WO2019124812A1 - 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치 - Google Patents

하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치 Download PDF

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WO2019124812A1
WO2019124812A1 PCT/KR2018/015059 KR2018015059W WO2019124812A1 WO 2019124812 A1 WO2019124812 A1 WO 2019124812A1 KR 2018015059 W KR2018015059 W KR 2018015059W WO 2019124812 A1 WO2019124812 A1 WO 2019124812A1
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vehicle
branch
deceleration
braking
present
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PCT/KR2018/015059
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김동희
노학래
김경태
이관섭
조정민
임정열
이광주
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한국철도기술연구원
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    • B61H7/083—Skids electromagnetically operated working with eddy currents

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle branching apparatus for a hypertube transportation system, and more particularly, to a vehicle branching apparatus for a hypertube transportation system that allows accelerated traveling by magnetic levitation and propulsion when entering a main line section, To a vehicle branching device of a system.
  • the hypertube transport system is a technology that transports vehicles at a high speed of 1,200 km / h or more in a mag- netic levitation and propulsion system inside a vacuum tube.
  • a mag- netic levitation and propulsion system inside a vacuum tube.
  • it has been attracting attention as a technology capable of carrying out high-speed transportation by reducing noise and air resistance compared to a maglev using a closed vacuum tube as a railway line.
  • the vehicle traveling path of the hypertube transportation system is formed by a tube, for example, a main line section is installed from a Seoul station to a Busan station in Korea, a first branch section is formed in the main line section, a branch line section is provided to the main line section, A second branch section is formed in the section, and a branch section can be installed up to the major section.
  • a prior art relating to the driving of a branch section vehicle is USP No. 9604798 (name: Transportation system).
  • the prior art discloses a technique in which a revolving door is installed in a branching section of a vehicle traveling path, and the vehicle is driven by changing the path by pushing a revolving door of a desired path.
  • the radius of the allowable curve of the branch section must be at least 10,000 km in a high-speed vehicle traveling at 1,200 km / h or more in the vacuum tube, which can not be realized in a real environment, have.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems and to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle- , And to provide a vehicle branching device of a hypertube transportation system.
  • the present invention relates to a vehicle branching device for a hypertube transportation system, wherein a main rail track section and a branch track section for providing a traveling path of a vehicle from a departure place to a destination are provided inside a vacuum tube, A deceleration section provided at a front end of the branch orbit area on a vehicle traveling path of the vehicle; And an acceleration portion provided at a rear end of the branch orbit region on the vehicle traveling route between the departure place and the destination, the vehicle passing through the branch orbit region by deceleration running by the decelerating portion in front of the branch orbit region, And a high-speed travel is performed by an accelerating portion at the rear end of the branch orbit region after passing through the trajectory region.
  • a multistage vehicle braking method for a hypertube transportation system comprising the steps of: braking at a lowest deceleration force by generating an air resistance force for a vehicle traveling in a vacuum tube; Braking with an intermediate deceleration force by eddy current retarding in a state where the vehicle is levitated; And a step of braking the vehicle at the highest deceleration force by generating a frictional force in a state where the vehicle is placed on a track and traveling on a wheel due to the eddy current braking, thereby providing a multi-stage vehicle braking method.
  • a linear synchronous motor (LSM) installed before the branching section is used to induce a vehicle decelerating operation so that emergency braking can be performed for dangerous situations such as a vehicle collision accident or a tube damage accident, And the like.
  • LSM linear synchronous motor
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a vehicle branching device of a hypertube transportation system according to the present invention
  • the present invention relates to a hypertube transportation system.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the vehicle branching device of the hypertube transportation system according to the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of a vehicle branching apparatus for a hypertube transportation system according to the present invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a vehicle branching device of a hypertube transportation system according to the present invention
  • FIG. 2 is a view showing a second embodiment of a vehicle branching device of a hypertube transportation system according to the present invention
  • FIG. 3 is a configuration diagram showing a third embodiment of the vehicle branching device of the hypertube transportation system according to the present invention
  • FIG. 4 is a block diagram of a fourth embodiment of the vehicle branching device of the hypertube transportation system according to the present invention.
  • Fig. 8 is a configuration diagram showing an embodiment. Fig.
  • the hypertube transportation system in the technical field to which the present invention belongs is disclosed in Korean Patent Publication No. 2010-0090406 (entitled “Propulsion and guidance integrated tube transportation system”), registered patent No. 1015170 (titled magnetic levitation train) No. 1130807 (entitled “Vacuum partition management system and vacuum shielding device of tube railway system”), registered patent No. 1130811 (entitled “Tube line and interface line of atmospheric pressure line system and control method of tube railway system”) have.
  • the hypertube transportation system comprises a tube which is isolated from the outside so as to keep the inside thereof in a low pressure state, that is, an evacuated state, a vehicle which travels inside the vacuum tube, a stator provided on the track side of the tube, A linear synchronous motor (LSM) constituted by a rotor provided in a vehicle corresponding to the stator and generating a driving force in the longitudinal direction of the tube, and a linear synchronous motor which floats the vehicle with magnetic force, A floatation guiding means, and a power supply device provided on the upper portion of the inner circumferential surface of the tube and the outer circumferential surface of the vehicle corresponding to the inner circumferential surface of the tube.
  • LSM linear synchronous motor
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a vehicle branching device of a hypertube transportation system according to the present invention. The following description will be made with reference to an example of a descending line having a Seoul station as a departure platform and a Busan station as an arrival platform.
  • the hypertube transportation system includes a decompression chamber 11, an acceleration section 12, a deceleration section 13, a pressure chamber 14, a tube 15, A vehicle 20 and the like which lifts the vehicle 20 on the line on the magnetic levitation inside the vacuum tube 15 and drives the vehicle 20 with self- ) At a speed of 1,200 km / h or higher.
