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진공-튜브 내 초 고속열차의 공력성능 향상을 위한 디자인 선행분석 연구 = Advanced Research Analysis of Design for Improving Aerodynamic of High-speed Train in the Vacuum Tube
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2018
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Korean
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학술저널
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55-64(10쪽)
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Background: Evacuated tube trains that can overcome the driving limit of conventional wheeled trains and reduce driving resistance through running in Evacuated tubes are evaluated as an alternative to future high-speed transportation. There is a lack of research on the design of Evacuated tube trains in Korea. Therefore, Evacuated tube trains research on understanding, analyzing will not only be timely, but will also be necessary for the activation of research.
Methods: Evacuated tube train design to provide basic knowledge in research First, we collect and analyze the data of the Evacuated tube train and investigate the technical and historical background. Secondly, we investigate the optimum shape for air resistance reduction in Evacuated state by studying the relationship between shape and air resistance. Finally, we compare the characteristics of existing high-speed trains and Evacuated tube trains in terms of driving stability and provide basic knowledge on the concept of efficient.
Result: The biggest challenge for Evacuated tube vehicles is to reduce the friction between trains and the resistance of air in the tubes. So the aerodynamic form of the pod is very important. ① Parallelogram shape is more advantageous than general trapezoid shape in high speed train. ② Hexagon shape is more advantageous than parallelogram shape to gain lift for pod. ③ When the shapes of the frontal and occipital regions are the same, the shape of the occipital region is advantageous for the shape of the occipital region.
Conclusion: The direction of the Evacuated tube design is as follows. First, the Evacuated tube design is optimized for the environment. Second, it was confirmed that it is aerodynamically important to establish a space between the tube and the pod to study the proper speed and light weight at the same time. Finally, Evacuated tube trains have not yet been technically solved. Therefore, the latest technology trends must be considered in a complex way.
연구배경: 아진공 튜브 내 주행을 통해 기존 바퀴식 열차의 점착력 구동 한계를 극복할 수 있는 진공 튜브 열차는 미래 초고속 교통수단의 대안으로 평가받고 있다. 진공 튜브 열차에 대한 관심이 높아지고 있으나 국내에서 진공 튜브 열차 디자인에 대한 연구는 부족하다. 따라서 이에 대한 선행 연구를 검토해 보고 이를 정리하여 분석하는 것은 시의적절할 뿐 아니라 연구의 활성화를 위해서도 꼭 필요하다.
연구방법: 진공 튜브 열차 디자인 연구에 기초지식을 제공하기 위해 첫째, 문헌 조사 및 진공 튜브 열차 개발 자료를 수집, 분석하여 진공 튜브 열차에 대한 기술적, 역사적 배경을 조사한다. 둘째, 환경에 따른 형태와 공기저항에 대한 상관관계 선행 연구 조사 분석을 통하여 아진공 상태에서 공기저항 저감을 위한 최적 형상 고찰을 해본다. 마지막으로 아진공이라는 새로운 환경에 효율적인 진공 튜브 열차의 형태 개념에 대한 기초지식을 제시한다.
연구결과: 진공 튜브 열차의 가장 큰 과제는 열차의 이동 시 발생하는 마찰과 튜브 내 공기의 저항을 줄이는 것이다. 이를 위해 ① 일반고속열차에서 많이 사용하는 Trapezoid형태보다는 Parallelogram 형태가 더 유리하다.② Hexagon 형태가 포드를 띄우기 위한 양력을 얻기 위해서는 Parallelogram 형태보다 유리하다. ③ 최신 해외 차량을 분석한 결과 전두부와 후두부의 형상이 같은 경우 와류에 의한 견인력이 발생하므로 후두부의 와류를 최소화하기 위해 변형 Hexagon형태가 유리하다.
결론: 진공 튜브 디자인의 방향은 첫째, 공기 역학 디자인을 넘어선 아진공 상태의 튜브라는 환경에 맞는 디자인을 통한 다양한 환경변수를 적용하여 최적화된 외형을 구축한다. 둘째, 튜브와 포드와의 공간을 확보하여 적합한 속도와 경량화를 동시에 연구하는 것이 공기역학적으로 중요함을 확인할 수 있었다. 마지막으로 진공 튜브 열차는 아직 기술적으로 해결이 안 된 부분이 많다. 따라서 최신 기술 트랜드를 복합적으로 고려해야 한다.
분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
---|---|---|---|
2027 | 평가예정 | 재인증평가 신청대상 (재인증) | |
2021-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (재인증) | KCI등재 |
2018-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2016-03-15 | 학술지명변경 | 외국어명 : 미등록 -> Journal of Integrated Design Research | KCI등재 |
2015-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (계속평가) | KCI등재 |
2014-03-24 | 학술지명변경 | 한글명 : Journal of Digital Interaction Design -> Journal of Integrated Design Research | KCI후보 |
2013-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (기타) | KCI후보 |
2012-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (기타) | KCI후보 |
2010-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.29 | 0.29 | 0.31 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.37 | 0.34 | 0.528 | 0.09 |
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