KR20160105708A

KR20160105708A - 자기부상 이동장치 및 냉각 방법

Info

Publication number: KR20160105708A
Application number: KR1020150045064A
Authority: KR
Inventors: 도영민
Original assignee: (주)링커
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2016-09-07

Abstract

사각형 또는 육면체 형태의 초전도 또는 그래핀을 소재로하는 마그네틱 에너지저장장치(MEV)를 안팎으로 배치하여, 내부에 위치한 MEV가 외부 MEV의 위 또는 안을 주행하게 하고, 공기압축기를 장착한 특수한 형태의 내부 MEV를 이용하여, 상기 MEV에 장착될 수 있는 초전도케이블을 냉각할 액체질소를 생산하는 동시에, 외부 MEV 내부를 아진공 상태로 유도할 수 있다. 또한, 위도, 경도, 고도의 기준선을 따라, 상기 외부 MEV를 가설하고, 상기 외부 MEV를 상하좌우로 이동할 수 있게 함으로써 불특정 다수의 국가에서, 어느 한 조직 또는 불특정 다수의 조직에 의해 불특정 다수의 장소에 건설되는 외부 MEV 간의 연결 가능성을 담보할 수 있게 된다.

Description

자기부상 이동장치 및 냉각 방법{magnetic levitation device and its cooling method}

자기부상 이동장치

마그네틱 에너지저장장치, 그래핀 소재, 횡축 및 원심력 공기압축기, 전자기장 차폐, 전도냉각 극저온냉각기

Wireless energy transfer US 20140368057 A1 Inductive Charge Balancing US 20140333266 A1 COIL BOBBIN FOR SUPERCONDUCTING POWER STORAGE APPARATUS PCT/KR2010/008406 (2010.12.01) ENERGY STORAGE DEVICE PCT/KR2014/004922 (2014.06.03) Versatile superconducting magnet for extremities magnetic resonance imaging WO 2014138293 A1 Graphene fiber, method for manufacturing same and use thereof US 20120298396 A1

Low Temperature and Cryogenic Refrigeration NATO Science Series Volume 99, 2003, pp 415-434 Demonstration of a 10 K Turbo-Brayton Cryocooler for Space Applications DOI: 10.2514/6.2014-1075 고온 초전도체 냉각을 위한 이중 증발부 열사이펀에 대한 실험적 연구 - KAIST Graphene-based nanomaterials for energy storage DOI: 10.1039/C0EE00295J Hierarchical Nanocomposites of Polyaniline Nanowire Arrays on Graphene Oxide Sheets with Synergistic Effect for Energy Storage DOI: 10.1021/nn1006539 COAXIAL NANOCABLE: SILICON CARBIDE AND SILICON OXIDE SHEATHED WITH BORON NITRIDE AND CARBON DOI:10.1126/science.281.5379.973 Magnetic shielding properties of high-temperature superconducting tubes subjected to axial fields DOI: 10.1088/0953-2048/20/3/014 SUPERCONDUCTING SHIELDS FOR MAGNETIC FLUX EXCLUSION AND FIELD SHAPING S. J. St. Lorant Stanford Linear Accelerator Center, Stanford University Magnetic field generated by shielding current in high Tc superconducting coils for NMR magnets DOI:10.1088/0953-2048/21/9/095001

에너지 저장장치와 교통수단의 융합 방법

초전도 또는 그래핀 소재의 케이블을 이용한 에너지 저장장치를 안팎으로 쌍으로 배치하여 상기 과제를 해결할 수 있다.

전력망과 교통망을 하나로 융합하여 운용할 수 있게 된다.