  • the acceleration unit proposed in the present invention is a component that accelerates the vehicle in the main line section to travel to a destination at a high speed
  • the acceleration method may be various methods such as self-propulsion or inertial propulsion, .
  • the cross section of the tube 15 is generally circular or elliptical in shape, and the inside is configured to maintain an evacuated state to reduce air resistance.
  • the shape of the cross section of the tube 15 is circular or circular. However, it is desirable that the tube 15 has an ideal shape that can maintain the vacuum state and reduce the resistance and noise of the air as the vehicle travels.
  • the degree of vacuum in the tube 15 is generally reduced to about 1/3 to 1/1000 of the atmospheric pressure.
  • the interior of the vehicle 20 located at the Seoul Station and the Busan Station which is the history of getting on and off the vehicle outside the tube, is at atmospheric pressure. Therefore, it is preferable that the decompression chamber 11 is formed on the starting station tube side and the pressurizing chamber 14 is formed on the arrival station tube side on the route where the vehicle 20 travels from the starting station to the arrival station.
  • the depressurization chamber 11 immediately starts to depressurize to a vacuum immediately before the vehicle starts, causing the vehicle to be pressurized to the atmospheric pressure in the pressurization chamber 14 after arrival at the destination.
  • the internal pressure can be adjusted by using a compressor in the case of pressurization, or by discharging air to the outside in the case of reduced pressure.
  • the depressurization time at the atmospheric pressure to 0.001 atm may be within about 30 seconds, and the depressurization chamber 11 and the pressurization chamber 14 have the airtightness function.
  • special design and precise construction are required because the expansion joint, the pressure cutoff device, the valve connection part, the welding part, and the wire input port, which are incomplete connection or sealing, are important factors for maintaining the reduced pressure.
  • An acceleration section 12 which is implemented by a linear synchronous motor (LSM) or the like, is installed in the starting station side tube 15 to cause the vehicle 20 to accelerate and travel in a magnetic levitation and propulsion manner.
  • LSM linear synchronous motor
  • a deceleration portion 13 implemented by an electric motor (LSM) or the like is provided so that the vehicle 20 is decelerated to travel, i.e., braked, in a magnetic levitation and propulsion manner.
  • the acceleration unit proposed in the present invention is a component that accelerates the vehicle in the main line section to travel to a destination at a high speed
  • the acceleration method may be various methods such as self-propulsion or inertial propulsion, .
  • the vehicle 20 includes components such as a magnet and a rotor used for mutual operation during magnetization and propulsion of the acceleration portion 12 and the deceleration portion 13 such as a linear synchronous motor LSM installed in the tube 15 .
  • the vehicle 20 is provided with wheels 21 for supporting and moving the vehicle at low speeds at the start and stop.
  • depressurization is effected from atmospheric pressure to an evacuated state through the decompression chamber 11 in the departure platform Seoul station to the accelerating section 12 and the wheels 21 of the vehicle 20
  • the vehicle 20 travels in the tube 15 at a speed of, for example, 1,200 km / h from the acceleration section 12 to the LSM drive.
  • a speed of, for example, 1,200 km / h from the acceleration section 12 to the LSM drive For example, 150 km / h in LSM driving at the deceleration section 13 before arriving at the arriving platform terminal station and moving to the wheel 21 of the vehicle 20, After it is pressurized to atmospheric pressure, it moves to the arrival platform platform station which is the destination.
  • the acceleration part 12 and the deceleration part (LSM) 13 can be realized by a linear synchronous electric motor (LSM) or the like.
  • This linear synchronous electric motor (LSM) It can be installed every 40 km with a length of 10 km.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a second embodiment of a vehicle branching apparatus for a hypertube transportation system according to the present invention.
  • a downward line defining the arrival platform 1 as the departure platform and the arrival station 1 as the departure platform is defined as the main rail track section 30 on the main rail track section, and the first And a second branch orbit area 50 for allowing the vehicle to go to the large area corresponding to the branch orbit area 40 and the arrival platform 3 is provided.
  • the first branch orbit region 40 and the second branch orbit region 50 may be in the form of a curve having a predetermined radius of curvature designed in advance in consideration of the terrain, the ground, and the like for the purpose of vehicle branching.
  • the hypertube transportation system includes a decompression chamber 11a provided on the side of the starting platform, A first accelerator (LSM) 12a provided on the side of the starting platform on the main track, a first decelerator LSM (12) provided on the arrival platform 1 side in the main track section, A second deceleration section (LSM) 13b provided at the front end of the first branch orbit section 40 on the main track path section and a second deceleration section 13b installed on the rear end of the first branch orbit section 40 on the main track path section A third deceleration section LSM 13c provided on the front end of the second branch orbit area 50 on the main track section and a second deceleration section LSc on the second track orbit section 50 on the main track orbit section, (LSM) 12c, a tube 15, and a wheel 21 provided at the rear end of the region 50 20) and the like.
  • LSM first accelerator
  • LSM first decelerator LSM
  • LSM second deceleration section
  • LSM 13b provided at the front end of the
  • the present invention proposes a branching technique of a hypertube transportation system and a method of driving the vehicle, in which acceleration running is performed by magnetically levitating and propelling when entering a main line section while a deceleration running is performed by a wheel of a vehicle in a branch section.
  • acceleration running is performed by magnetically levitating and propelling when entering a main line section while a deceleration running is performed by a wheel of a vehicle in a branch section.
  • a linear synchronous motor (LSM) is installed at the front and rear points of the branch orbit region on the vehicle traveling path to decelerate the vehicle immediately before the branch orbit region, and then, after passing the branch orbit region through the wheel, The vacuum tube is to run at high speed.
