중국 연구자들은 극초음속 연구 결과를 적용하여 세계에서 가장 길고 빠른 철도 네트워크의 안전성을 향상시켰다. SCMP 에 따르면 , 중국의 극초음속 무기 개발에 참여한 과학자 팀이 현재 세계에서 가장 길고 빠른 중국 고속철도 네트워크의 안전성을 향상시킬 수 있는 기계식 센서를 개발했다.
이 기술은 고속 열차 바퀴에 부착된 소형 센서를 사용하여 바퀴나 레일 변형을 모니터링하며, 이는 시스템을 안전하게 유지하고 탈선 위험을 방지하는 데 중요한 데이터이다.
청화대학교 항공우주공학원 고체역학과 전문가 Feng Xue가 이끄는 연구팀에 따르면, 현재의 고속철도 시스템은 고립된 지점에서 순간적인 정보만 포착할 수 있다고 한다.
그들은 선박 바퀴가 회전할 때마다 완전하고 지속적인 데이터를 수집하기 위해 혹독한 조건에 더 적합한 고감도 센서 기술을 사용할 것을 제안했다.
연구원들은 이 센서가 이전에 간과되었던 휠 변형 데이터를 수집할 수 있을 뿐만 아니라 엔지니어가 전례 없는 정밀도로 레일의 결함을 찾아 처음부터 위험을 제거하는 데 도움을 줄 수 있다고 말한다.
중국은 세계에서 가장 복잡한 고속철도 네트워크를 운영하고 있으며, 지난 10년 동안 고속철도 사고로 승객이 사망한 사례가 없는 등 상업용 항공을 능가하는 안전 기록을 보유하고 있다. 중국의 전체 광대한 철도망은 적도보다 길며, 내년에는 최고 속도가 350km/h에서 400km/h로 증가된 차세대 고속열차가 출시될 예정이다.
Feng과 동료들은 보고서에서 "이러한 광대한 고속철도 네트워크를 운영하고 열차 안전을 보장하며 유지 관리 비용을 절감하는 것이 철도 운송 부문의 핵심 요소"라고 말했다 .
연구팀은 "이 새로운 센서 기술과 결합하면 초고속 열차 바퀴와 레일 사이의 충격력을 실시간으로 지속적으로 모니터링할 수 있다. 이는 중국 차세대 초고속 열차의 전환점이 될 것"이라고 덧붙였다.
고속 열차 바퀴에 적합한 대면적 센서를 설계하는 과정에서 Feng 팀은 여러 가지 장애물에 직면했다. 특히 저비용 대량 생산 능력과 뛰어난 성능의 균형을 맞춰야 하는 필요성이 있었다.
논문에 따르면 연구진은 칩 생산의 가장 중요한 부분인 범용 실리콘 반도체를 센서 기반으로서 다시 활용했다. 그것들은 얇은 금박으로 덮여 있었다.
비록 금은 비싸지만 연구팀은 표준 광각 장비로 복잡한 감지 무늬를 새긴 머리카락의 작은 부분만인 트랜지스터 하나당 아주 작은 두께로 사용하여 비용을 허용 가능한 수준으로 유지했다 .이러한 미세 구조는 다양한 화합물 층과 금속으로 구성되어 있으며, 압력 변화에 따라 저항을 변화시킬 수 있다. 전류가 이러한 층들을 통과할 때, 그들의 반응은 휠 활동의 변형을 나타내는 신호를 생성할 것이다.
극초음속 팀의 연구에는 엄격한 평가가 필요하므로 연구원들은 유연하고 확장 가능하며 가장 가혹한 환경에서 작동하는 센서를 구축해야 한다.
중국은 극초음속 차량 개발에 상당한 투자를 했지만 이러한 첨단 기술은 여전히 군사용으로 제한되어 있다.
그러나 점점 더 많은 중국의 극초음속 연구에 참여하는 과학자와 엔지니어들은 이러한 발전이 점차 민간 응용 분야로 전환되어 중국의 제조 산업을 새로운 수준, 새로운 수준으로 끌어올릴 것이라고 믿고 있다.
라이프 플라자 인턴 기자 - Kiều Oanh (딸기) 번역
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