자석문이 내려와서 이중출입문으로 차단되고 운전자보호장치셸터 밑바닥 전극과 전자석사출기 위면이 동일극으로 배치하여 동일극은 서로 밀어내어 운전자보호장치셸터가 노스클흡입구로 공중부양되어 차체와 분리되어 탈출할 수 있다.

또한 수중비행시 자체발전장치를 이용하여 자가 전기를 생성하여 차체에서 직접 충전이 가능하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차의 금속구체 형상의 차체의 전체적인 외형을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차의 금속구체 형상의 차체의 표면에서 플라즈마가 발생되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도면 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비되는 수소이온엔진의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비되는 초전도체 마방진영구자석의 구조를 설명하기 위한 도면이며;
도 4b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비되는 초전도체 마방진영구자석의 상세 구조도를 설명하기 위한 도면이며;
도 4c 및 도 4d는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비되는 초전도체 마방진영구자석의 원통형 영구자석의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비된 전자석코일건의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비된 전자석도로바퀴와 전자석레일 및 방향타의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비된 깃대날개의 승강과 하강시 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비된 자가발전장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비된 운전석보호장치 셸터 및 전자석사출기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차의 전자석와전류 디스크와 영구자석 와전류의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비된 운전석 및 제어부가 셰일로 구축되는 과정을 나타낸 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에서 사용하는 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석될 것이 아니라, '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다'는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

또한, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시한 구성은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과한 것일 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차의 금속구체 형상의 차체의 전체적인 외형을 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차의 금속구체 형상의 차체의 표면에서 플라즈마가 발생되는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 잠수비행자동차는, 금속구체 형상인 차체(100)와, 차체(100)의 내부에 설치되어, 차체(100)의 공중 비행시 전진비행을 위한 추력을 발생시키는 가스터빈엔진(101)과, 차체(100)의 하단부에 설치되어, 차체(100)의 수중 비행시 수중 추진체가 되도록 이온빔을 이용하여 플라즈마를 고속으로 분출시키는 수소이온엔진(200)과, 차체(100)의 상단부에 설치되며, 액체질소에 의해 냉각되어 차체(100)를 공중부양 및 회전시키는 적어도 한 쌍의 마방진영구자석세트(300a,300b)와, 차체(100)의 하부에 설치되며, 이온해수를 통과시켜 후미로 발사하여 그 반작용으로 발생되는 자기력을 이용하여 추진력을 발생시키는 적어도 한 쌍의 전자석 코일건(400a-400b)과, 차체(100)의 밑면에 고정되어 착륙시 사용되는 전륜 및 후륜 전자석 도로바퀴(500a,500b)와, 회초리처럼 휘어지는 속이 비어 있도록 형성되며, 상하 날개짓을 통하여 차체(100)의 공중비행 및 수평을 유지하는 한 쌍의 깃대날개(600a,600b)와, 자기장과 해수 흐름을 이용하여 전력을 생산하는 자가발전장치(700,700a)와, 수중 비행시에는 방수기능을 유지하며, 공중 비행시에는 운전석이 상부로 솟아 올라와서 셰일을 구축하는 운전 및 제어장치(800)로 구성된다.

여기서, 차체(100)의 내부에는 도 1에 도시된 바와 같이, 일정량의 공기가 주입되거나 이동될 수 있도록 차체(100)의 후미와 선수에 각각 설치되는 후미 상단부레(150a) 및 전방 하단부레(150b)와, 후미 상단부레(150a) 및 전방 하단부레(150b)를 서로 연결하는 부레라인(160), 후미 상단부레(150a) 및 전방 하단부레(150b)의 공기 이동경로를 선택적으로 제어하는 체크밸브(170)와; 후미 상단부레(150a) 또는 전방 하단부레(150b)에 공기를 공급하거나 빼내어 부력을 조절하는 부력조절용 피스톤(180)으로 구성되는 부력 조절부가 구비되는 것이 바람직하다.

이하에서 수중 비행시, 수중 잠수시, 수상 부상시의 부력 조절동작에 대해 설명한다.

먼저, 수중 비행시 전기모터의 회전운동이 부력조절용 피스톤(180)의 왕복운동으로 변환되면서 차체(100)의 기울기에 따라 공기를 부레라인(160)을 통해 후미 상단부레 또는 전방 하단부레(150a,150b)로 이동시킬 수 있어 차체(100)의 부력을 조정하여 수중으로 자유롭게 이동하거나 수평을 유지시킬 수 있다.

수중 잠수시에는 전기모터에 의하여 부력조절용 피스톤(180)이 뒤로 당겨서 전방하단 부레(150b)에 있는 공기를 빼내어 체크밸브(170)를 조절하여 전방하단 부레(150b)를 닫고 후미상단 부레(150a)를 열은 상태에서 부력조절용 피스톤(180)을 앞으로 밀어내어 공기를 후미상단 부레(150a)로 주입시켜 결국 차체(100)의 전방 무게를 무겁게 만들어서 차체(100)가 아래로 기울어져서 잠수할 수 있다.

이와 반대로, 수상 부상시에는 전기모터에 의하여 부력조절용 피스톤(180)을 뒤로 당겨서 후미상단 부레(150a)에 들어있는 공기를 빼내어 체크밸브(170)를 이용하여 후미상단 부레(150a)를 닫고 전방하단 부레(150b)를 열은 상태에서 부력조절용 피스톤(180)을 앞으로 밀어내어 공기를 전방하단 부레(150b)로 주입시켜 결국 차체(100)의 전방 무게를 가볍게 만들어서 차체(100)가 수면방향으로 부상할 수 있다.

따라서, 운전자가 부력조절용 피스톤(180)을 앞 방향 또는 뒷 방향으로 이동시키면 부레라인(160)을 통하여 실린더의 내부에 들어있는 공기를 밀어내거나 빼어내어 부력을 조절할 수 있는 것이다.

여기서, 부레는 양성부력(물에 뜨는 것), 음성부력(물에 가라앉는 것), 중성부력(물에 뜨지도 가라앉지도 않는 것)이 있다. 부레는 차체(100)의 비중을 조절하고 차체(100)의 비중을 주위의 물의 비중과 일치시켜 운동을 할 수 있다. 부레는 차체(100)에 있는 얇은 혁질의 공기주머니이고 차체(100)의 부레라는 장치로 이용함에 자신의 부력을 조절하여 수중비행하고, 잠수와 부상을 조절하는 기능이다. 부레는 어디정도까지 내려가나 아니면 어디까지 올라갈 수 있는가를 조절해주고 균형을 알려주는 부력조절장치이다. 운전자는 부력조절용 피스톤(180)을 조절하여 심해로 들어 갈 수도 있고 다시 떠 오를수 도 있다.

여기서, 차체(100)의 크기는 중형승용차 크기로 동체길이 6m, 최대이륙중량 600kg이며, 물속에서 차체(100)의 무게는 물위에서 보다 1/3로 줄어 수중에서는 200kg이다.

또한, 차체(100)는, 구형의 전자석링 고정축(110)과, 전자석링 고정축(110)의 외표면에 고정되는 구형의 전자석링(120)과, 구형의 전자석링(120)의 외표면에서 외측방향으로 돌출되되, 상단부는 버섯형상(131)으로 오일이 코팅되며 표면에는 다수개의 미세홀(133)이 형성된 다수개의 돌기(130)와, 전자석 고정축(110)의 내측면에 설치된 복수개의 피스톤(140a,140b)로 구성된다.

금속구체 형상인 차체(100)의 표면에 돌출된 돌기(130)의 상단부에 형성된 거칠고 강한 방수성 버섯형상의 오일 코팅면(131)에 형성된 미세홀(133)을 통하여 압축된 액체질소(111)가 분사되고 대형 전자석링(120)으로 회전시켜 종래와 같이 가열하지 않고 플라즈마 증기를 얻을 수 있다.

즉, 차체(100)의 내부에서 외측방향으로 피스톤(140a,140b)을 이용하여 압축된 액체질소를 고속으로 분출시킨 상태에서 대형 전자석링(120)을 고속으로 회전시키면 압축된 액체질소가 가열되면서 고압의 플라즈마가 발생되어 증기쿠션을 생성시킬 수 있다. 금속구체인 차체(100)의 표면에 돌출된 다수개의 돌기(130)의 상단부에 형성된 버섯형상의 오일 코팅면(131)에 형성된 다수의 미세홀(133)을 통하여 대형 전자석링(120)의 회전력으로 가열하지 않고 프라즈마가 발생된다.

이와 같은 기술은 사우디아라비아 킹 압둘라 공대 청정연소연구센터의 공학자인 이반 바카렐스키는 논문에서 증기쿠션이 붕괴되지 않도록 표면이 특수하게 처리된다면 기포의 발생 없이 물을 끓일 수 있는 것을 응용한 것이다.