도 1은 실시 예의 기본 구조를 설명한 도이다.
도 2는 실시 예의 장치가 이동하는 원리를 설명한 도이다.
도 3은 실시 예의 장치가 궤도를 벗어나지 않는 원리를 설명한 도이다.
도 4는 터널 형태의 궤도를 설명한 도이다.
도 5는 실시 예의 장치에서 네 개의 MES를 결합하는 방법을 설명한 도이다.
도 6은 실시 예의 장치가 터널 궤도를 주행하는 매커니즘을 설명한 도이다.
도 7은 실시 예의 전진하는 장치가 후진으로 전환하는 매커니즘을 설명한 도이다.
도 8은 실시 예의 장치가 좌우로 방향을 전환하는 매커니즘을 설명한 도이다.
도 9는 실시 예의 장치가 상하로 방향을 전환하는 매커니즘을 설명한 도이다.
도 10은 실시 예의 장치가 곡선 형태의 터널을 주행하는 방법을 설명한 도이다.
도 11은 두 개의 궤도를 결합하는 방법을 설명한 도이다.
도 12는 실시 예의 두 장치가 상호 결합하거나 분리하는 매커니즘을 설명한 도이다.
도 13은 MES의 벽체 구조와 열전 냉각을 적용하는 매커니즘을 설명한 도이다.
도 14는 MES를 전도냉각하는 방법을 설명한 도이다.
도 15는 MES를 벽체 내부 공간에 부양하는 방법을 설명한 도이다.
도 16은 터널 궤도를 아진공으로 유도하고, MES 냉각에 소요될 액체질소를 조달하는 방법을 설명한 도이다.
도 17은 둘 이상의 궤도를 연결하는 매커니즘을 설명한 도이다.

본 발명은 마그네틱 에너지저장장치(MEV)를 이용하여, 전력망과 교통망을 융합할 방법을 제시한다.

이하, 본 발명의 개념을 설명하기 위한 일 실시 예로, 육면체의 초전도 자기부상 이동체와 레일, 도로, 또는 육면체 형태의 궤도를 예시로 하여, 상기 이동체와 레일 각각에 MES를 장착하는 방법과 형태, 그리고, 상기 MES 내외부의 냉각 방법 및 초저온 상태의 유지 방법을 설명한다.

본 발명의 개념을 설명하는 일 실시 예의 MES는 통상의 널리 알려진 초전도 마그네틱에너지저장장치(SMES)이며, 솔레노이드 또는 더블 팬케이크 형상이며, 초전도체 또는 그래핀 소재의 선재를 이용한다. 이하, ‘선재’라는 표현은 전류가 흐를 수 있는 케이블의 의미를 포함한다.

이하, 실시 예의 장치를 이용하여, 본 발명의 개념을 설명하며, 상기 개념이 구체적으로 실현될 수 있는 방법은 본 실시 예의 선재와 장치와 방법에 국한되지 않는다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 예의 장치는 크고 작은 두 개의 MES로 구성되며, 상기 두 MES 간의 폭과 높이 비율은 일정하고, 작은 MES는 육면체 형태로써, 이동체(1)로 기능하고, 큰 MES는 레일(2a), 도로(2b), 또는 육면체 터널(2c) 형태로 고정된 궤도(2)로 역할한다. 상기 이동체는 육면체의 여섯 표면 모두, 또는, 바닥면을 포함하는 일부 면에 마그네틱 에너지저장장치(MES - Magnetic Energy Storage)를 장착할 수 있고, 궤도의 경우, 상기 궤도(2)가 도로(2b) 또는 레일(2a)의 형태일 때는 바닥 면에, 터널(2c)의 형태일 때는 상하좌우 네 면에 MES를 장착할 수 있다. 이하, MES의 선재는 초전도체, 그래핀, 또는, 동축 나노케이블(coaxial nanocable)이고, 그 형태는 솔레노이드 형상이며, 이는 본 발명의 개념을 설명하기 위한 실시 예로 제시하는 바이며, 여타 소재의 선재나 형상을 이용하여 본 발명의 개념을 구현할 수도 있음은 물론이다.