  • LSM linear synchronous motor
  • the operation of the branching technique and the vehicle driving method of the hypertube transportation system of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the tube 15, the vehicle 20, the depressurization chamber 11a, the pressure chambers 14a, 14b, and 14c in FIG. 2 are the same as the technical configurations described earlier with reference to FIG. 1, and thus description thereof will be omitted.
  • the first accelerator (LSM) 12a drives the vehicle 20 in a magnetically levitated state at a high speed of 1,200 km / h
  • the second deceleration portion LSb 13b provided at the front end of the first branch orbit region 40
  • the second deceleration portion LSb Thereby causing the vehicle 20 to decelerate at a speed of 150 km / h.
  • eddy current retarding is applied to the vehicle 20 by using a linear synchronous motor (LSM) or the like. By doing so, 20) to, for example, 150 km / h.
  • the vehicle 20 that has passed through the second deceleration section (LSM) 13b at the front end of the first branch orbital region 40 is moved to the trajectory of the tube 15 by magnetic levitation with a speed of 150 km / Landed and passes through the first branching orbit region 40 by a wheel drive using the wheels 21 of the vehicle 20.
  • the vehicle 20 moves the first branch orbit area 40 to the wheel traveling Passes through the pressurizing chamber 14b provided on the arrival platform 2 side, and stops at the destination station.
  • the first branch orbit region (LSM) 12b is provided at the rear end of the second accelerator (40). That is, when the vehicle passes the first branch orbit region 40 through the wheel drive and reaches the second acceleration portion LSM 12b, the second acceleration portion LSM 12b drives the vehicle 20 In the state of self-rising, the high-speed driving at 1,200 km / h is restarted.
  • the vehicle travels through the decompression chamber (not shown) After the branch orbit region 40 is moved to the wheel traveling state, the first branch orbit region 40 in the direction of the bus station is lifted by the second acceleration portion LSM 12b to 1,200 km / h And will start high-speed high-speed driving.
  • the present invention can also be applied to a hypertube transportation system in which the traveling route of the vehicle 20 travels via the Daejeon Station and the Daejeon, such as Seoul Station - Daejeon Station - Daejon - Busan Station.
  • a linear synchronous motor (LSM) installed before the branching section is used to induce a vehicle decelerating operation so that emergency braking can be performed for dangerous situations such as a vehicle collision accident or a tube damage accident, And the like.
  • LSM linear synchronous motor
  • FIG 3 is a configuration diagram showing a third embodiment of the vehicle branching device of the hypertube transportation system according to the present invention.
  • FIG. 3 shows the branching technique of the present invention when the vehicle is traveling using the Busan station as the arrival platform with Seoul or Incheon or Incheon or Daejeon as the departure platform.
  • the vehicle runs at a high speed of 1,200 km / h in a self-levitating and propelling manner by an acceleration part LSM at the downstream end of the decompression chamber from the starting platform, (LSM), the wheels travel through the wheels to reach the main track. Then, by the acceleration part (LSM) provided at the rear end of the branch orbit area corresponding to the joining point of the main track segment, And the speed of 1,200 km / h in high speed.
  • LSM acceleration part
  • FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of a vehicle branching apparatus for a hypertube transportation system according to the present invention.
  • FIG. 4 shows the branching technique of the present invention when the vehicle is traveling using the Busan station or Daejeon station as the arrival platform with the Seoul station or Nowon station or the Incheon station as the departure platform.
  • the vehicle passes through the decompression chamber from the starting platform to the wheel running, and then the vehicle travels on the branch orbit region corresponding to the joining point of the main track segment to the wheel running, (LSM) installed at the rear end of the branch orbit area corresponding to the branch point, the vehicle starts to move at a high speed of 1,200 km / h by the magnetic levitation and propulsion method.
  • LSM linear synchronous motor
  • the present invention also provides a multi-staged braking technique in the hypertube transportation system.
  • the present invention proposes a technique of gradually using braking means starting from the braking means having the lowest deceleration force and stopping the braking means having the highest deceleration force in stopping the vehicle at a destination or stopping the vehicle in a dangerous situation.
  • the braking first step using the lowest decelerating force is to block the air intake port of a compressor (not shown) installed at the front of the vehicle 20 in a state where the vehicle 20 is levitated, Thereby reducing the speed of the vehicle 20 at a high speed of 1,200 km / h.
  • the second braking step subsequent to the first braking step for closing the air intake port of the compressor (not shown) formed at the front of the vehicle 20 is the step of braking the vehicle 20 in a state in which the vehicle 20 is installed in the rear of the vehicle 20 Thereby expanding (expanding) an air cushion (not shown), thereby increasing air resistance and further lowering the speed of the vehicle 20.
  • the following three braking steps after the braking second step of expanding (expanding) the air cushion (not shown) installed at the rear of the vehicle 20 are performed in the following manner in the state where the vehicle 20 is levitated,
  • the vehicle 20 is subjected to eddy current retarding by using an internal combustion engine (LSM) or the like.
  • LSM internal combustion engine
  • the air resistance is increased to further lower the speed of the vehicle 20 to 150 km / h, for example.
  • the vehicle 20 is landed on the trajectory of the tube 15 by releasing the magnetic levitation in the state where the speed is reduced to 150 km / h or the like by the eddy current braking, and the vehicle 20 travels by using the wheels 21 of the vehicle 20 .
  • the following braking step 4 is performed after performing the braking three steps of performing eddy current retarding of the vehicle 20 using a linear synchronous motor (LSM) or the like, in a state where the vehicle 20 is landed on a track and wheels Friction braking the vehicle 20 by using a brake pad (not shown) provided at the lower portion of the vehicle 20 so that the vehicle 20 is stopped.