이와 같은 플라즈마의 발생동작을 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

피스톤(140a,140b)을 이용하여 액체질소를 압축시키기 위하여 액체질소 원료통에서 버섯형상의 오일 코팅면(131)의 내부로 밀리면서 액체질소는 압축된다.

이로 인해 피스톤(140a,140b)의 내부압력이 증가되므로, 액체질소가 통과하는 유입관의 유입밸브는 닫혀 액체질소의 유입을 차단하면서 유출관의 유출밸브는 열려져서 실린더의 내부에 들어있는 액체질소는 외측방향으로 빠져 나갈 수 있다.

반면, 피스톤(140a,140b)이 제자리로 돌아가면, 피스톤(140a,140b)의 내부압력은 낮아지므로 유출관과 유입관의 개폐는 반대상태로 바뀌어지고, 이때 액체질소가 다시 입력된다.

한편 피스톤(140a,140b)이 압축되면 피스톤(140a,140b)의 내부에 압력이 버섯형상의 오일 코팅면(131)의 내부로 밀려 액체질소가 압축이 된다. 그러므로 피스톤(140a,140b)의 내부에 들어있는 액체질소의 압력은 높아지고, 이로 인해 액체질소는 유출관으로 뿜어져 나간다.

한편, 유출관으로 펌핑된 액체질소가 안개처럼 작은 입자로 분사되기 위해서는 액체질소가 배출되는 부분을 미세하게 분사되는 스노클 배기구멍으로 형성되어 작은 버블(거품, 기포)로 분사되듯이 안개처럼 내뿜어지면서 수중으로 배출될 수 있다. 이와 같은 노즐의 역할을 하는 스노클 배기구멍이 유출관에 연결되면 미세홀(133)은 액체질소의 흐름을 방해하기 때문에 노즐을 향하는 액체질소는 피스톤(140a,140b)이 큰 압력으로 밀어 내야 한다. 높은 압력으로 밀린 액체질소가 좁은 구멍으로 뿜어져 나가면 바닷물과 부딪쳐 쪼개지므로 안개처럼 작은 액체질소가 될 수 있다.

여기서, 액체질소란 유동성이 크고 흐르기 쉬운 액체이고, 일반적인 액체들보다 벽면을 오래 회전하는 이유는 증가하는 라이덴프로스트 효과 때문도 있다. 또한 액체질소는 물보다 분자크기가 작아 물이 빠지거나 들어오지 못하는 곳도 흘러 통과할 수 있다. 증기 쿠션이 붕괴되지 않도록 표면이 특수하게 처리된다면 기포의 발생 없이 물을 끓일 수 있는 것이고 그 열쇠는 표면이 물에 매우 반발하도록 만드는 것이다. 표면을 거칠고 강한 방수성으로 만드는 버섯형상의 오일 코팅면(131)으로 연결된 금속구체들로 덮은 뒤, 미세홀(133)을 통하여 액체질소를 뿜어내고 이러한 초소수성 구체들을 대형 전자석링(120)의 회전력으로 가열시킬 수 있다.

한편, 액체 질소는 공기중의 78%를 차지하고 있는 질소를 액화시킨 물질이다. 예를 들어 수소가스 2g이 연소되면 57.72 cal/ mo 의 열량이 생기므로 수중기가 팽창하게 된다. 수소가스가 1㎥가 0도에서 공기와 접촉되면 불꽃에 의해 폭발한다. 고체수소 밀도는 기둥처럼 되어 있고 기둥모양은 가장 효율적이고 일정하게 똑같이 타들어 간다.

도면 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비되는 수소이온엔진의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 수소이온엔진(200)은, 고체수소 연료통(210)과, 고체수소 연료통(210)에서 배출되는 고체수소(201)를 일정 분량단위로 배출하는 수소 방출 반응기(220)와, 수소 방출 반응기(220)의 중간에 설치되어 수소 방출 반응기(220)의 내부압력을 조절하여 고체연료의 유입 또는 유출을 제어하는 분무기형 피스톤(230)과, 수소 방출 반응기(220)에서 배출되는 고체수소를 연소시키는 연소실(240)과, 연소실(240)에 아크를 점화시키는 아크점화기(250)와, 아크점화기(250)에 산소를 공급하는 산소공급용 노즐(260)과, 연소실(240)에서 연소되는 고체수소가 강력한 빛과 고온의 열이 발생하는 아크방전이 실행되는 방전실(270)과, 방전실(270)에 압축된 공기를 공급하는 압축공기 공급부(280)와, 방전실(270)의 아크방전에서 발생되는 플라즈마를 분사시키는 수소이온엔진 이온빔(290)으로 구성된다.

여기서, 수소이온엔진(200)에서 사용되는 고체수소는 손가락 엄지크기의 작은 알약과 같은 형태로 암모니아보란을 성형하여 연속적으로 수소방출 반응기에 공급하는 방안을 적용한다.

한편, 마그네슘은 수소와의 결합력이 뛰어나 수소의 고체 저장체(그릇)로 주목받고 있는데, 마그네슘입자를 나노미터 단위로 작게 쪼개 이 나노분말형태의 마그네슘에는 일반 수소연료전지의 작동 환경이 200-300도 온도에서도 수소원자를 쉽게 넣고 뺄 수 있다. 이 기술을 활용하여 4kg 의 수소를 고체연료상태로 저장할 수 있다.

도 3에서 도시된 바와 같이, 수소이온엔진(200)은 전극간에 발생하는 불꽃 아크(251) 속에 고체수소(201)를 넣어 연소실(240)에서 가열시킨 후, 플라즈마의 성질을 이용하지 않고 이것을 노즐(260)로 가속시키는 아크로켓 형태의 이온추진시스템이다.

즉, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 전기에너지를 열에너지로 변환시키지 않고 그대로 운동에너지로 변환시켜 사용하는 것이다. 수소이온엔진 이온빔(290)으로 분출되는 수소가스는 플라즈마 상태이지만 가속할 때 플라즈마의 성질을 이용하지 않으므로 플라즈마 엔진과 유사하지만 그 원리가 다르다고 할 수 있다. 플라즈마 엔진은 추진제로 사용할 가스를 전기방법에 의하여 플라즈마를 만들어 그 플라즈마를 직접 전자석으로 가속시켜 분사시키는 방법을 이용한다. 고체수소(201)는 고체 추진제를 사용한 로켓을 일단 점화가 되면 반응을 중단할 수 없는 단점이 있지만 보관하고 다루기 쉬운 장점도 있다. 고체연료는 금속알루미늄 분말과 마그네슘 분말이 사용되고 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서 수소이온엔진(200)은 장시간 계속해서 추력을 발생하는 것이 아니라 필요할 때마다 잠깐 잠깐 추력을 발생시키기 때문에 특별한 냉각장치가 필요하지 않다. 이 방식은 연료를 매우 적게 사용하고 엔진손상을 줄이기 때문에 사용할 수 있다. 고체수소 암모니아보란은 흰색 고체수소로서 엄지손가락 정도의 양에 함유된 수소는 고용량 전력을 발생시킬 수 있다. 작은 알약과 같은 형태로 고체수소 암모니아보란을 성형하여 연속적으로 수소 방출 반응기(220)에 공급한다. 고체수소(201)는 연소실(240)에 주입시 분무기형 피스톤(230)의 원리를 적용한다. 전기모터(231)로 피스톤(233)이 안으로 밀리면서 실린더(235)에 들어있는 압축 스프링(237)이 압축된다. 이것으로 인해 수소 방출반응기(220)에 구비된 펌프의 내부 압력이 증가되고 고체수소의 유입밸브(221)는 닫혀서 고체수소(201)의 유압을 차단하면서, 고체수소의 유출밸브는 열려서 실린더(235)의 내부에 있는 고체수소(201)가 배출된다.

이때, 압축 스프링(237)에 의하여 피스톤(233)이 제자리로 복귀되면 펌프 내에 압력은 낮아지므로 고체수소 유출밸브(223)과 유입밸브(221)의 개폐상태는 반대 상태로 된다. 그래서 펌프에 차있던 고체수소(201)의 압력은 높아짐에 따라 고체수소(201)는 유출밸브(223)을 통하여 뿜어져 나갈 수 있다.

유출밸브(223)을 통하여 펌핑된 고체수소(201)가 원기둥 형태로 분사되려면 좁은 구멍을 갖는 노즐이 필요하기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이 노즐(260)이 유출밸브(233)에 연결된 상태에서 좁은 구멍은 고체수소(201)의 흐름을 방해하기 때문에 노즐(260)을 향하는 고체수소(201)를 펌프가 큰 압력으로 밀어내야 밖으로 빠져나갈 수 있다.

이때, 높은 압력을 통해서 밀려난 고체수소는 노즐(260)의 좁은 구멍을 통하여 외측방향으로 뿜어져 나가게 된다.