도 2는 궤도가 레일 형태인 예시이다. 도 2를 참조하여, 이동체(1a)의 바닥 면에 장착된 MES(10)와 레일 형태의 궤도(2a)에 장착된 MES(20) 간의 전류 방향을 반대로 하여, 상기 두 MES 간의 척력 또는 바퀴(3)에 의해 이동체가 레일 위를 부상한다. 본 발명의 개념을 설명하는 일 실시 예의 장치에 있어서, ‘MES의 구간'이라는 표현은 어느 한 MES를 구성하는 코일에 있어서, 꺽이는 지점을 기준으로 나눈 임의의 단락을 지칭하는 것이다. 가령, 도 2에서 이동체(1)에 장착된 MES(10)는 구간(11)과 구간(13)을 포함하는 네 구간으로 구성되고, 궤도(2a)에 장착된 MES(20)는 구간(22)과 구간(24)을 포함하는 네 구간으로 구성된다고 표현할 수 있다.

도 2에서 화살표 표시는 전류의 방향이며, 이동체의 MES(10)에서 구간(11)의 자기장을 차폐하여, 레일에 장착된 MES의 구간(22)과 구간(24)이 이동체(1)에 장착된 MES(10)의 구간(13)에 미치는 로렌츠 힘에 의해 이동체(1)가 레일(2a) 또는 도로(2b) 형태의 궤도 위를 화살표(001) 방향으로 진행할 수 있다. 만약, 이동체에 장착된 MES(10)의 구간(13)의 자기장을 차폐하고, 구간(11)을 레일(2a)의 MES에 의한 자기장에 개방하면, 화살표(001)의 반대 방향으로 진행하거나, 또는, 이동체가 주행 중이라면, 정지하게 된다. 이동체에 바퀴가 장착된 경우, 바퀴(40)와 레일(2a)이 결합하는 방법은 통상의 널리 알려진 궤도 차량의 경우와 동일하지만, 본 발명의 일 실시 예의 장치는 바퀴없이 부상 및 주행할 수 있고, 이동체의 MES는 궤도의 MES에 의해 자기 유도 방식에 의해 무선 충전될 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다. 선행기술문헌에 인용한 바와 같이, 자기장을 차폐하는 방법은 다양할 수 있으며, 본 발명의 개념은 어느 한 방법을 특정하지는 않는다. 본 발명의 개념을 설명하는 도면에서, 이동체의 MES 구간들 중, 점선으로 표현된 ‘구간'은 상기 이동체가 주행하는 궤도의 전자기장으로부터 차폐된 구간을 의미한다.

도 3을 참조하여, 도로 형태의 궤도(2b)에 장착된 MES(20)와 이동체(1)의 바닥 면에 장착된 MES(10)의 전류 방향이 상호 반대이므로, 구간(12)과 구간(22) 간, 그리고 구간(14)와 구간(24) 간에 척력이 발생하여 MES(10)를 장착한 이동체(1)가 공중에 부상하게 된다. 또한, 상기 이동체의 폭(40)이 상기 궤도의 폭(41)보다 일정 정도 좁으므로, 구간(12)과 구간(22) 간의 척력은 이동체(1)가 화살표(003) 방향으로 진행하는 것을 막고, 구간(14)과 구간(24) 간의 척력은 이동체(1)가 화살표(004) 방향으로 진행하는 것을 막아, 이동체(1)가 궤도(2)의 폭을 벗어나지 않은 상태로 주행하게 되며, 상기 매커니즘은 궤도(2)의 형태가 레일(2a)이든, 도로(2b)든, 또는, 터널(2c)이든 동일하게 적용된다.

도 4는 터널 형태의 궤도를 예시한 도이다.

도 4를 참조하여, 궤도가 터널(2c) 형태일 경우, 이동체(1)가 그림(a)에 도시한 바와 같이 상하좌우 네 면에 MES를 장착하고, 터널 궤도(2c)는 상하좌우 네 면에 MES를 장착하여, 부상력과 추진력을 증가시킬 수 있으며, 지면에 수평인 터널(2c)의 내부에서 전후로 이동하거나, 지면에 수직인 터널(2d)을 따라 상하로 이동할 수 있다. 그림(b)에 도시한 바와 같이, 상하좌우 네 면에 더하여 전후 두 면에도 MES를 장착한 이동체(1)의 경우, 상기 터널(2c)과 수평으로 직각으로 연결된 터널(2e)로 방향을 90도 전환하여 주행할 수 있게 된다. 이하, 상기 매커니즘을 상세히 기술한다.