  • LSM linear synchronous motor

Abstract

본 발명은 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 분기 구간에서 차량의 바퀴로 감속 주행이 이루어지게 하면서 본선 구간 진입 시 자기 부상 및 추진으로 가속 주행이 이루어지게 하는, 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치를 제공하고자 한다. 이를 위하여, 본 발명은, 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 있어서, 아진공 상태의 튜브 내부에는 출발지로부터 목적지까지 차량의 주행 경로를 제공하는 본선 궤도 구간 및 분기 궤도 영역이 설치되어 있고, 상기 출발지와 목적지 사이의 차량 주행 경로 상에서 상기 분기 궤도 영역의 전단에 설치되어 있는 감속부; 및 상기 출발지와 목적지 사이의 차량 주행 경로 상에서 상기 분기 궤도 영역의 후단에 설치되어 있는 가속부를 포함하고, 상기 차량은, 분기 궤도 영역 전단의 감속부에 의해 감속 주행으로 분기 궤도 영역을 통과하고, 분기 궤도 영역 통과 후에 분기 궤도 영역 후단의 가속부에 의해 고속 주행을 하는 것을 특징으로 하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치를 제시한다.

Description

하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치
본 발명은 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 분기 구간에서 차량의 바퀴로 감속 주행이 이루어지게 하면서 본선 구간 진입 시 자기 부상 및 추진으로 가속 주행이 이루어지게 하는, 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 것이다.
하이퍼튜브 운송 시스템은 아진공 상태의 튜브 내부에서 자기 부상 및 추진 방식으로 차량을 1,200 km/h 이상으로 고속으로 운송시키는 기술이다. 예컨대, 밀폐된 아진공 상태의 튜브를 철도 선로로 이용하여 마그레브(maglev) 대비 소음과 공기 저항을 줄여서 초고속 운송이 가능한 기술로서 최근에 각광받고 있다.
하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 주행 경로는 튜브에 의해 형성되며, 예를 들어 대한민국의 서울역에서 부산역 까지 본선 구간이 설치되고, 본선 구간에서 제 1 분기 구간이 형성되어 대전역 까지 지선 구간이 설치되고, 본선 구간에서 제 2 분기 구간이 형성되어 대구역 까지 지선 구간이 설치될 수 있다.
하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 주행 경로는 출발역 부터 도착역 까지 일직선 형태의 튜브로 형성되는 것이 이상적이겠지만, 각 나라의 지형, 지물 등에 의해 현실적으로는 회전 반경이 큰 수많은 분기 구간이 만들어질 수 밖에 없다.
분기 구간 차량 주행에 관한 종래기술로는 미국 등록특허 제 9604798호(명칭 : Transportation system)이 있다. 종래기술은 차량 주행 경로 분기 구간에 회전문을 설치하여 차량이 원하는 경로의 회전문을 밀어서 경로를 바꾸어 주행하는 기술을 제시하고 있다.
그러나, 종래기술은 회전문을 이용하여 분기 구간 차량 주행이 가능하다는 개념만을 제시하고 있을 뿐, 구체적인 구현기술에 대해서는 전혀 제시하지 못하고 있다.
특히, 종래기술에 의하면 아진공 튜브 내에서 1,200 km/h 이상 고속 차량 주행 시 분기 구간의 허용 곡선 반경이 최소 10,000 km 이상이 되어야 하는 바, 실제 환경에서는 실현 불가능하며, 이에 현실적인 분기 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 분기 구간에서 차량의 바퀴로 감속 주행이 이루어지게 하면서 본선 구간 진입 시 자기 부상 및 추진으로 가속 주행이 이루어지게 하는, 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 있어서, 아진공 상태의 튜브 내부에는 출발지로부터 목적지까지 차량의 주행 경로를 제공하는 본선 궤도 구간 및 분기 궤도 영역이 설치되어 있고, 상기 출발지와 목적지 사이의 차량 주행 경로 상에서 상기 분기 궤도 영역의 전단에 설치되어 있는 감속부; 및 상기 출발지와 목적지 사이의 차량 주행 경로 상에서 상기 분기 궤도 영역의 후단에 설치되어 있는 가속부를 포함하고, 상기 차량은, 분기 궤도 영역 전단의 감속부에 의해 감속 주행으로 분기 궤도 영역을 통과하고, 분기 궤도 영역 통과 후에 분기 궤도 영역 후단의 가속부에 의해 고속 주행을 하는 것을 특징으로 하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치를 제시한다.
한편, 본 발명은, 하이퍼튜브 운송 시스템의 다단계 차량 제동 방법에 있어서, 아진공 상태의 튜브 내부를 주행하는 차량에 대해 공기 저항력을 발생시켜 가장 낮은 감속력으로 제동하는 단계; 상기 차량이 자기 부상된 상태에서 와전류 제동(eddy current retarding)에 의한 중간 감속력으로 제동하는 단계; 및 상기 와전류 제동으로 차량이 궤도에 착지되어 바퀴 주행하는 상태에서 마찰력을 발생시켜 가장 높은 감속력으로 제동하는 단계를 포함하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 다단계 차량 제동 방법을 제시한다.