아크 점화기(250)는 직류가 흐르는 전원 케이블 및 전원을 스위칭 제어하는 회로 차단기(253)로 구성되어, 한쪽 케이블은 전원의 (-) 측에 연결시키고 다른 한쪽은 (+)측에 연결시킨 상태로 회로 차단기(253)를 통과하여 집게나 접지 클램프에 연결된다.

본 발명의 실시 예에서 아크불꽃의 열은 6,000도에서 10,000도를 유지하는데, 아크의 원리는 전력을 아크로 바꾸어서 그 열로 고체수소(201)를 녹이는 방법이다.

본 발명의 실시 예에서 아크(251)는 적당한 전압을 가진 두 개의 전극을 접촉시켰다가 떨어뜨리면 전극사이에서 불꽃이 발생되고, 이때 기체나 금속증기가 만들어지면서 전극 속을 큰 전류가 흘러 강력한 빛과 고온의 열이 발생되는 아크방전현상이다. 아크는 심선이 피복제로 감싸여 있고, 아크방전에서 방전을 일으키는 부분의 물질이 플라즈마 상태가 된다. 아크방전은 대전류 방전상태로서 전기전도가 높은 기체 상태(플라즈마)가 유지되면서 방전이 커지는 상황이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서 플라즈마를 발생시키는 수소이온엔진(200)은 설탕과 질산칼륨 고체수소 알약을 사용하는데, 설탕을 태우면서 질산칼룸이 산소를 전달하는 역할을 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서 수소이온엔진(200)은 이온(하전, 입자나 분자)빔을 이용해서 운동량보전법칙을 통한 추진력을 발생시키고, 이온을 전기장 방향으로 가속시키는 특징을 갖는다.

수소이온엔진(200)에서 플라즈마를 만들 연료는 고체수소(201)로서, 연소실(240) 내에 수소를 고체상태로 주입된 후, 도 3에 도시된 바와 같이, 밀봉된 연소실(240) 내의 고체수소 안쪽 벽면에는 N+S+N 단일극으로 배치되어 자기장에 의하여 수소가스가 플라즈마를 쉽게 분리할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서 고체수소연료는 부식성이 없고 저온에서 보관할 필요가 없고, 제작시 미리 넣은 상태로 계속 보존할 수 있다. 또한, 펌프, 제어도구, 연소실 등이 별도로 필요하지 않아 그 구조가 간단하고, 오랜시간 동안 추진력을 제공할 수 있다.

또한, 운전자가 피스톤(233)을 이용하여 연소량을 조절하여 출력제어가 가능하다.

한편, 수소이온엔진(200)에 아크방전으로 불꽃을 발생시킨 상태에서, 고체수소가 원기둥 연료통에서 밑부분으로 타고 들어 갈 때 운전자는 압축공기공급부(280)의 피스톤(233)을 이용하여 미세한 분사구멍이 뚫려있는 금속판에 압축공기를 불어 넣어 추진력을 얻기 위하여 수소이온의 통과 속도를 빠르게 처리할 수 있다.

도 4a는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비되는 초전도체 마방진영구자석의 구조를 설명하기 위한 도면이며; 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비되는 초전도체 마방진영구자석의 상세 구조도를 설명하기 위한 도면이며; 도 4c 및 도 4d는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비되는 초전도체 마방진영구자석의 원통형 영구자석의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 4a를 참조하면, 본 발명에 따른 초전도체 마방진영구자석세트(300a,300b)은 차체(100)의 상단부에 상하좌우 방향에 4개가 설치되며, 각각의 초전도체 마방진영구자석세트(300a,300b)에 설치되는 회전축의 날개는 12개가 바람직하다.

도 4b에 도시된 바와같이, 액체질소용기(360)에 담겨 있는 초전도체(330a)에 액체질소(영하 190도 이하)를 부어서 초전도체(330a)를 냉각시킨 후, 초전체(330a)의 상부에 마방진영구자석(310)이 밑면에 깔린 원반(380)을 올려놓으면 원반(380)의 하부에 위치한 마방진영구자석(310)과 초전도체(330a)가 서로 반발하여 결국 원반(380)이 부상한다.

이와 같이 원반이 부상하는 과학적 원리는, 전기가 흐를 때 자기력이 발생하는 것과 유사하다. 즉, 초전도체에 전류를 흘리면 그 전류에 의해 자기가 발생하는데, 이 자기는 움직이면서 초전도체를 돌아다닌다. 따라서, 양자고정(초전도자석속박), 플럭스피닝(자기선속고정)을 초전도체의 성질을 이용해서 초강력 초전도자석을 만들 수 있고, 공중부양해서 움직이는 운동체를 만들 수 있다.

이하에서 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 마방진영구자석과 초전도체가 서로 반발하여 공중부양 회전이 되는 동작을 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서는 도 4b에 도시된 바와 같이, 초전도체(330a)의 상부에 액체질소용기(360)를 위치시키고 액체질소용기(360)에 담겨 있는 초전도체(330a)에 액체질소(영하 190도 이하)를 부어서 초전도체(330a)를 냉각시킨 후에 초전도체(330a)의 상부에 마방진영구자석(310a)을 하부에 깔은 원반(380)을 올려 놓으면, 원반(380)의 하부에 위치한 마방진영구자석(310a)과 초전도체(330a)가 서로 반발하여 결국 원반(380)이 부상하는 원리를 이용한 것이다.

즉, 초전도체(330a)를 액체질소용기(360)에 넣고 그 위에 액체질소용기덮개(370)나 나무판을 올려놓고 그 상부에 최종적으로 마방진 영구자석(310a)을 올려 놓은 상태에서 액체질소를 액체질소용기(360)의 내부에 붓는다.

액체질소(361)를 부어서 초전도체(330a)가 되기 전에는 마방진영구자석(310a)의 자력이 초전도체(330a)를 뚫고 들어 간다. 초전도체(330a)가 냉각된 상태이면 마방진영구자력(310a)의 자력을 얻어 자신도 자석이 된다. 초전도체(330a)와 마방진영구자석(310a)은 서로 잡아 당기고 마이스너효과에 의한 반자석으로 서로 밀리기도 한다. 이 원리를 이용하면 고속으로 회전하는 마방진영구자석을 만들 수 있다.

이때, 초전도체(330a)를 회전시키면 회전방향과 수직한 쪽으로 강한 자기부상힘이 작용해서 결국 초전도체(330a)가 공중부양이 된다.

이와 같은 공중부양을 위해서는, 일단 영구자석의 크기와 세기가 커야 하고, 영구자석이 고리형의 대칭형 구조를 가져야 한다. 고리형 대칭형이 아니면 원반(380)이 회전하지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서, 마방진영구자석이 밑면에 깔린 원반을 만들려면 영구자석 조각을 만들어서 원형이 되게 만드는 것이 바람직하다. 즉, 여러개의 영구자석을 붙여서 고리형 원반을 만들고 이 원반이 초전도체(330a)의 상부에서 회전되려면 전체 자석고리의 자력이 같은 극이 되어야 하며, 초전도체와 영구자석간의 자기부상력이 크려면 서로간의 접촉 면적이 넓어야 한다. 즉, 많은 영구자석이 원반하단에 부착되어야 하고 또한 냉각용기에 담기는 초전도체도 많아야 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서 도 4d에 도시된 바와 같이, 12개의 마방진영구자석로터(311a-311l)를 같은 극으로 대각선으로 교차하도록 배열하면 초전도체가 안정적으로 부양하는 자력선 분포를 만들 수 있다.

처음 출발시 액체질소용기(360)의 밑바닥에 일정한 규칙으로 배치된 마방진영구자석(310:310a-310h)를 전기모터(320a)를 구동하여 회전시키고, 전류를 흘리면 그 전류에 의해 자기가 발생하는데, 이 자기는 움직이면서 자력에 의하여 마방진영구자석(310)을 따라 회전한다. 마방진영구자석(310)이 회전을 시작하면 전기모터(320a) 전원을 차단하여도 마방진영구자석(310)은 계속 회전될 수 있다.

전원은 초기에 초전도체(330a)를 회전시키기 위하여 사용되며, 상단부에 달려 있는 초전도체(330a)가 작동이 되지 않을 경우, 초전도체의 하부에 위치된 마방진영구자석(310)에 전기모터(320a)의 전원을 연결시키고, 초전도체(330a)를 액체질소(영하 190도 이하)를 이용하여 냉각시키고 전류를 흘리면 그 전류에 의하여 자기가 발생하는데, 이 자기는 움직이면서 초전도체(330a)도 함께 움직인다.

