리니어 모터카

3. 구동 방식의 종류

리니어 모터도 일반적인 모터와 마찬가지로 다음과 같이 분류할 수 있다.

• 리니어 동기 모터 (LSM): 차량 측에 전자석을 탑재함과 동시에 궤도 측에도 전자석 또는 영구 자석을 늘어놓아야 하므로, 궤도 부설·보선 비용이 많이 든다. 효율과 출력은 우수하다.^[13]
• 리니어 유도 모터 (LIM): 차상 1차 방식의 경우, 차량 측에 전자석이 필요하지만, 궤도 측에는 전자석이 필요 없고, "리액션 플레이트"라고 불리는 단순한 금속 판으로 충분하다. LSM과 비교했을 때, 고속 영역에서는 추력·역률·효율이 낮아질 뿐만 아니라, 1개의 모터의 1차 측과 2차 측의 간극이 커지면 추력이 대폭 감소하므로, 그 간극을 작게 억제할 필요가 있다. 단, 차상 1차 방식이라면 궤도 위에 코일을 부설할 필요가 없고, 궤도상의 코일을 여자기할 필요가 없으므로 추진 효율은 동종의 추진 방식의 소형 지하철과 동등한 수준이다.^[14]
• 리니어 정류자 모터: 사이리스터 모터라고도 불리며, 브러시와 정류자를 전자 회로에서 실현하고 있다. 에너지 효율은 LSM보다 높지만, 기계적 접촉, 수명이 짧다는 등의 문제가 있어, 실용 레벨에서는 거의 사용되지 않는다.

4. 철도 관련 시스템

리니어 모터는 철도 관련 다양한 시스템에도 활용된다.

• 화차 가감속 장치: 1974년 9월부터 일본에서 화물 열차 조성 및 입환 작업에 사용되었다.^[5] 무사시노, 키타카미, 신난요, 고리야마, 시오하마, 다카사키 등 컴퓨터화된 조차장에서 사용되었으며^[6], 보수 차량으로는 국철 야250형 화차가 있었다. 이 장치는 일반 레일 안쪽에 설치된 전용 레일 위를 이동하며 화차를 포착하여 가감속한 후 돌방 또는 정지시킨다.^[7] (일본의 화차 조차장 문서 참조)

• 집전 시험 장치: 철도총연에서 리니어 모터 구동 방식으로 팬터그래프 등 집전 장치가 장착된 대차를 최고 200km/h로 주행시켜, 고속 이동 시 집전 관련 문제^[9] 등을 시험하고 조사하는 데 사용되었다.^[8]

5. 한국의 리니어 모터카 개발 과제 및 전망

한국은 자기부상열차 기술 개발에 꾸준히 투자해 왔으며, 인천국제공항철도의 인천공항 자기부상철도 상용화는 중요한 성과로 평가받는다. 그러나 철도 기술은 여전히 해외 의존도가 높은 편이며, 특히 초전도 리니어 모터카 기술은 일본에 비해 뒤처져 있다는 평가를 받는다.

중도 진보적 관점에서는 리니어 모터카 기술 자립을 위한 지속적인 투자와 연구 개발이 필요하며, 동시에 건설 과정에서 발생할 수 있는 환경 문제, 사회적 갈등, 지역 불균형 심화 등에 대한 대비책 마련이 중요하다고 본다. 특히, 리니어 모터카 건설이 특정 지역에 편중되지 않고, 국가 균형 발전에 기여할 수 있도록 신중한 접근이 필요하다는 점을 강조한다.

용인시의 용인 경전철에서 철륜식 리니어 모터카가 사용되고 있다.

6. 관련 서적

H.H. 콜럼(H.H. Kolm), R.D. 손턴(R.D. Thornton)의 글 '자기 부상에 의한 초고속 철도' (사이언스 1973년 12월호)와 아니 헬러(Arnie Heller)의 글 'A New Approach for Magnetically Levitating Trains—and Rockets' (Science & Technology Review, 1998년 6월)가 있다. 크리스토퍼 P. 후드(Christopher P. Hood)의 저서 《Shinkansen – From Bullet Train to Symbol of Modern Japan》(Routledge, 2006)은 신칸센에 대한 내용을, 프랜시스 C. 문(Francis C. Moon)의 저서 《Superconducting Levitation Applications to Bearings and Magnetic Transportation》(Wiley-VCH, 1994)에서는 초전도 부상 기술을 다룬다. 잭 시먼스(Jack Simmons), 고든 비들(Gordon Biddle)의 저서 《The Oxford Companion to British Railway History: From 1603 to the 1990s》(Oxford University Press, 1997)는 영국 철도 역사를 다룬다.

참조

_[1] 웹사이트 リニアモーターカーとは https://kotobank.jp/[...] 2020-12-19
_[2] 문서 리니어 모터카 속도와 미끄러짐 주파수의 관계
_[3] 문서 리니어 모터카 최대 경사도
_[4] 문서 리니어 모터카 최대 곡선 반경
_[5] 서적 新交通システム 保育社 1990
_[6] 웹사이트 １９８２年塩浜操 https://expechizen.e[...]
_[7] 간행물 リニアモータ方式L₄形貨車加減速装置 日立評論 1970-12
_[8] 웹사이트 集電試験装置 https://www.rtri.or.[...]
_[9] 문서 신칸센 아크 현상
_[10] 문서 알프스
_[11] 웹사이트 鉄道総研の技術遺産 LTM高速特性試験装置 https://bunken.rtri.[...] 2019-09-04
_[12] 서적 座談会「リニアメトロのあゆみ」 良書普及会 2001
_[13] 문서 리니어 모터 방식 효율 비교
_[14] 문서 리니어 유도 모터 제어