본 발명은 하이퍼튜브 운송 시스템에서 아진공 튜브 궤도로 이루어지는 차량 주행 경로에서 각 나라의 지형, 지물 등에 의해 현실적으로는 회전 반경이 큰 수많은 분기 구간에 대해서 차량 주행이 현실적으로 가능하게 하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 분기 구간 전단에 설치한 선형 동기 전동기(LSM)를 사용해서 차량 감속 주행을 유도하여 선후 차량 충돌 사고, 튜브 손상 사고 등 위험 상황에 대해 비상 제동을 할 수 있도록 하여 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 제 1 실시예를 보여주는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 제 2 실시예를 보여주는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 제 3 실시예를 보여주는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 제 4 실시예를 보여주는 구성도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 최선의 형태와 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 제 1 실시예를 보여주는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 제 2 실시예를 보여주는 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 제 3 실시예를 보여주는 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 제 4 실시예를 보여주는 구성도이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 하이퍼튜브 운송 시스템은 본 출원인에 의한 대한민국 공개특허 제2010-0090406호(명칭 : 추진 및 안내 일체형 튜브 운송 시스템), 등록특허 제1015170호(명칭 : 튜브식 자기부상열차), 등록특허 제1130807호(명칭 : 튜브 철도 시스템의 진공 분할 관리 시스템 및 진공 차단막 장치), 등록특허 제1130811호(명칭 : 튜브철도시스템의 튜브 선로와 대기압 선로의 인터페이스 정거장 장치 및 제어방법) 등에 제시되어 있다.
본 발명의 기술 이해를 도모하고자 하이퍼튜브 운송 시스템의 기본적 기술 구성에 대해 살펴보면 다음과 같으며, 이러한 기본적 기술 구성에 의해 본 발명의 기술 요지가 한정되지는 않음을 밝혀 둔다.
하이퍼튜브 운송 시스템은, 내부를 저압 상태, 즉 아진공 상태로 유지시키도록 외부와 격리되는 튜브와, 아진공 상태의 튜브 내부를 주행하는 차량과, 튜브의 궤도측에 구비되는 고정자와 이 튜브측 고정자에 대응되는 차량에 구비되는 회전자로 구성되어 튜브의 길이 방향으로 추진력을 발생시키는 선형 동기 전동기(LSM; Linear Synchronous Motor)와, 차량을 자기력으로 부상시키되 차량을 튜브 내의 동심축 상에 배치시키는 부상안내수단과, 튜브의 내주면 상부와 이에 대응되는 차량의 외주면에 설치되어 차량에 전력을 공급시키는 급전장치 등을 포함하여 구성된다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에서 제시하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치를 설명하는데 있어, 하이퍼튜브 운송 시스템의 기본적 기술 구성에 대해서는 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 제 1 실시예를 보여주는 구성도로서, 서울역을 출발 플랫폼으로 하여 부산역을 도착 플랫폼으로 하는 하행선을 예로 들어 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템은 감압 챔버(11), 가속부(12), 감속부(13), 가압 챔버(14), 튜브(15), 차량(20) 등을 포함하며, 이러한 하이퍼튜브 운송 시스템은 아진공 상태의 튜브(15) 내부에서 자기 부상으로 선로 위에 차량(20)을 부상시키고, 자기 추진 또는 관성에 의한 추진력으로 차량(20)을 1,200 km/h 이상으로 고속 주행시킨다.
한편, 본 발명에서 제시하는 가속부는 본선 구간에서 차량을 가속시켜 목적지까지 고속 주행하게 하는 구성요소로서, 그 가속 방식은 자기 추진이거나 관성에 의한 추진력 등 다양한 방식이 사용될 수 있으며, 이에 한정되지는 않음을 밝혀 둔다.
튜브(15)의 단면은 원 또는 타원 형상을 이루는 것이 일반적이며, 내부는 공기 저항을 줄이기 위해 아진공 상태를 유지하도록 구성된다. 튜브(15)의 단면의 형상은 원 또는 원에 가까운 형상인 것으로 설명하였으나, 아진공 상태를 유지하여 차량 주행에 따른 공기의 저항 및 소음을 감소할 수 있는 이상적인 형상을 가지는 것이 바람직하다.
튜브(15) 내의 진공도는 대기압의 약 1/3 ~ 1/1,000 정도의 감압 상태가 일반적이다. 물론, 튜브 외부의 차량 승하차 역사인 서울역 및 부산역과 튜브 내부에 위치한 차량(20) 내부는 대기압 상태이다. 따라서, 출발역에서 도착역 까지 차량(20)이 주행하는 경로 상에서 출발역 튜브측에는 감압 챔버(11)가 구성되고, 도착역 튜브측에는 가압 챔버(14)가 구성되는 것이 바람직하다.
하이퍼튜브 운송 시스템에서 차량 출발 직전에 감압 챔버(11)에서 아진공으로 감압하여 출발하고, 차량이 목적지에 도착 후 가압 챔버(14)에서 대기압으로 가압되게 한다. 감압 챔버(11) 및 가압 챔버(14)에 있어 내부 압력 조절은 가압의 경우에는 압축기 등을 사용할 수 있고, 감압의 경우에는 외부로 공기를 배출하는 방식 등을 사용할 수 있다.
예를 들어, 대기압에서 0.001 기압으로 감압 시간은 대략 30초 이내일 수 있고, 감압 챔버(11) 및 가압 챔버(14)는 기밀 유지 기능을 갖추고 있다. 감압을 유지하기 위해서는 연결이나 밀폐가 불완전한 신축이음부, 압력차단 장치, 밸브연결부위, 용접부위, 전선투입구 등은 감압 유지에 중요한 요소이므로 특수 설계 및 정밀 시공이 요한다.
출발역측 튜브(15)에는 선형 동기 전동기(LSM) 등으로 구현되는 가속부(12)가 설치되어 차량(20)이 자기 부상 및 추진 방식으로 가속 주행되게 하며, 도착역측 튜브(15)에는 선형 동기 전동기(LSM) 등으로 구현되는 감속부(13)가 설치되어 차량(20)이 자기 부상 및 추진 방식으로 감속 주행, 즉 제동이 되게 한다.
