기차로 우주를 건널 수 있을까요? 일반 기차로는 한 생애가 끝나기 전에 지구에서 토성까지 가기 힘들 거예요. 하지만 특수한 기술로 매우 빠른 이동 수단을 만든다면요? 섭섭박사님은 자석 선로로 속도를 높인 ‘자기부상 우주왕복선’을 만들기로 했어요!
만들어 보자!
슝~! 자석 선로 건너는 우주왕복선
‘자기부상 우주왕복선’ 키트에는 선로가 될 부품과 우주선이 있어요. 또, 지구와 화성, 목성, 토성 부품으로 우주선이 가는 길을 꾸밀 수 있지요. 먼저 선로를 만들기 위해 종이로 된 바닥판에 양면테이프로 자석판 두 개를 나란히 붙여요.
다음이 중요해요. 우주선에 붙일 작은 사각 자석 두 개를 자석판에 가까이 대어 봐요. 이때 서로를 밀어내는 방향을 찾아 그 면을 유성펜으로 표시해요. 사각 자석을 우주선의 바닥면에 붙일 때 사각 자석이 선로의 자석을 밀어내도록 같은 극이 마주 보게 해야 해요.
그 이유는 우주선이 선로와의 반발력을 이용해 움직이기 때문이에요. 키트를 완성한 뒤, 우주선을 앞으로 밀면 우주선이 선로에 닿지 않은 채로 움직일 거예요. 그러면 마찰력이 없어서 우주선이 한 번에 토성까지 이동할 수 있지요. 다양한 행성으로 선로를 꾸며 공중부양한 우주선으로 우주 여행을 떠나 보세요!
알아보자! 자기부상열차, 실제로 있다?
‘자기부상 우주왕복선’처럼 자석의 힘으로 움직이는 열차가 실제로 있습니다. 바퀴로 선로를 달리는 기존 열차와 달리, 열차를 선로에서 띄워 공중부양을 시키는 ‘자기부상열차’지요. 덕분에 자기부상열차는 기존 열차에 비해 마찰력이 적어 속도가 빠르고, 소음과 진동이 적어요.
자기부상열차는 열차와 선로에 자석처럼 자기장을 일으키는 장치를 설치해 만들어요. 자석은 다른 자석과 만나 같은 극끼리는 서로를 밀어내는 척력을, 다른 극끼리는 서로를 잡아당기는 인력을 받는 특징이 있어요. 자기부상열차 중 ‘반발식’은 선로의 위쪽과 열차의 아래쪽에 자석 장치를 설치해요. 둘의 같은 극이 마주 보게 해 둘 사이의 반발력으로 열차를 직접 띄우지요.
반면에 ‘흡인식’은 인력을 이용해요. 열차의 자석 장치를 선로 밑까지 연장해 설치하고, 선로의 자석 장치도 위쪽이 아닌 아래쪽에 설치하지요.(위 그림) 그런 다음 열차와 선로의 자석 장치의 다른 극이 마주 보면 열차가 위쪽으로 인력을 받아요. 이 힘이 충분하면 열차가 공중에 뜨지요. 우리나라 최초로 상용화된 자기부상열차는 2016년 생겼답니다.
자기부상 우주왕복선, 이렇게 만들자!
다음 실험 예고
기어 미로 오토마타
미로로 이뤄진 기계장치에 구슬을 굴려 볼까요? 5월 15일 자 ‘도전! 섭섭박사 메이커’에서 함께해 봐요!
•신청 기간 2022년 5월 15일까지
•당첨자 발표 2022년 5월 16일 예정•신청 방법
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