이동체의 여섯 표면 및 궤도의 네 표면에 장착된 상호 독립적인 MES를 각기 하나의 MES로 통합하여 구성할 수 있다. 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 5를 참조하여, 그림(a)는 네 개의 MES를 보여주며, 화살표는 MES 각각의 전류 방향이다. 상기 상하좌우의 네 MES를 결합하여, 그림(b)와 같은 형태의 MES를 구성할 수 있다. 이하의 설명에서, 본 실시 예의 이동체와 궤도는 그림(b)에서 보여주는 형상의 MES로 상정한다.

도 6을 참조하여, 도면에서 이동체(1)의 MES에서 점선으로 표현한 구간(11, 16, 17, 19)은 궤도의 전자기장으로부터 차폐한 구간이다. 이동체(1)의 구간(11)에 미치는 궤도(2c)의 자기력선을 차단하여, 구간(13)에 미치는 로렌츠힘에 의해 상기 이동체는 화살표(001) 방향으로 진행할 수 있고, 후술하는 바, 수평으로 90도 또는 수직 방향으로 연결된 터널로 방향을 전환하여 주행할 수 있다. 또한, 상기 이동체와 상기 궤도가 접하는 네 모서리에 흐르는 전류의 방향이 상호 반대이므로, 상기 이동체와 상기 궤도 간에 척력이 작용하여, 마찰을 방지함에 주목할 필요가 있다.

도 6과 도 7을 참조하여, 이동체(1)의 MES 구간 중에 터널 형태의 궤도(2c)에서 발생하는 자기장의 영향을 차단한 구간을 변경하여, 화살표(002) 방향으로 후진할 수 있다. 여전히, 상기 이동체와 상기 궤도가 접하는 네 모서리에 흐르는 전류의 방향이 상호 반대로 상기 이동체와 상기 궤도 간에 척력이 작용함에 주목할 필요가 있다.

도 8은 화살표(001) 방향으로 진행하던 이동체(1)가 기존의 궤도(2c)에 수평으로 90도 각도로 연결된 궤도(2e)를 만나, 화살표(003) 방향으로 우회전하거나(그림 a), 화살표(004) 방향으로 좌회전하는(그림 b) 각각의 경우에 대해, 이동체(1)의 MES 구간들 중에서 궤도의 전자기장으로부터 차폐된 구간들을 표현한 것이다. 두 경우 모두, 상기 이동체와 상기 궤도가 접하는 네 모서리에 흐르는 전류의 방향이 상호 반대로 상기 이동체와 상기 궤도 간에 척력이 작용함에 주목할 필요가 있다.

도 9는 수평 터널(2c)를 따라 화살표(001) 방향으로 진행하던 이동체(1)가 수직 터널(2d)를 만나는(그림 c), 위로 상승하거나(그림 a), 아래로 하강할 때(그림 b), 이동체(1)의 MES 구간들 중에서 궤도의 전자기장으포부터 차폐된 구간들을 표현한 것이다. 다만, 그림(b)의 경우, 중력이 이동체에 미치는 힘을 고려하여, 자기장 차폐 구간을 조정할 수 있다. 수직 터널의 경우에도, 상기 이동체와 상기 궤도가 접하는 네 모서리에 흐르는 전류의 방향이 상호 반대로 상기 이동체와 상기 궤도 간에 척력이 작용함에 주목할 필요가 있다.

궤도가 곡선 형태의 터널인 경우를 고려한 이동체의 형상을 상세히 설명한다.