한편, 본 발명에서 제시하는 가속부는 본선 구간에서 차량을 가속시켜 목적지까지 고속 주행하게 하는 구성요소로서, 그 가속 방식은 자기 추진이거나 관성에 의한 추진력 등 다양한 방식이 사용될 수 있으며, 이에 한정되지는 않음을 밝혀 둔다.
차량(20)은 튜브(15)에 설치되어 있는 선형 동기 전동기(LSM) 등 가속부(12) 및 감속부(13)와의 자기 부상 및 추진 시 상호 동작에 사용되는 마그넷, 회전자 등의 부품이 탑재되어 있다. 또한, 차량(20)에는 출발, 정차 시 저속에서의 차량 지지 및 이동을 위한 바퀴(21)가 구비되어 있다.
도 1의 하이퍼튜브 운송 시스템에서 차량 주행을 설명하면, 출발 플랫폼 서울역에서 감압 챔버(11)를 통해 대기압에서 아진공 상태로 감압하고 가속부(12)까지 차량(20)의 바퀴(21)로 예를 들어 150 km/h 속도로 바퀴 주행 후, 가속부(12)에서부터 LSM 구동으로 예를 들어 1,200 km/h 속도로 튜브(15) 내부를 차량(20)이 주행한다. 도착 플랫폼 부산역에 도착하기 전에 감속부(13)에서 LSM 구동으로 예를 들어 150 km/h로 속도를 낮추고서 차량(20)의 바퀴(21)로 이동하여 가압 챔버(14)를 통해 아진공에서 대기압으로 가압 한 후에 목적지인 도착 플랫폼 부산역으로 이동한다.
한편, 가속부(12) 및 감속부(LSM)(13)는 선형 동기 전동기(LSM) 등으로 구현될 수 있는데, 이러한 선형 동기 전동기(LSM)는 자기 부상 및 추진을 위해 차량 주행 경로 상에서 예를 들어 10 km 길이로 40 km 마다 설치될 수 있다.
그럼, 도 2를 참조하여 본 발명에서 제시하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 분기 기법 및 그 차량 운행 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 제 2 실시예를 보여주는 구성도이다.
도 2에서, 서울역을 출발 플랫폼으로 하여 부산역을 도착 플랫폼 1로 하는 하행선을 본선 궤도 구간(30)라 정의하고, 본선 궤도 구간 상에는 도착 플랫폼 2에 해당하는 대전역으로 차량이 갈 수 있게 하는 제 1 분기 궤도 영역(40)과 도착 플랫폼 3에 해당하는 대구역으로 차량이 갈 수 있게 하는 제 2 분기 궤도 영역(50)이 설치되어 있다. 덧붙여, 제 1 분기 궤도 영역(40)과 제 2 분기 궤도 영역(50)은 차량 분기 주행을 위해 지형, 지물 등을 고려해 사전에 설계한 특정 곡률 반경을 갖는 곡선 형태일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템은, 출발 플랫폼측에 설치되어 있는 감압 챔버(11a), 도착 플랫폼 1, 2, 3측에 설치되어 있는 각각의 가압 챔버(14a, 14b, 14c), 본선 궤도 구간 상에서 출발 플랫폼측에 설치되어 있는 제 1 가속부(LSM)(12a), 본선 궤도 구간 상에서 도착 플랫폼 1측에 설치되어 있는 제 1 감속부(LSM)(13a), 본선 궤도 구간 상에서 제 1 분기 궤도 영역(40)의 전단에 설치되어 있는 제 2 감속부(LSM)(13b), 본선 궤도 구간 상에서 제 1 분기 궤도 영역(40)의 후단에 설치되어 있는 제 2 가속부(LSM)(12b), 본선 궤도 구간 상에서 제 2 분기 궤도 영역(50)의 전단에 설치되어 있는 제 3 감속부(LSM)(13c), 본선 궤도 구간 상에서 제 2 분기 궤도 영역(50)의 후단에 설치되어 있는 제 3 가속부(LSM)(12c), 튜브(15), 바퀴(21)를 구비한 차량(20) 등을 포함한다.
본 발명은 분기 구간에서 차량의 바퀴로 감속 주행이 이루어지게 하면서 본선 구간 진입 시 자기 부상 및 추진으로 가속 주행이 이루어지게 하는, 하이퍼튜브 운송 시스템의 분기 기법 및 그 차량 운행 방법을 제시한다. 예컨대, 분기가 필요한 최소의 구간에서 150 km/h급 바퀴 주행으로 속도 감소를 허용하면서 1,200 km/h급 최고 속도로 본선 재진입을 동시에 추구할 수 있는 새로운 분기 개념을 제시한다.
즉, 차량 주행 경로 상의 분기 궤도 영역의 앞 지점과 뒷 지점에 선형 동기 전동기(LSM)를 설치하여 분기 궤도 영역 직전에 차량을 감속시키고서 이어서 분기 궤도 영역을 바퀴 주행으로 지난 후에 다시 본선 궤도 구간 부터는 아진공 튜브 고속 주행을 하는 것이다.
도 2를 참조하여 본 발명의 하이퍼튜브 운송 시스템의 분기 기법 및 그 차량 운행 방법의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다. 도 2의 튜브(15), 차량(20), 감압 챔버(11a), 가압 챔버(14a, 14b, 14c)는 도 1을 참조해 먼저 설명했던 기술적 구성과 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.
튜브(15) 내부의 본선 궤도 구간(30)에 차량(20)이 진입하게 되면 제 1 가속부(LSM)(12a)에 의해 차량(20)이 자기 부상된 상태로 1,200 km/h급 고속 주행을 시작하게 되며, 차량(20)이 제 1 분기 궤도 영역(40)의 전단에 설치되어 있는 제 2 감속부(LSM)(13b)에 도달하게 되면 이 제 2 감속부(LSM)(13b)에 의해 차량(20)이 150 km/h급 감속 주행을 하게 된다. 예를 들어, 제 2 감속부(LSM)(13b)에서는 선형 동기 전동기(LSM) 등을 사용해서 차량(20)을 와전류 제동(eddy current retarding)하는 것이며, 이렇게 함으로써 공기 저항력을 커지게 하여 차량(20)의 속도를 예를 들어 150 km/h 등으로 낮추는 것이다.