영구자석 고리 안에 갇힌 초전도체(330a)는 초전도체 고리형 영구자석의 상부로 부상한다. 이 공중부양은 초전도체의 마이스너효과에 의한 것이고, 초전도체(330a)에 약간의 힘을 주면 초전도체(330a)가 회전할 수 있다. 초전도체(330a)를 영구자석고리의 중앙에 위치시킨 다음 그곳에 액체질소를 부어서 다시 초전도체(330a)를 올리면 초전도체(330a)가 빈공간의 중앙 허공에 서서 달려서 떠있다. 이 현상은 마이스너 반자성이 아니라 초전도체(330a) 내부로 침투에서 만들어진 자력의 끈 때문이다. 이때, 초전도체(330a)에 갇힌 자력은 영구자석과 자력의 끈을 만들며, 단단한 자력의 끈으로 결합되어 있는 두 물체는 외부에서 힘을 가해도 잘 떨어지지 않는다. 이를 ‘자력의 끈’ 현상이라고 한다. 자력의 끈 현상이 모든 초전도체에서 발견되는 것은 아니지만, 대부분 화합물 초전도체를 비롯하여 모든 산화물 고온초전도체들은 2형(type 2) 초전도체로 알려져 있다. 초전도체는 반자성물질이고 영구자석의 약한 자장에서도 반발을 하기 때문에 강한 자장없이도 공중부양이 가능하다. 그래서 초전도체에 외부에서 액체질소의 온도가 상승하는 경우에는 초전도체가 멈추게 되고 그에 상응하여 그 힘의 방향으로 초전도체 대신 초전도체 밑면에 위치한 영구자석이 전기모터 전원에 의해서 회전되고 액체질소로 냉각된 초전도체에 전류를 흘러 초전도체를 회전시킬 수 있다.

초전도체의 핵심은 자연의 상호작용하는 성질을 급반전시켜 기계적 장치를 통해 그 효과를 얻을 수 있고, 이 반중력 효과는 ‘회전하는 물체는 중력을 일그러뜨린다’는 아인슈타인의 일반상대성이론의 부수적 효과로 추정되기도 한다.

초전도체 마방진영구자석(310)은 도 4c에 도시된 바와 같이, 원통형 영구자석(313)을 중심으로 원기둥 영구자석(313b)이 두 겹으로 부착되어 있어 삼중구조이고, 반중력을 생성하고 원통형 영구자석(313)의 주위에 열 두개의 작은 원기둥형 영구자석(313b)을 균일하게 부착시키고, 그 바깥쪽에 같은 방식으로 배치하여 삼중의 자석모형 형태로 만든다. 이때 가운데 원기둥형 영구자석(313b)을 전기모터로 회전시키면 주변의 원통형 영구자석(313)과 원기둥형 영구자석(313b) 열두개도 함께 회전하면서 가장 바깥쪽에서는 전기가 발생하여 회전하기 시작하면서 동시에 마방진영구자석(310)의 밑면에 놓여 있는 액체질소용기(360) 속에 들어 있는 초전도체(330a)에 액체질소를 냉각시켜 마방진영구자석(310)과 초전도체(330a)가 서로 반발하여 공중부양 회전한다.

한편, 초전도체 마방진영구자석(310)의 배열은 도 4c에 도시된 바와 같이, 여러개의 영구자석(315a-315h)을 정사각형 모양으로 배치하여 가로나 세로나 대각선으로나 그 합이 모두 같게 형성한 것이다.

고리형 영구자석(310)의 정중앙에 액체질소를 부어 판처럼 생긴 초전도체를 영구자석의 중앙에 올려놓은 상태에서 공중부양 및 회전을 할 수 있다. 따라서 자석의 베열이 맞지 않으면 자기부상을 할 수 없고 그 이유는 영구자석의 자석분포가 일정한 형상을 갖기 때문이다.

마방진영구자석(310)은 12개의 영구자석으로 연결되어 있고, 자석을 구성하면 자력분포가 만들어져서 초전도체를 그 형상 안에 안정적으로 담을 수 있다.

한편, 초전도체를 그냥 액체질소에 담갔다가 꺼내서 자석근처에 가까이 가져가면 마이스너 효과로 인해 자석과 초전도체 서로 밀어내는 것을 볼 수 있다. 이러한 현상은 전원이 없이 생기는 조건인데 이 현상을 플럭스피닝((fluk pinning 자기력선 포획효과) 이라고 불린다. 초전도체를 냉각시킬 때 자석과 초전도체를 가까이 해주고 (접촉시키지는 않음) 함께 냉각을 시켜주면 냉각되기 전에는 초전도성이 없으므로 자석의 자기장이 초전도체를 통과하게 되는데 온도가 임계온도이하로 내려가면 자기장이 초전도체 안에 갇히게 될 수 있다. 이와 같이 되면 자신과 초전도체는 포획된 자기망에 의해 잡아당기는 인력과 마이스너효과에 의한 척력이 함께 작용하여 적당한 거리를 두고 떠 있게 되는 것을 볼 수 있다. 초전도체를 액체질소(361)에 넣어 냉각시키고 냉각된 초전도체를 네오디뮴 영구자석위에 올려놓고 네오디윰 영구자석은 n극 s극이 교차되도록 하여 12개로 배열한다. 냉각시킨 초전도체를 영구자석에 올리면, 일정한 규칙으로 배치된 자석이나 고리모양자석으로 부양시키기 수월하다.

한편, 초전도체가 임계온도에 벗어나면 초전도 현상을 잃고 주저앉아버린다. 플럭스피닝 효과 때문에 자석을 들면 초전도체도 따라 올라온다. 반자성체가 온도를 급격히 낮추면 초전도체가 되고 초전도체가 밀어내는 힘이 약하기 때문에 충분히 냉각시켜 주어야 한다. 영구자석의 특성이 좋을수록 초전도체와 영구자석 간의 거리가 가까울수록 자기부상력을 크게 갖는다.

한편, 도 1을 참조하면, 전방 초전도체 마방진영구자석세트(300a)과 후미 초전도체 마방진영구자석세트(300b)은 서로 반대방향으로 돌아가지만 그중 하나의 탠덤로터의 역할을 하는 초전도체 마방진영구자석은 상부방향으로 양력을 발생시킬 수 있도록 기울여 설치되고, 다른 하나는 반대로 돌아가기 때문에 반대 방향으로 기울여 설치되어 결국 상부방향으로 양력을 발생시킬 수 있다.

차체(100)의 상단부에 설치된 전방 초전도체 마방진영구자석세트(300a)과 후미 초전도체 마방진영구자석세트(300b)은 탠덤로터가 되어 회전력 상쇄를 위해 서로 반대방향으로 돌아가지만 기울어진 탠덤로터의 회전방향이 서로 반대이기 때문에 기류의 흐름은 똑같이 하부방향이 반작용에 의해 위로 떠오를 수 있다.

상단부에 설치된 2개의 초전도체 마방진영구자석은 조정 및 제어실(800)에 설치된 컴퓨터의 설정에 의하여 작동된다. 2개의 초전도체 마방진영구자석 속도로 맞추고 차체(100)의 상단부 전방 후미로 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전되도록 조종한다. 초전도체 마방진영구자석세트(300a,300b)의 액체질소 냉각과 고온으로 전진과 후진 방향조절이 가능하고 냉각되면 속도가 빠르고 고온이면 멈춘다. 상단부 전방 초전도체 마방진영구자석세트(300a)의 속도를 줄이면 후미 초전도체 마방진영구자석세트(300b)의 속도가 빨라지면서 후미를 공기 부양시켜 하강하고, 상단부 후미 초전도체 마방진영구자석세트(300b)의 속도를 줄이면, 전방 초전도체 마방진영구자석세트(300a)의 속도가 빨라지면서 전방을 공기부양시켜 상승한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비된 전자석코일건의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 수소이온엔진(200)의 고체수소를 가열시켜 고속분사시켜 플라즈마를 수중방전시킴으로써 고온에 의하여 가열된 해수가 물(산소, 수소), 염류로 이온화되고, 이온화된 해수를 차체(100)의 하면에서 수소이온엔진 이온빔(290)의 밑면 전후에 부착된 한 쌍의 전자석 코일건(400a,400b)에 전자석을 일정한 간격을 두고 n극과 s극으로 배치하고, 전지의 방향을 지속적으로 바꿔주면 이온해수(산소, 양극, s극, 수소, 음극, n극)가 전도체가 되어, 전자석 코일건과 동일극으로 배치되고 전자석 코일건(400a,400b)에 순차적으로 전류를 흘러보내 설정된 경로를 따라 해수를 가속시킬 수 있다.

따라서, 전자력에 의하여 전자석 코일건(400a,400b)이 당기게 되면서 전지의 방향을 지속으로 바뀌게 되면, 해수라는 전자기력을 이용하여 전자석 코일과 서로 밀당을 한다. 이때 해수는 강력한 자기장 전자석 코일건(400a,400b)의 전자기 투사장치를 통과하여 후방으로 분출되고, 전자기 투사장치를 통과한 이온해수가 본래 상태로 되돌아 오면서 해수이온(산소, 수소, 염료)이 서로 결합되는 힘과 그 반작용으로 양력(액체 속에서 물체가 운동할 때 그 운동방향에 대하여 직각으로 작용하는 힘)과 추진력이 생긴다.