도 10을 참조하여, 그림(a)는 하나의 직선 터널(2c)과 하나의 곡선 터널(2f)을 결합하고, 그 내부를 정육면체 형태의 이동체(1)가 주행하는 모습으로, 이동체(1)의 모서리가 곡선 터널(2f)의 벽면과 부딪힐 수 있다. 그림(b)는 동일한 상황에서 이동체(1)의 모서리를 둥글게 하여 전술한 충돌 우려를 상당히 줄인 것이다.

둘 이상의 레일, 도로나 터널을 결합하여 보다 긴 궤도를 구성할 수 있다. 도 11을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 11을 참조하여, 그림(a)는 상호 분리된 두 궤도의 MES이고, 그림(b)는 상기 두 MES를 결합한 것이다. 둘 이상의 MES 간의 결합은 서로가 서로에게 충전 장치로 역할하게 하며, 어느 한 MES의 초전도 선재가 초전도 성질을 상실하는 긴급 상황에서 정상적인 MES가 상기 긴급 상황의 MES에 저장된 전기에너지를 흡수할 버퍼로 역할할 수 있게 하므로, 안전성이 한층 강화될 수 있다.

도 12는 두 이동체가 연속하여 터널 내부를 주행하는 상태를 표현한 것이다. 도 12를 참조하여, 두 이동체가 밀폐된 터널(2c) 내부를 줄지어 주행하면, 외력이 가해지지 않는 한, 두 이동체는 원래의 이격 거리를 유지하게 된다. 즉, 처음부터 두 이동체를 상호 밀착한 상태로 주행하거나, 이동 중에 두 이동체가 밀착하면, 외력이 가해지지 않는 한, 상기 두 이동체는 상호 분리되지 않는다. 도면을 참조하여, 연속 주행하는 두 이동체가 접하는 면의 MES 구간들 각각이 상호 인력도 척력도 아닌 힘의 중립을 이루며, 결합한 두 이동체를 분리하는 것은 상기 마주보는 면의 MES에 적용된 전자기 차폐 상태를 해제하여 두 이동체 간의 척력을 인출하는 방법으로 성취될 수 있다는 점에 주목할 필요가 있다.

이하, ‘벽체 내부 공간’이라는 표현은 벽체를 구성하는 진공용기의 진공 공간을 지칭하고, ‘이동체 내부 공간'은 이동체를 구성하는 육면체의 내부 공간을 지칭하며, ‘궤도 내부 공간'은 궤도를 구성하는 육면체의 내부 공간을 의미한다.

육면체 형상의 이동체 또는 궤도를 구성하는 여섯 개의 벽체는 열전 냉각에 의해 벽체 내부의 진공 공간의 온도를 낮추거나, 낮은 온도를 유지할 수 있다.

도 13을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에서, 이동체나 궤도의 벽체(61)에 표시된 점선의 원을 확대해서 살펴보면, 벽체는 초전도 선재와 외부 간의 칸막이 역할을 하는 두 개의 열전냉각기(63, 64), 그 사이의 진공공간(60), 상기 진공공간 가운데에 액체질소(65)에 둘러싸인 MES의 초전도케이블(62)이 위치한 형태이다. 상기 두 열전냉각기는 발열부(66), 냉각부(67), P형 반도체(68), 및 N형 반도체(69)로 구성되어, 진공공간(60)이 극저온 상태를 유지하도록 한다.

초전도케이블은 액체질소나 액체헬륨에 의해 극저온 상태를 유지할 뿐 아니라, 초저온냉각기를 이용하여 더욱 냉각될 수 있다.