제 1 분기 궤도 영역(40) 전단의 제 2 감속부(LSM)(13b)를 통과한 차량(20)은 150 km/h 등으로 속도가 떨어진 상태에서 자기 부상 해제로 튜브(15)의 궤도에 착지되어 차량(20)의 바퀴(21)를 사용한 바퀴 주행으로 제 1 분기 궤도 영역(40)을 통과한다.
제 1 분기 궤도 영역(40)을 통과해 도착 플랫폼 2에 해당하는 대전역으로 가는 차량(20)의 주행에 대해 설명하면, 차량(20)은 제 1 분기 궤도 영역(40)을 바퀴 주행으로 이동한 후에 도착 플랫폼 2측에 설치되어 있는 가압 챔버(14b)를 통과하여 목적지인 대전역에 정차한다.
한편, 제 1 분기 궤도 영역(40)을 거쳐 도착 플랫폼 1에 해당하는 부산역 또는 도착 플랫폼 3에 해당하는 대구역으로 가는 차량(20)의 고속 주행을 위해, 본선 궤도 구간 상에서 제 1 분기 궤도 영역(40)의 후단에 제 2 가속부(LSM)(12b)가 설치되어 있다. 즉, 차량이 제 1 분기 궤도 영역(40)을 바퀴 주행으로 통과하여 제 2 가속부(LSM)(12b)에 도달하게 되면 이 제 2 가속부(LSM)(12b)에 의해 차량(20)이 자기 부상된 상태로 1,200 km/h급 고속 주행을 다시 시작하게 된다.
다른 한편으로, 대전역을 출발하여 부산역을 도착지로 하는 다른 차량의 주행에 대해 설명하면, 차량은 대전역측에 설치되어 있는 감압 챔버(미도시)를 거쳐 본선 궤도 구간(30) 진입을 위해 제 1 분기 궤도 영역(40)을 바퀴 주행으로 이동한 후에 부산역 방향의 제 1 분기 궤도 영역(40) 후단에 설치되어 있는 제 2 가속부(LSM)(12b)에 의해 자기 부상된 상태로 1,200 km/h급 고속 주행을 시작하게 된다.
제 2 분기 궤도 영역(50)에서 하이퍼튜브 운송 시스템의 분기 기법 및 그 차량 운행 방법의 동작 과정은 앞서 설명한 제 1 분기 궤도 영역(40)과 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.
덧붙여, 본선 궤도 구간(30) 상에서 차량(20)이 도착 플랫폼 1에 해당하는 부산역으로 가거나, 도착 플랫폼 2에 해당하는 대전역으로 가거나, 도착 플랫폼 3에 해당하는 대구역으로 가는 경우를 설명했으나, 차량(20)의 주행 경로가 서울역-대전역-대구역-부산역과 같이 대전역과 대구역을 경유지로 하여 주행하는 하이퍼튜브 운송 시스템 운행 방식에도 본 발명이 적용될 수 있다.
위와 같은 본 발명의 이점에 대해 살펴보면, 본 발명은 튜브 궤도로 이루어지는 차량 주행 경로에서 각 나라의 지형, 지물 등에 의해 현실적으로는 회전 반경이 큰 수많은 분기 구간에 대해서 차량 주행이 현실적으로 가능하게 하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 분기 구간 전단에 설치한 선형 동기 전동기(LSM)를 사용해서 차량 감속 주행을 유도하여 선후 차량 충돌 사고, 튜브 손상 사고 등 위험 상황에 대해 비상 제동을 할 수 있도록 하여 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 3은 본 발명에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 제 3 실시예를 보여주는 구성도이다.
도 3은 서울역 또는 노원역 또는 인천역 또는 대전역을 출발 플랫폼으로 하여 부산역을 도착 플랫폼으로 하여 차량이 주행하는데 있어, 본 발명의 분기 기법을 보여주고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 차량은 출발 플랫폼으로부터 감압 챔버 후단의 가속부(LSM)에 의해 자기 부상 및 추진 방식으로 1,200 km/h 고속 주행을 하여 본선 궤도 구간의 합류 지점에 해당하는 분기 궤도 영역 전단에 이르게 되면 감속부(LSM)에 의해 바퀴 주행으로 통과해 본선 궤도 구간에 오르게 되고, 이어서 본선 궤도 구간의 합류 지점에 해당하는 분기 궤도 영역 후단에 설치되어 있는 가속부(LSM)에 의해 자기 부상 및 추진 방식으로 1,200 km/h 고속 주행을 다시 하게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 관한 제 4 실시예를 보여주는 구성도이다.
도 4는 서울역 또는 노원역 또는 인천역을 출발 플랫폼으로 하여 부산역 또는 대전역을 도착 플랫폼으로 하여 차량이 주행하는데 있어, 본 발명의 분기 기법을 보여주고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 차량은 출발 플랫폼으로부터 바퀴 주행으로 감압 챔버를 통과하고, 이어서 차량은 바퀴 주행으로 본선 궤도 구간의 합류 지점에 해당하는 분기 궤도 영역을 주행한 후에, 본선 궤도 구간의 합류 지점에 해당하는 분기 궤도 영역 후단에 설치되어 있는 가속부(LSM)에 의해 자기 부상 및 추진 방식으로 1,200 km/h 고속 주행을 시작하게 된다. 도 4와 같은 본 발명의 제 4 실시예는 도 3의 제 3 실시예 대비 선형 동기 전동기(LSM)의 설치를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
한편, 본 발명에서는 하이퍼튜브 운송 시스템에서 다단계 제동 기법(Multi-Staged Braking)도 제시한다.
