Dynamic Characteristic Analysis of the Superconductor Electrodynamic Suspension Levitated Capsule Train according to Vehicle Cross-Section Area and Length

본 연구에서는 초전도 유도 반발식 자기부상 방식을 사용하는 캡슐트레인 차량의 단면적 및 길이에 따른 동특성을 분석하여 비교하였다. 튜브 직경, 승객수, 부상에 필요한 초전도 전자석의 개수 등을 고려하여 총 5개의 차량 형상을 정의하였고, 각 차량 형상에 대한 동특성 해석 모델을 구축하였다. 동특성 해석 모델에는 캡슐트레인 주행 중 대차와 튜브 가이드웨이 사이에 발생하는 부상 및 안내 강성을 포함하였으며, 튜브 가이드웨이의 불규칙도를 외란으로 적용하였다. Matlab Simulink를 이용하여 모델 구현 및 동특성 시뮬레이션을 수행하였고, 이를 통해 대차 및 차체의 수직, 수평, 롤, 피치, 요 방향의 운동을 분석하였다. 동특성 분석 결과, 차량 단면적 및 길이 증가에 따라 전체 차량의 무게 증가로 인해 대차 변위는 증가하고 차체 가속도는 감소함을 알 수 있었다. 그리고 같은 무게의 차량일 경우, 차량의 단면적을 증가시키는 것이 길이를 증가시키는 것보다 차량의 회전 동특성 측면에서 유리하고 속도에 따른 영향도 적음을 확인하였다.