도 14를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예로, MES를 구성하는 초전도케이블의 초전도 선재를 지지하는 동축(70)과 초전도 선재가 접하는 면에 그래핀을 도포하고, 상기 동축의 그래핀 표면을 벽체 외부의 극저온냉각기에 연결하여, 전도냉각에 의해 상기 초전도 선재의 온도를 더욱 낮출 수 있으며, 상기 극저온냉각기는 스털링, 펄스튜브, 또는 리버스 브레이톤 방식일 수 있고, 냉매를 사용하거나, 사용하지 않는 무냉매 방식일 수 있으며, 다만, 열전도율이 높은 그래핀으로, 상기 초전도 케이블의 초전도 선재와 극저온냉각기의 냉각부를 직결하여 냉각 효과를 높이는 것은 본 발명의 고유한 개념이다.

벽체 내부의 초전도 선재는 벽체와의 연결 부위 없이 공중에 부상한 상태일 수 있다.

도 15에 도시된, 본 발명의 일 실시 예를 참조하여, 그 형태가 원형인 두 개의 할박어레이 영구자석(71, 72)을 도시한 바와 같이, 영구자석(71)을 초전도 선재(62) 및 동축(69)에 부착하고, 다른 영구자석(72)은 벽체에 고정된 상태로, 상기 영구자석(71) 외부에 중첩되게 배치하여 상호 척력에 의해 상기 초전도 선재(62)와 동축(69)이 공중에 부상할 수 있다. 화살표는 자기력선의 방향이며, 그림(a)는 영구자석(72)의 자기력선 방향이고, 그림(b)는 영구자석(71)의 자기력선 방향이며, 그림(c)는 벽체 내부에서 상기 동축, 초전도 선재 및 영구자석의 위치를 표시한 것이다. MES를 진공 공간 내부에 부상한 상태로 위치시킴으로써, 이동체나 궤도의 진동과 충격으로부터 MES를 보호할 수 있게 된다. 상기 초전도 선재와 동축에 결합된 영구자석(71)은 상기 초전도 선재와 동축 방향으로 자기력선을 보내지 않음에 주목할 필요가 있다.

어느 한 이동체에 대해 여타 이동체와 다른 특수한 형상과 기능을 부여함으로써, 여타 이동체와 다른 역할을 수행하게 할 수 있다. 가령, 특정 이동체는 터널형 궤도 내부를 아진공 상태로 유도하고, 동시에 액체산소와 액체질소를 생산하게 할 수 있다. 터널 내부가 아진공 상태로 됨으로써, 상기 터널 내부를 주행하는 이동체의 공기 저항을 현격히 줄일 수 있고, 또한, 생산한 액체 산소와 액체 질소로 이동체와 궤도의 MES를 냉각할 수 있다.

도 16에서, 화살표(001)는 이동체의 진행 방향이며, 그 외의 화살표는 터널(2) 내부의 공기의 흐름 방향이다. 도면을 참조하여, 화살표(001) 방향으로 진행하는 특수 목적의 이동체(100)의 전면에 장착된 압축기(80)가 압축된 공기를 상온냉각기(81)로 보내면, 표면에 그래핀이 도포된 상온냉각기에 의해 압축공기의 온도가 상온 또는 그에 근접한 수준으로 냉각되어, 노즐(84)를 통해, 진공공간(83)으로 단열된 팽창기(82) 내부로 흘러 들어가 팽창하면서 온도가 저하되고, 이 과정에서 액화된 산소와 질소는 액체인출관(88)을 통해 액체저장고(87)로 이송되고, 액화되지 않은 저온의 기체는 또 하나의 노즐(85)을 통해 이동체 외부로 배출되어 이동체(100)와 터널(2) 사이의 공간(86)으로 흘러가 에어 베어링을 형성하여 상기 이동체와 터널 간의 마찰을 제거함과 동시에, 상기 이동체의 표면과 상기 터널의 내부 온도를 낮추게 된다. 압축기에서 압축되지 않은 공기는 화살표(90)을 따라 터널 벽면에 장착된 공기배출구(89)를 통해 터널 외부로 배출되는데, 상기 공기배출구는 오직 터널 내부에서 외부로 공기를 내 보낼 수 있다. 또한, 화살표(98)로 표현된 바와 같이, 노즐(85)을 통해 배출된 차가운 공기가 일부는 차량 진행 방향으로 배출되어, 상온냉각기(81)를 식힌 뜨거운 공기가 이동체 표면 및 그 후방으로 진입하는 것을 막으며, 노즐(84)의 개방에 필요한 압력이 노즐(85)의 그것보다 높으므로, 공기는 항상 화살표 방향으로 진행하며, 그 역으로 진행할 수 없다는 점에 주목할 필요가 있다. 본 발명의 실시 예에서, 압축기는 축류(axial) 또는 원심형(centrifugal)을 상정하였으나, 반드시 그러할 필요는 없다.