즉, 목적지에 차량 정지 또는 위험 상황에서 차량 정지 등을 하는데 있어 감속력이 가장 낮은 제동 수단 부터 사용하기 시작해서 감속력이 가장 높은 제동 수단을 단계적으로 사용해 제동을 하는 기법을 본 발명에서는 제시한다.
가장 낮은 감속력을 사용하는 제동 1 단계는, 차량(20)이 자기 부상된 상태에서 차량(20)의 전두부에 설치되어 있는 압축기(미도시)의 공기 흡입구를 막는 것이며, 이렇게 함으로써 공기 저항력을 커지게 하여 1,200 km/h 고속의 차량(20)의 속도를 낮춘다.
차량(20)의 전두부에 형성된 압축기(미도시)의 공기 흡입구를 막는 제동 1 단계를 수행한 후에 이어지는 제동 2 단계는, 차량(20)이 자기 부상된 상태에서 차량(20)의 후미에 설치되어 있는 에어 쿠션(미도시)을 전개(팽창)하는 것이며, 이렇게 함으로써 공기 저항력을 커지게 하여 차량(20)의 속도를 더욱 낮춘다.
차량(20)의 후미에 설치되어 있는 에어 쿠션(미도시)을 전개(팽창)하는 제동 2 단계를 수행한 후에 이어지는 제동 3 단계는, 차량(20)이 자기 부상된 상태에서 도 1의 선형 동기 전동기(LSM) 등을 사용해서 차량(20)을 와전류 제동(eddy current retarding)하는 것이며, 이렇게 함으로써 공기 저항력을 커지게 하여 차량(20)의 속도를 예를 들어 150 km/h 등으로 더욱 낮춘다. 이때, 차량(20)은 와전류 제동으로 150 km/h 등으로 속도가 떨어진 상태에서 자기 부상 해제로 튜브(15)의 궤도에 착지되어 차량(20)의 바퀴(21)를 사용한 바퀴 주행으로 하게 된다.
선형 동기 전동기(LSM) 등을 사용해서 차량(20)을 와전류 제동(eddy current retarding)하는 제동 3 단계를 수행한 후에 이어지는 제동 4 단계는, 차량(20)이 궤도에 착지되어 바퀴 주행하는 상태에서 차량(20)의 하부에 설치되어 있는 브레이크 패드(미도시)를 사용해서 차량(20)을 마찰 제동(friction braking)하는 것이며, 이렇게 함으로써 차량(20)이 정차하게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (10)

  1. 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치에 있어서,
    아진공 상태의 튜브 내부에는 출발지로부터 목적지까지 차량의 주행 경로를 제공하는 본선 궤도 구간 및 분기 궤도 영역이 설치되어 있고,
    상기 출발지와 목적지 사이의 차량 주행 경로 상에서 상기 분기 궤도 영역의 전단에 설치되어 있는 감속부; 및
    상기 출발지와 목적지 사이의 차량 주행 경로 상에서 상기 분기 궤도 영역의 후단에 설치되어 있는 가속부를 포함하고,
    상기 차량은, 분기 궤도 영역 전단의 감속부에 의해 감속 주행으로 분기 궤도 영역을 통과하고, 분기 궤도 영역 통과 후에 분기 궤도 영역 후단의 가속부에 의해 고속 주행을 하는 것을 특징으로 하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량은 감속부에 의해 분기 궤도 영역에 착지한 상태에서 바퀴 주행으로 분기 궤도 영역을 통과하는 것을 특징으로 하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 감속부는 선형 동기 전동기(LSM; Linear Synchronous Motor)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량은 출발지 후단에 설치되어 있는 가속부에 의해 자기 추진 또는 관성에 의한 추진력으로 상기 분기 궤도 영역 또는 목적지까지 고속 주행하는 것을 특징으로 하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량은 바퀴 주행으로 출발지로부터 본선 궤도 구간의 합류 지점에 해당하는 분기 궤도 영역을 통과하며, 본선 궤도 구간의 합류 지점에 해당하는 분기 궤도 영역 후단에 설치되어 있는 가속부에 의해 자기 추진 또는 관성에 의한 추진력으로 고속 주행하는 것을 특징으로 하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 감속부는 차량을 와전류 제동(eddy current retarding)으로 분기 궤도 영역 전단에서 감속 주행이 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량의 다단계 제동 동작으로,
    아진공 상태의 튜브 내부를 주행하는 차량에 대해 공기 저항력을 발생시켜 가장 낮은 감속력으로 제동하는 단계;
    상기 차량이 자기 부상된 상태에서 와전류 제동(eddy current retarding)에 의한 중간 감속력으로 제동하는 단계; 및
    상기 와전류 제동으로 차량이 궤도에 착지되어 바퀴 주행하는 상태에서 마찰력을 발생시켜 가장 높은 감속력으로 제동하는 단계
    를 포함하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 공기 저항력에 의한 제동 단계는,
    차량의 전두부에 설치되어 있는 압축기의 공기 흡입구를 막는 것을 특징으로 하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 공기 저항력에 의한 제동 단계는,
    차량에 설치되어 있는 에어 쿠션을 전개하는 것을 특징으로 하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 마찰력에 의한 제동 단계는,
    차량이 궤도에 착지되어 바퀴 주행하는 상태에서 차량의 하부에 설치되어 있는 브레이크 패드를 사용해서 차량을 마찰 제동하는 것을 특징으로 하는 하이퍼튜브 운송 시스템의 차량 분기 장치.
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