이때, 물분자는 n극과 s극을 가진 자석처럼 극성을 지니고 있고, 해수는 물(H2O)이 96%이고 염류가 4%이어서, 전원이 인가된 해수는 산소(O) 양극판과 수소(H2) 음극판 사이를 흐르면서 전기분해된다. 해수가 빠른 속도로 회전할 때 자장내(힘의 장막)에 형성된 무수한 음전하(음이온)와 충돌하여 자력이 형성하는 힘에 의해 물분자는 빠르게 회전하고, 물분자가 수소와 산소로 세분화된다. 전자석 코일건(400a,400b)의 전후진의 방향을 단순히 전류의 흐름을 바꾸어 주기만하여도 되고, 전류와 자기장의 세기를 조정하면 속도도 쉽게 제어할 수 있다. 전자석 코일건은 자기력을 생성시켜 강력한 추진력을 갖는 자기공학 시스템이고, 자기장에 의한 효과로 해수를 가속시키는 장치이고, 전자기 코일을 이용하여 고속의 자기 추진력을 발생시키는 발사체이다. 전자기장을 만들기 위한 전류가 흐르는 코일(coil)을 이용하여 코일에 순차적으로 전류를 흘러보내 경로를 따라 해수를 가속시킨다. 전류가 흐르는 코일에는 고리모양 자기장이 생기고 이 자기장이 해수를 한쪽으로 끌어 당기고, 코일건은 원형코일의 강자성을 이용한다. 즉 이 원형코일들을 터널형식으로 일렬로 길게 배열한 후 터널한쪽 끝에 강자성체로 된 해수를 놓고 첫번째 코일에 전류를 흘려주면 된다. 차체(100)가 수중에서 이온해수를 자기장 코일건으로 후미로 사출하여 추진하는 무음추진시스템 장비로 되어 있다. 해수라는 거대한 유체속에서 자기력과 에너지로 잠수비행이 가능하다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비된 전자석도로바퀴와 전자석레일 및 방향타의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 6a를 참조하면, 본 발명에 따른 전륜 및 후륜 전자석 도로바퀴(500a,500b)는 전자석 도로바퀴휠(530)의 안쪽에 전자석 모터와 구동장치가 장착되고, 전자석전류도로바퀴(540) 안에 브레이크 감속기 등을 구비한다. 전자석 도로바퀴휠(530)의 내부에 리니어모터(직선운동을 하는 모터) 전자석이 일정한 간격을 두고 N극과 S극으로 배치되고, 전자석도로바퀴 구동축(520)을 중심으로 전자석(550a,550b)을 일정한 간격을 두고 N극과 S극으로 배치하여 전자석 도로바퀴휠(530)과 동일 극으로 배치하고, 전자석도로바퀴 구동축(520)에 전류를 흘려보내면 전자력에 의하여 전자석 도로바퀴휠(530)이 당겨지면서 전지의 방향을 지속적으로 바꾸게 되어, 결국 전자석도로바퀴 구동축(520)과 전자석 도로바퀴휠(530)이 서로 밀당을 하며 전륜 및 후륜 전자석 도로바퀴(500a,500b)가 각각 회전할 수 있다.

전륜 및 후륜 전자석 도로바퀴(500a,500b)는 돌아가는 진동이 미세하고, 전기 모터 없이 전자석의 회전을 통하여 전자석도로바퀴휠(530) 안에 다수의 전자석(550a,550b)을 넣어 전류를 흘러 보내어 자력에 의해 구동되어 공중에 떠서 달린다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서는 전자석으로 모터와 서스펜션(suspension; 자동차에서 차체(100)의 무게를 받쳐주는 장치)까지 통합되어 메인엔진의 필요성이 줄이면서, 보닛(bonnet; 자동차의 엔진이 있는 부분의 덮개) 안에 엔진이 있던 자리에 해수무한동력발전기(700)가 수납되어 차체(100)의 무게를 가볍게 할 수 있다.

한편, 도 6b를 참조하면, 차체(100)의 중심축의 하단부에 설치된 수소이온엔진 이온빔(290)의 상부에는 전자석레일(560)이 설치된다. 전자석레일(560)에는 선형모터(일반적인 모터의 원형코일을 선형으로 편 형태)가 설치되고, 전자석레일(560)의 상부에 장착된 전자석 방향타(570)가 이동하면서 전자석레일(560)의 상부에서 전자석 방향타(570)가 이동되는 것은 전자석 방향타(570)의 밑부분이 N극이고 전자석 방향타(570) 아래 위치한 레일도 N극이면 서로 반발하여 결국 전자석 방향타(570)는 뜨게 되고, 그 바로 앞부분이 S극이면 전자석 방향타(570)의 N극과 서로 끌어 당기게 되므로 전자석 방향타(570)가 앞으로 나아갈 수 있다. 이때 S극은 반발시 N극으로 바뀌게 되므로 결국 전자석 방향타(570)는 계속 앞으로 나가갈 수 있는 것이다.

한편, 전자석레일(560)에 전자석(550a,550b)을 일정한 간격을 두고 N극과 S극으로 배치하고, 전자석 방향타(570)에 전자석(550a,550b)을 일정간격을 두고 N극과 S극을 배치하여 전자석레일(560)과 같은 극으로 배치하고, 리니어모터로 흐르는 전류의 방향을 지속적으로 바꾸어주면 전자석 방향타(570)에 설치된 N극과 S극이 주기적으로 바뀐다. 따라서, 전자석레일(560)과 전자석 방향타(570) 사이에는 인력과 척력이 빠르게 번갈아가면서 나타나면서, 전자석레일(560)과 전자석 방향타(570)가 서로 밀당을 시작하고, 전류의 방향만 반대로 바꾸면 앞으로 가던 전자석 방향타(570)를 갑자기 뒤로 가게 할 수도 있다.

한편, 수중 비행시 수소이온엔진 이온빔(290)의 밑면에 해수가 접촉되면서 해수를 중심으로 하여 수소이온엔진 이온빔(290)이 고정되고, 전자석 방향타(570)를 조종하여 전자석레일(560)을 따라 차체(100)가 360도 회전될 수 있다.

한편, 전자석방향타 구동축 작동방법은 수중비행시 수소이온엔진이온빔(290)에 회전원판을 설치하고 그 위에 전자석 레일(560)을 설치하여 전자석 레일위에 방향타 구동축을 설치한다. 차체(100) 밑면이 해수와 접촉되어 있어 수소이온엔진 이온빔(290)과 전자석레일(560)을 고정축으로 하여 전자석(550a,550b)을 일정한 간격을 두고 N극과 S극으로 배치하고, 전자석 방향타 구동축(520)을 중심으로 전자석(550a,550b)을 일정한 간격을 두고 N극과 S극으로 배치하여 전자석 레일(560)과 동일 극으로 배치하고, 전자석 방향타(570)에 전류를 흘러보내면 전자력에 의하여 전자석 레일(560)이 당기게 되면서 전지의 방향을 지속적으로 바꾸게 되어 전자석 방향타(570)와 전자석 레일(560)이 서로 밀당을 하며 전자석 방향타(570)가 회전한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비된 깃대날개의 승강과 하강시 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 각각의 칼빗날개(620,630)의 안쪽에는 케이블(612), 로커암(613), 크랭크축(614)으로 연결되고, 전기모터(611)에 의하여 케이블(612)이 감기면 각각의 칼빗날개(620,630)가 안으로 접혀지면서 칼빗날개(620,630)가 위로 구부려지고, 전기모터(611)에 의하여 케이블(612)이 풀려지면 칼빗날개(620,630)가 밖으로 펼쳐지면서 칼빗날개(620,630)가 아래로 구부려진다.

여기서, 칼빗날개(620,630)는 스코치요크(scotch yoke)(640)에 의하여 회전운동이 상하왕복운동으로 변환되어, 전기모터(641)가 한쪽방향으로 회전하면서 칼빗날개(620,630)가 상하왕복운동으로 작동하고, 칼빗날개(620,630)가 180도 회전하여 칼빗날개(620,630)가 아래에서 위로, 위에서 아래로 펄럭거리며 날개짓을 할 수 있다.

공중비행시 칼빗날개(620,630) 좌우에 스코치요크(640)가 좌우측에 각각 장착된다.

스코치요크(640)는, 더블슬라이더크랭크 기구의 일종이고, 회전운동을 왕복운동으로 또는 왕복운동을 회전운동으로 변환하는 것으로서, 전기모터(641), 벨트(642), 구동축(643), 피스톤 원판(644), 로커암(645), 크랭크축(646)으로 구성되며, 한쪽 날개만 회전하는 반피스톤운동으로 전기모터(641)가 구동되면 밸트(642)를 통하여 구동축(643)으로 피스톤원판(644)을 회전시켜, 결과적으로 전기모터(641)의 회전운동을 상하왕복운동으로 변환시킨다.