어느 한 단체가 다수의 장소에 각기 별개의 궤도를 가설하거나, 불특정 다수의 국가에 소속된 불특정 다수의 개인과 단체가 불특정 다수의 장소에서 궤도를 구축할 경우, 상기 다수의 궤도들 간의 연결성에 문제가 발생할 수 있다.

도 17을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예로, 위도(91)와 경도(92)의 초 단위 라인을 가정하여, 고도(93) 20미터에 위치한 위도의 초단위 라인(95, 97)과 경도의 초단위 라인(94, 96)을 기준선으로 지정하여, 상기 기준선을 따라 궤도를 건설하도록 강제함으로써, 불특정 다수의 건설자가 불특정 다수의 국가와 장소에 구축하는 궤도 라인들 간의 상호 연결 가능성을 담보할 수 있다. 그러나, 서로 다른 두 건설자에 의해 구축된 두 궤도가 1mm의 오차도 없이 정확히 결합하기를 기대하기는 어렵다. 이에, 상기 궤도를 상하좌우로 움직이는 방법에 의해, 서로 다른 두 궤도 간의 결합성을 확보할 방안을 제시한다. 도면을 참조하여, 육면체 형태의 궤도(33)를 타원형 궤도(34) 내부에 위치시키는 이중의 궤도를 구성하여, 내부 궤도(33)를 하부지지대(32)와 좌우지지대(31)로 지지하고, 상기 하부지지대 및 좌우지지대의 길이를 조절할 수 있게 함으로써, 상기 위도, 경도, 고도가 특정된 라인을 따라, 어느 한 건설자가 건설한 서로 다른 두 궤도(33), 또는, 서로 다른 두 건설자에 의해 구축된 서로 다른 두 궤도(33) 간의 연결성을 담보할 수 있게 된다. 이 때, 두 타원형 궤도(34) 간의 오차는 존재할 수 있으나, 타원형 궤도(34)의 위치 오차는 내부 궤도(33)를 따라 주행하는 이동체에 영향을 미치지 않는다.

001 이동체의 전진 방향
002 이동체의 후진 방향
003, 004 이동체 진행 방향의 좌측 또는 우측
005 이동체의 상승 방향
006 이동체의 하강 방향
1 이동체
2 궤도
3 바퀴
2a 레일 궤도
2b 도로 궤도
2c 터널 궤도
2d 터널 궤도와 수직으로 직각인 궤도
2e 터널 궤도와 수평으로 직각인 궤도
2f 곡선 터널
10 이동체의 MES
11, 12, 13, 14, 16, 17, 19 이동체의 MES 구간
20 궤도의 MES
21, 22, 23, 24 궤도의 MES 구간
31 내부 궤도의 좌우 지지대
32 내부 궤도의 하부 지지대
33 이중 구조의 궤도에서 내부 궤도
34 이중 구조의 궤도에서 외부 궤도
40 이동체 MES의 폭
41 궤도MES의 폭
61 이동체 또는 궤도의 벽체
62 초전도 심재
63, 64 벽체의 좌우 표면
65 진공 공간
66 열전장치의 발열부
67 열전장치의 냉각부
68 P형 반도체
69 N형 반도체
70 동축 케이블
71, 72 할박어레이 영구자석
80 공기압축터빈
81 상온냉각기
82 팽창기
83 진공공간
84 노즐1
85 노즐2
86 에어베어링
87 액체저장고
88 액체인출관
89 공기배출구
90, 98 공기흐름 방향
91 위도
92 경도
93 고도
94, 96 일정 고도의 경도의 초단위 라인
95, 97 일정 고도의 위도의 초단위 라인
100 특수목적 이동체

Claims

전류의 방향이 반대이고, 폭과 길이가 다른 두 마그네틱 에너지저장장치 A와 B가 중첩되게 위치한 구조에 있어, A와 B 간의 척력에 의해 A가 B 위를 부상하고, A의 일부 구간을 B의 전자기장으로부터 차폐하여, A의 차폐되지 않은 일부 구간에 미치는 로렌츠힘에 의해 A가 이동하며, 상기 A와 B의 폭 차이로 인해 A가 B를 벗어나지 않는 것을 특징으로 하는 자기부상 이동 방법 및 장치.
상기 1항에 있어서, A와 B의 형상이 육면체이고, B는 상하좌우 방향으로 분기할 수 있으며, A가 B를 따라 전후좌우상하로 진행 방향을 전환할 수 있고, B가 곡선 형태일 수도 있는 것을 특징으로 하는 마그네틱 에너지저장장치 구성 방법 및 그에 의한 자기부상 이동 방법 및 장치.
상기 2항에 있어서, A와 B 각각의 벽체를 열전 냉각하여 A와 B의 벽체 내부에 장착된 마그네틱에너지저장장치의 온도와 B의 벽체로 구성된 터널의 내부 온도를 냉각 또는 보온하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 에너지저장장치 및 터널 내부의 보온 방법 및 장치.
상기 2항에 있어서, A에 장착된 공기압축기로 B의 내부 공기를 압축하고, 표면에 그래핀을 도포한 압력 용기1을 A에 장착하여, 상기 압력용기1 내부의 압축공기를 상온으로 냉각하고, 상기 압력용기1의 압축공기를 노즐1을 통해, 상기 노즐1 보다 낮은 압력에 의해 개방되는 노즐2를 장착한 압력용기2로 배출하며, 상기 압력용기2 내부에서 생성된 액화 산소와 질소를 압력용기3으로 인출하고, 상기 압력용기2의 저온의 기체를 A의 상하좌우 표면으로 배출하여, A와 B 간의 에어스프링을 형성하며, A의 표면 온도와 B의 내부 온도를 낮추는 것을 특징으로 하는 A와 B의 냉각 및 B의 아진공 상태 유도 방법과 장치.
상기 2항에 있어서, 할박어레이 방식의 두 영구 자석 C와 D에 있어, C는 D를 그 내부에 담을 만큼 충분히 크며, C를 A와 B의 벽체 내부에 장착하고, D를 상기 벽체 내부의 마그네틱 에너지저장장치에 장착하여, C와 D 간의 척력에 의해 D를 장착한 마그네틱 에너지저장장치가 상기 벽체 내부에 지지대없이 부상하여, 상기 벽체에 가해지는 진동이나 충격으로부터 상기 마그네틱 에너지저장장치가 보호되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 에너지저장장치의 고정 방법.
표면에 그래핀을 도포한 금속으로 진공공간 내부의 초전도 심재를 지지하고, 상기 진공공간 외부에 위치한 극저온냉동기를 상기 그래핀이 도포된 금속과 연결하여, 상기 금속의 그래핀 층을 전도냉각하는 방법에 의해 상기 초전도 심재를 냉각하는 방법 및 장치.
위도와 경도의 도, 분, 초단위 라인을 따라, 일정한 고도에 임의의 라인을 구성하고, 상기 라인을 따라, 궤도를 가설하며, 상하좌우와 수평을 조절할 수 있는 지지대를 장착한 궤도를, 상기 궤도보다 큰 또 하나의 궤도 내부에 설치하는 이중의 궤도 구조를 통해, 불특정 다수의 궤도들이 오차없이 상호 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 궤도 가설 방법.