한편, 칼빗날개(620,630)의 구조가 시간에 따라 움직이는 회초리처럼 휘어지는 속이 빈 날개로 만든 깃털에 대하여, 도르래와 케이블을 연결시켜 칼빗날개(620,630)를 전기모터(611)에 의하여 케이블(612)이 풀려지면서 깃털 셸을 닫아 공기를 막아서 깃털들이 막을 형성하여 부력을 극대화할 수 있고, 칼빗날개(620,630)가 위로 저을 때는 칼빗날개(620,630)가 전기모터(611)에 의해서 케이블(612)이 감기면서 깃털 셸이 서로 벌어져 회전하여 공기가 깃털 사이로 빠져나가는 날개짓을 한다.

칼빗날개(620,630)를 제어하는 범위나 속도면에서도 확장성이 매우 크고, 칼빗날개(620,630)를 위 아래로 저을 때 나타나는 특수한 날갯짓을 제어하는 기술이다.

일반적인 날개는 소용돌이 회오리 바람을 만들기 때문에 시끄러우나 , 본 발명의 실시 예에 따른 깃대날개의 동작은 전기모터(611)에 의하여 작동되어 소음이 매우 적다.

한편, 칼빗날개(620,630)의 특징은 날개의 전연(앞전)을 따라 형성된 뻣뻣한 칼빗 형상이다. 칼빗날개(620,630)는 다수의 셸로 이루어져 있고, 칼빗날개(620,630)는 비행을 하는데 있어서 필수적인 중요한 요소이므로, 칼빗날개(620,630)의 동작을 변형 가능한 얇은 셸(thin shell)을 이용해 제작하는 것이 바람직하다. 여기서, 칼빗날개(620,630)만으로는 동작이 좌우대칭임에도 불구하고, 공중비행시 움직이는 깃대날개의 특성 때문에 날개짓의 균형을 잃을 수 있어, 안정적인 비행동작을 제어할 수 있도록, 차체(100)의 상단부 앞쪽에 초전도체 마방진영구자석세트(300a)가 설치되고, 차체(100)의 상단부 후미에 초전도체 마방진영구자석세트(300b)가 설치되어 공중비행시 균형을 유지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 칼빗날개(620,630)는 양력을 얻는 동시에 위 아래로 날개짓을 할 때 받게 되는 저항을 위하여 깃대날개의 일부가 칼빗을 구비하며, 칼빗에 연결된 전기모터(651)에 전류를 흘려보내어 칼빗날개(620,630)를 위에서 아래로 퍼덕임으로써 저항을 이기는 추진력을 얻게 된다.

또한, 칼빗날개(620,630)는 속이 빈 알루미늄으로 만들어지며, 날갯짓을 할 때 소리가 잘 나지 않는데 모두 깃털로 덮여 있으며, 깃대날개 끝이 빗처럼 갈라져 있도록 형성된다. 여기서, 깃털은 융단과 같은 미세한 털로 공기와의 접촉시 마찰력을 분산시키는 완충역활을 하고, 칼빗날개(620,630)의 칼빗은 마치 빗처럼 갈라져 있어 깃털 셸이 서로 벌어져 회전하여 칼빗날개(620,630)와 마찰된 공기가 쉽게 통과할 수 있도록 하여 마찰음 발생을 최소화할 수 있어 소리를 감소시키면서 날 수 있다.

또한, 칼빗날개(620,630)의 속이 빈 알루미늄 깃대는 유연성은 떨어지지만 가벼워서 날개의 운동을 안정시켜 더 좋은 비행을 할 수 있고, 깃대의 내부는 비어 있다.

따라서, 칼빗날개(620,630)를 좌우측으로 움직여지면서 만들어내는 수평축은 추진력이 생성되고, 칼빗날개(620,630) 내에 장착된 중앙에 회전원판 위에 전기모터(651)가 설치된다. 칼빗날개(620,630)는 차체(100)의 좌측 내부에서 외부로 돌출되어 작동되고, 내부로 수납되어 보관된다. 여기서, 단순한 펄럭임으로 움직임을 만드는 비결은 칼빗날개(620,630)의 하단에 스프링(621,631)을 각각 부착하여 탄력성을 부여하고, 칼빗날개(620,630)로 좌우 회전하는 추진체 방식을 통해 저속으로 이동하고 소음을 줄일 수 있다.

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차의 수직부상시 추진장치의 연료비 절감을 위해 해수무한동력발전기와 쇠구슬물레바퀴를 회전시켜 전기를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 8a에 도시된 자가발전장치는 해수무한동력발전기(700) 또는 쇠구슬물레바퀴(700a)를 이용하여 전기를 자체적으로 생성하여 차체(100)를 직접 충전 저장하고 밧데리로 수중비행하면서 연료를 충전시킨다. 먼저 해수무한동력발전기(700)를 설명하면, 해수탱크(710) 속에 있는 해수(701)가 위에서 아래로 내려와서 해수유도관(720) 속의 전자석(730)을 통과하면서 전자석(730)에 의하여 전도체가 되어 두 전극(740a,740b) 사이로 흘러 자기장이 형성되고, 해수유도관(720) 끝부분 좌우에 설치된 두 전극(740a,740b)을 직각으로 교차시켜 전류를 생성한다. 이때, 자기장과 해수 흐름과 각각 직교하는 방향으로 전류가 흐르기 시작하여 터빈과 같은 회전장치가 필요 없기때문에 에너지의 손실이 없이 직접 자가 발전된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서 생성된 전류는 차체(100)의 내부에서 셀(cell: 전지)에 저장되고 셀을 모은 밧데리를 이용하여 수중비행하면서도 연료를 충전시킬 수 있다.

해수탱크(710) 속의 해수는 위에서 아래로 해수를 밀어내고, 해수유도관(720) 속의 해수(701)는 수압에 의하여 아래에서 위로 상승하여 해수탱크(710)로 들어가는 순환고리가 되어 무한동력이 된다. 해수탱크(710) 속에 부레(경골어류 속에 있는 엷은 혁질의 공기주머니)(711)가 들어 있어 해수(701)가 역류할 때는 부레(711)로 해수유도관(720)을 닫아 해수(701)가 역류되지 않게 한다.

또한, 도 8b에 도시된 바와 같이, 수중 비행시 쇠구슬물레바퀴(700a)를 이용하여 무한동력으로 발전하여 생성된 전기를 차체(100) 내부에서 셀(cell 전지)에 저장하고 셀을 모은 밧데리로 연료를 충전시킬 수도 있다.

이와같은 쇠구슬물레바퀴(700a)는 구동축(750)과, 구동축(750)에서 일정 거리 이격되도록 설치된 물레바퀴휠(760)과, 물레바퀴휠(760)의 내부에 각각 삽입되는 쇠구슬(770)과, 물레바퀴휠(760)의 외륜에 각각 형성된 쇠구슬출입문(780)로 구성된다.

도 9를 참조하면, 쇠구슬 출입문(780)에 쇠구슬(770)을 넣어 한번 회전시키면 무한동력으로 같은 속도로 회전하고 발전하여 생성된 전기를 차체(100)의 내부에서 셀(전지)에 저장하고 밧데리로 연료를 충전시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비된 운전석보호장치 셸터 및 전자석사출기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, 운전자가 전자석사출기(860)에 연결된 케이블(811b)을 당기면 운전자보호장치셸터(810)의 밑면과 전자석사출기(860)의 윗면에 접촉되는 스프링(850)의 연결고리가 파손되어 전자석사출기(860) 속에 내장된 스프링(862)이 상부방향으로 돌출되고, 스프링(862)의 힘으로 전자석사출기(860)의 상부에 놓여 있는 운전자보호장치셸터(810)를 위로 밀어내어 결국, 운전자보호장치셸터(810)는 스노클 흡수구(870)를 통하여 수직방향으로 부상되어 차체(100)로부터 분리될 수 있다. 이와 동시에 운전자보호장치셸터(810)가 운전자보호장치셸터(810)의 지지대로 설치된 전자석사출기(catapult: 캐터펄즈, 사출장치: 좁은 공간에서 비행기를 발진하기 위한 장치)(860)의 레일(864)에 전자석이 배치되고, 전자석사출기(860)의 윗면과 운전자보호장치셸터(810)의 밑바닥은 동일극으로 배치되어, 전자석사출기(860)의 전진에 따라 계속 전류를 흘려보냄에 따라 이때 발생하는 전자기력은 운전자보호장치셸터(810)의 밑바닥 전극(740a,740b)과 동일극끼리 서로 밀어내어 운전자보호장치셸터(810)를 스노클흡수구(870)로 부상시키는 동력이 된다.

한편, 차체(100)의 수중 잠몰시 자동적으로 전류를 흘러 보내어 운전자보호장치셸터(810)의 출입문(815)에 부착된 전자석문(813)이 작동수단에 따라 펼쳐져서 기존 출입문을 따라 이중 출입문으로 되어 운전자보호장치셸터를 보호할 수 있다. 이때, 에어포켓 형성을 위해 수평을 유지하는게 중요하고 운전자보호장치셸터(810)의 밑바닥 외부에 무게중심추(840)가 아래로 늘어져 있어 수평을 유지하고, 후미 밑면에 종모양의 회부에 한 쌍의 스크루프로펠러(830a,830b)가 설치되어 밧데리로 작동하여 탈출할 수 있다.

차체(100)가 잠몰하는 비상시에는 전자석사출기(860)에 의하여 스노클흡입구(870)를 통하여 사출되어 탈출할 수 있고, 운전석과 연결된 운전자보호장치셸터(810)가 전자석사출기(860)에 의해서 스노클흡입구(870)로 발사되어 운전석과 분리될 수 있다.

도 10a 및 도 10b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차의 전자석와전류 디스크와 영구자석 와전류의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 10a를 참조하면, 전자석와전류 브레이크(920)에 있어서, 차량의 전기제동의 일종으로서 차축에 고정한 전자석와전류 디스크(brake disc)(910)와 적당한 극간(gap)을 두고 설치된 전자석(930)과의 상대운동에 따라 브레이크 디스크(910) 면에 유기되는 와전류에 의하여 발생하는 제동력을 이용한다.

전자석와전류 자성체를 초전도체 마방진영구자석의 차축 중앙부에 전자석(930)을 수반한 금속제 전자석와전류 디스크(910)를 2매 설치하여, 전자석와전류 디스크의 양측에 코일(940)을 4개씩 설치하여 코일(940)에 차체(100)의 제동전류를 흐르게 함으로써 전자석와전류 디스크(910) 안에 와전류가 발생하여 열로 변환시킬 수 있다.

반면, 제동시에는 전자석(930)으로부터 회전 자기장을 발생시켜 와전류와 자기장이 작용해 플레밍의 왼손법칙에 의한 전자력을 얻어 초전도체 마방진영구자석의 회전을 방해하는 전자석와전류 제동장치에서 사용하고, 마방진영구자석의 회전을 멈추게 하여 조절한다.

이때, 레일에 극히 가까운 위치에 전자석(930)을 장착하고, 이것에 전류를 흘러 보냄으로써 레일 내에 생기는 와전류에 의한 전자석와전류 브레이크(920)를 거는 것이고, 전자석와전류 브레이크(920)는 바퀴를 통하지 않고 바퀴의 전자석(930)과 레일 사이에 제동력이 직접 작용하는 비점착 브레이크이다.

와전류가 발생되어 흐르고 있는 도체에는 그 도체의 저항에 해당하는 열이 발생하여, 전자석와전류 제동장치에서는 각 통로를 갖추고 있고, 와전류(eddy current)는 자성체 중에서 자속이 변화하면 기전력이 발생하고, 이 기전력에 의해 자성체 중에 소용돌이 모양의 전류가 흐른다. 와전류는 물체가 자기장과 멀어질 때, 자기장이 약해지는 것을 방해하기 위해 외부 자기장과 같은 방향의 자기장을 만들기 위해 도체에 맴돌이 전류가 만들어지는데 이에 의해 속도와 반대방향으로 힘이 발생해 운동을 정지시키려 한다. 전기에서 와전류(eddy current; 맴돌이 전류)는 도체표면이나 도체내부에서 수많은 경로를 통해 소용돌이 모양으로 흐르는 전류를 말한다.

도 10b를 참조하면, 영구자석 와전류(980)에 있어서 구리는 강자성체가 아니므로 영구자석에 가까이 붙여도 아무런 반응이 없고 인력도 척력도 생기기 않는다.

예를 들어, 영구자석을 구리 파이프(950) 속으로 떨어뜨리면 마치 파이프에 들어 붙기도 하듯 느릿느릿 떨어진다. 이러한 현상을 전기이론으로 설명하면, 움직이는 영구자석은 그 주변에 변화하는 자기장(자속)을 만들고 구리파이프(950)는 그 변화하는 자속과 쇄교하므로 파라데이(전자유도) 법칙에 따라 구리도체 내에 기전력이 유기된다. 구리도체는 그 내부에 수많은 미세한 전기회로를 가지고 있는데 생성된 기전력을 수많은 경로로 띠를 맴돌이 형태의 전류(와전류)를 흐르게 한다.

여기서, 유기된 기전력의 방향(극, 와전류의 방향)은 기전력에 의해 흐르는 전류가 만드는 자기장을 사용하여 영구자석의 자기장변화로 방해할 수 있는 방향이다.

유도된 기전력이 이렇게 그 기전력을 만들어 준 원리의 자속변화를 방해가 되는 극성을 취하는 이유는 에너지 보존법칙의 일종인 로렌쯔의 법칙을 따를 수 밖에 없기 때문이다.

따라서, 영구자석이 낙하할 때 자신과 가까워지는 구리파이프(950)와는 척력이 발생되고 자석으로부터 멀어지는 구리파이프(950)와는 인력이 발생된다. 그 결과 영구자석이 멀어지는 속도는 자유공간에서 낙하하는 속도보다 느리게 된다. 그러나 영구자석이 아무리 강한 자성을 지녔다고 하더라도 구리파이프(950) 속에서 자석을 정지시킬 정도로 커다란 인력이 생기지는 않는다. 자석이 정지하면 자기장이 변화하지 않고 그러면 구리도체(951)에도 기전력이 생기지 않아 와전류가 흐르지 않기 때문이다.

구리파이프(950)를 액체질소와 같은 극저온물질을 사용하여 매우 낮은 온도로 냉각하는 경우, 구리의 도전류는 극저온에서 매우 높아지는데 이로인해 기전력이 커지고 곧 와전류가 흐르게 되므로 영구자석의 낙하속도는 더욱더 느리게 된다.

만약 구리파이프(950) 대신 초전도체위에 영구자석을 올려보면 초전도체와 영구자석은 서로 일정한 거리를 유지한채 더 멀어질수도 더다가갈수도 없게 된다. 그 이유는 영구자석의 n극이 초전도체에 가까이 올리는 순간 자기장이 변화하므로 초전도체 표면에 매우 큰 와전류가 흐르는데 (초전도체는 저항이 0 이므로 작은 기전력으로도 무한대의 전류가 흐른다) 그 전류의 방향은 에너지보존법칙의 일종인 로렌쯔의 법칙에 의해 영구자석의 자속변화를 억제하려는 방향이므로 초전도체 표면에는 n극이 형성되어 자속이 증가하는 것을 방해하게 되어 척력이 발생되는 것이다. 반대로 영구자석의 n극이 초전도체로부터 멀어지려고 하면 자속이 감소하게 되므로 초전도체 표면에 와전류가 처음과 반대 방향으로 흘러 s극을 형성하여 영구자석 n극을 잡아 당기는 인력이 발생된다. 이렇게 인력과 척력이 거의 동시에 발생되므로 영구자석(330)은 초전도체에서 멀어질수도 다가갈수도 없게 된다. 초전도체의 자기부상 현상의 바탕에서 바로 이러한 와전류가 숨어 있다. 부드러운 감속이 가능한 것은 속도가 빠를수록 유기되는 와전류가 커서 제동력이 커지고 속도가 느려지면 와전류에 함께 제동력도 줄어들기 때문이다. 또한 마찰제동과 달리 소음이나 마모가 없다는 것도 와전류 제동의 장점이다. 네오디뮴(희구토) 영구자석과 순수한 구리사이의 상대적 운동만으로 와전류 제동이 일어나기 때문에 제동을 위한 인위적인 전력공급이 필요하지 않고 그래서 고장도 생길 수 없다. 마그네틱 바코드라인이 구리파이프(950) 내의 면을 수직으로 관통하고 쇄교하므로 구리파이프(950)가 수많은 구리반지를 쌓아 놓은 것으로 표면해줄 때 동그란선을 따라 원주하듯이 전류가 흐른다. 또한 영구자석의 윗부분과 아랫부분이 전류방향이 반대이다. 초전체도는 영구자석을 공중 부양하는 것은 마이스너효과이고 와전류 때문이다. 초전도체와 영구자석의 자력에 의해서만 궤도를 따라 순환이동이 이루어지도록 한다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 잠수비행자동차에 구비된 운전석 및 제어부가 셰일로 구축되는 과정을 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 수중 비행시 운전자는 운전석(800)에서 망원경으로 차체(100)를 조종하고, 공중 비행시 운전석(800)은 상단의 리프트밸브(872)와 로커암(876), 크랭크축(875)에 의하여 승강되고, 리프트추(873)가 내려져서 유리막(880)이 레일을 따라 셰일(함정의 탑)로 솟아 올려져서 구축되어, 운전자의 시야를 확보할 수 있다.

수중 비행시 리프트밸브(872)와 로커암(876), 크랭크축(875)에 의하여 하강되면서 리프트추(873)가 올려져서 유리막(880)이 레일 아래로 내려져서 운전석 내부에 보관된다.

여기서, 리프트밸브(872)와 유리막(880)은 서로 연결된 하나의 유리통이며, 유리막(880)은 외부공기의 공급이 없어도 적어도 5시간 동안 생존이 가능하여 수면상으로 떠오르면 스노클을 올려서 운전석(800)에 외부공기와 산소를 공급하고, 운전자가 필요시 상부 벤트밸브(871)도 열 수 있다.

수중 비행시 유리막(880) 내의 밑면에서 ?면까지 공기가 남아 일종의 에어포켓(공기주머니)를 형성함으로써 차체(100)가 물에 빠져도 차량내부가 젖지 않는다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 잠수비행자동차에 따르면, 전기모터가 한쪽방향으로 회전을 하면서 상하왕복운동으로 하는 스코치요크를 회초리처럼 휘어지는 속이 빈 깃대날개를 좌우측에 설치하고 아래로 저을 때 막을 형성하여 부력을 생성하고 위로 저을 때 깃대날개들이 서로 벌어져 회전하여 공기가 빠져 나가는 날개짓을 하여 공중비행하는 원천기술이다. 차체(100) 금속구체 표면에 버섯모양 오일코팅으로 미세구멍으로 피스톤의 압축액체질소를 고속분사시켜 플라즈마를 발생시키고 수소이온엔진(200)의 이온빔으로 플라즈마를 고속분출시켜 이온해수를 전자석 코일건으로 후미로 투사하여 수중비행하는 원천기술이다. 상용화되면 레져용, 군사목적으로 가장 먼저 적용될 것이고 세계적으로 상용화 사례가 없어 차별화로 시장을 선점할 수 있는 슈퍼파워 유망분야이다. 수중비행이 가능하며 수면위를 자유자재로 오가며 질주하는 신종 수상레저 스포츠이다. 최근 부유층을 중심으로 개인용 헬기와 요트에 대한 수요가 늘고 있다.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 차체 101 : 가스터빈엔진
110 : 전자석링 고정축 120 : 전자석링
130 : 돌기 131 : 버섯형상
111,133 : 미세홀 140a,140b : 피스톤
150a : 후미 상단부레 150b : 전방 하단부레
160 : 부레라인 170 : 체크밸브
180 : 부력조절용 피스톤 200 : 수소이온엔진
201 : 고체수소 210 : 연료통
220 : 수소방출반응기 221 : 유입밸브
223 : 유출밸브 230 : 분무기형 피스톤
231,611,641,651,320a,320b,281,877 : 전기모터
233,283 : 피스톤 235,285 : 실린더
237 : 압축 스프링 240 : 연소실
250 : 아크점화기 251 : 아크
253 : 회로 차단기 260 : 노즐
270 : 방전실 280 : 압축공기 공급부
287 : 압축공기주입구 290 : 수소이온엔진 이온빔
300a,300b : 마방진영구자석세트 310,310a~310h : 마방진영구자석
330,330a,330b : 초전도체 311,311a~311l : 마방진영구자석로터
313 : 원통형 영구자석 313a : 원통
313b : 원기둥 영구자석
340a,340b,613,645,876,655a,655b : 로커암
350a,350b,614,635,646,653a,653b,875, : 크랭크축
360 : 액체질소용기 111,361 : 액체질소
370 : 액체질소용기덮개 380,625,635 : 원반
381,383 : 로터 400a,400b : 전자석 코일건
410 : 전자석 코일 500a,500b : 전륜 및 후륜 도로바퀴
510 : 쇼바 520 : 전자석도로바퀴 구동축
530 : 전자석도로바퀴휠 540 : 전자석전륜도로바퀴
550a,550b : 전자석 560 : 전자석 레일
570 : 전자석 방향타 600a,600b : 깃대날개
610 : 깃대날개 전원부 620,630,621,631 : 칼빗 날개
640 : 스코치요크 642 : 벨트
643 : 구동축 644 : 피스톤 원판
700 : 해수무한동력발전기 701 : 해수
710 : 해수탱크 711 : 부레
720 : 해수 유도관 730 : 전자석
740a,740b : 전극 800 : 운전 및 제어장치
810 : 운전자보호장치 셀터 811a,811b : 케이블
813 : 전자석문 815 : 운전자보호장치셀터 출입문
817, 862 : 스프링 820 : 망원경
830a,830b : 스크루프로펠러 840 : 무게중심추
850,850,862,621,633 : 스프링 860 : 전자석 사출기
864 : 전자석사출기 레일 870 : 스노클흡입구
871 : 벤트밸브 872 : 리프트밸브
873 : 리프트 추 880 : 유리막
901 : 전자석와전류 중심축 910 : 전자석와전류디스크
920 : 전자석와전류브레이크 930 : 전자석
940 : 전자석와전류코일 950 : 구리 파이프
951 : 구리도체 960 : 액체질소용기
970 : 전기회로 980 : 영구자석와전류

Claims (4)

1. 금속구체 형상인 차체(100)와;
   상기 차체(100)의 내부에 설치되어, 상기 차체(100)의 공중 비행시 전진비행을 위한 추력을 발생시키는 가스터빈엔진(101)과;
   상기 차체(100)의 하단부에 설치되어, 상기 차체(100)의 수중 비행시 수중 추진체가 되도록 이온빔을 이용하여 플라즈마를 고속으로 분출시키는 수소이온엔진(200)과;
   상기 차체(100)의 상단부에 설치되며, 액체질소에 의해 냉각되어 상기 차체(100)를 공중부양 및 회전시키는 적어도 한 쌍의 마방진영구자석세트(300a,300b)와;
   상기 차체(100)의 하부에 설치되며, 이온해수를 통과시켜 후미로 발사하여 그 반작용으로 발생되는 자기력을 이용하여 추진력을 발생시키는 적어도 한 쌍의 전자석 코일건(400a-400d)과;
   상기 차체(100)의 밑면에 고정되어 착륙시 사용되는 전륜 및 후륜 전자석 도로바퀴(500a,500b)와;
   상기 회초리처럼 휘어지는 속이 비어 있도록 형성되며, 상하 날개짓을 통하여 상기 차체(100)의 공중비행 및 수평을 유지하는 한 쌍의 깃대날개(600a,600b)와;
   자기장과 해수 흐름을 이용하여 전력을 생산하는 자가발전장치(700,700a)와;
   수중 비행시에는 방수기능을 유지하며, 공중 비행시에는 운전석이 상부로 솟아 올라와서 셰일을 구축하는 운전 및 제어장치(800)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 잠수비행자동차.
2. 제1항에 있어서,
   상기 차체(100)의 내부에는, 일정량의 공기가 주입되거나 이동될 수 있도록 차체(100)의 후미와 선수에 각각 설치되는 후미 상단부레(150a) 및 전방 하단부레(150b)와, 후미 상단부레(150a) 및 전방 하단부레(150b)를 서로 연결하는 부레라인(160), 후미 상단부레(150a) 및 전방 하단부레(150b)의 공기 이동경로를 선택적으로 제어하는 체크밸브(170)와; 후미 상단부레(150a) 또는 전방 하단부레(150b)에 공기를 공급하거나 빼내어 부력을 조절하는 부력조절용 피스톤(180)으로 구성되는 부력 조절부를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 잠수비행자동차.
3. 제1항에 있어서,
   상기 차체(100)는,
   구형의 전자석링 고정축(110)과;
   상기 전자석링 고정축(110)의 외표면에 고정되는 구형의 전자석링(120)과;
   상기 구형의 전자석링(120)의 외표면에서 외측방향으로 돌출되되, 상단부는 버섯형상(131)으로 오일이 코팅되며 표면에는 다수개의 미세홀(133)이 형성된 다수개의 돌기(130)와;
   상기 전자석 고정축(110)의 내측면에 설치된 복수개의 피스톤(140a,140b)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 잠수비행자동차.
4. 제1항에 있어서,
   상기 수소이온엔진(200)은,
   고체수소 연료통(210)에서 배출되는 고체수소를 일정 분량단위로 배출하는 수소 방출 반응기(220)와;
   상기 수소 방출 반응기(220)의 중간에 설치되어, 상기 수소 방출 반응기(220)의 내부압력을 조절하여 고체연료의 유입 또는 유출을 제어하는 분무기형 피스톤(230)과;
   상기 수소 방출 반응기(220)에서 배출되는 고체수소를 연소시키는 연소실(240)과;
   상기 연소실(240)에 아크를 점화시키는 아크점화기(250)와;
   상기 아크점화기(250)에 산소를 공급하는 산소공급용 노즐(260)과;
   상기 연소실(240)에서 연소되는 고체수소가 강력한 빛과 고온의 열이 발생하는 아크방전이 실행되는 방전실(270)과;
   상기 방전실(270)에 압축된 공기를 공급하는 압축공기 공급부(280)와;
   상기 방전실(270)의 아크방전에서 발생되는 플라즈마를 분사시키는 수소이온엔진 이온빔(290)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 잠수비행자동차.

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