안2 하세요　ｖ(^_^)/

이웃나라의 철도이야기입니다만 일단(5)입니다.

어제 스렛드를 올렸던 바로 직후입니다만 투고하고 싶은 이야기가

나왔으므로 조금 투고하려고 합니다.

이웃나라라고는 말할 수 있어 한국에서 본 이웃나라 일본의 고속 철도의 이야기로부터···

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◆아래의 투고문은 신간선 「노조미 500계」의 개발과 시험의 당시의 책임자로, 후에 대만 신간선의

　　개업과 운행에 관계해 올 수 있던 (분)편의, 기고문의 일부를 발췌시켜 준 것입니다.

　　길다고 느끼는 분은색이 붙은 곳이요점이므로거기만으로도 봐 주세요.

자연스럽게 배운다
산요신칸센의 500계 전철의 개발 경험으로부터　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

헤세이 20년(2008년) 02월 28일
「지구에 겸허하게」운동 대표　중진에이지

나는 일본 들새의 회에 입회해 10수년이 됩니다.오카야마, 도쿄, 카가와, 후쿠오카, 오사카등 각지에서 일본 들새의 회의 베테랑 지도원에게 배우면서, 버드워칭을 즐겨 왔습니다.

헤세이9년(19구7) 3월2이일,JR서일본이 메이커등의 협력을 얻으면서, 개발해 온 500계 신간선 전철이 영업에 제공되게 되었습니다.최고 시속 300킬로 운전을 실시하고 있어 이것은 세계 최고 예의 하나입니다.이 전철로 신오사카·하카타간을 지금까지의 「희망」의 2시간3이분으로부터 2시간일칠분에 단축했습니다.머지않아 헤세이9년(19구7) 11월 29일의 다이어 개정으로, 도쿄에 하루3 왕복 탈 수 있는 들어가는 예정입니다.그리고 이것들은 JR서일본의 고속 시험 전철 WIN 삼오0의 주행 시험에 의한 성과입니다.나는 헤세이 원년 3월부터 기술개발의 임에 해당해, 후반의 1992년 3월부터 1995년 6월까지 WIN 삼오0의 주행 시험의 책임을 담당하고 있었습니다.

주된 테마는, 얼마나 빠르게 달린다고 하는 것보다 , 얼마나 조용하게 달리는가 하는 것이었습니다.거기서 들새의 비상, 자형으로부터 배운 것을 피로합니다.

1.후크로우의 비상과 저소음 신간선 전철

　　　·····중략·····

2.물총새의 수중 뛰어넘음과 신간선 전철의 터널 돌입

산요신칸센은 터널이 많은 일로는 세계 제일입니다.전선의 반은 터널입니다.열차가 고속으로  좁은 터널에 돌입하면, 공기의 압력 물결이 일어 , 이것이 점점 성장해 해일과 같이 음속으로 전해져, 터널 출구측에서 반사해 돌아옵니다.이 터널 출구에서 일부의 압력파가 방출되어 그 때, 파칸과 파열음을 내는 일이 있습니다.압력은 대기압의 겨우, 0.11%이하의 것이므로, 터널미기압파라고 부르고 있습니다.원리도는 그림 3에 나타내는 대로입니다.열차의 단면적이 큰 만큼, 터널의 단면적이 작은 만큼, 또 열차 속도가 고속으로 되면 과연(속도의 세제곱에 비례), 이 압력파는 터널 출구 부근의 분들에게, 소리와 진동으로 폐를 끼치는 일이 됩니다.그러나, 이제 와서 터널 단면적은 바꿀 수 없습니다.우선 지상의 터널 입구 측에 완충갱(관상 이렇게)으로 불리는 압력파 완화 장치를 마련해 대책을 강구해, 성과를 올려 왔습니다.단지 이 완충갱은 야간 공사등을 위해서 대단한 공사비가 듭니다.기세 차량 측에 대책이 요구되었습니다.

사진 6 터널미기압파 발생 원리도

차량의 단면적을 줄이는 것으로, 선두 형상을 가능한 한, 날카롭고, 매끄럽게 하는 것으로써, 이 미기압파 문제를 꽤 극복 할 수 있습니다.500계 전철의 전의 시험 전철인 WIN 삼오0은, 선두 차량의 단면의 변화하고 있는 부분의 길이가 10m도 있습니다.한차량의 길이는 25 m이기 때문에, 4할 가까이가 변화 부분입니다.이것이라도 터널미기압파가 문제가 되었습니다.나는 이 과제를 극복할 수 있도록, 관계자와 검토를 거듭하고 있는 과정에서, 자연계에도 같은 것이 있을 것과 이리저리 생각하고 있는 사이에 「물총새」의 일이 머리에 떠올랐습니다.열차의 터널 돌입과 같이, 급격한 저항의 변화를 경험하고 있는 생물, 그렇게 물총새입니다.작은 유체 저항의 공중으로부터, 큰 유체 저항의 수중에, 포식 때문에, 뛰어드는 모습.결국 시속3백 킬로의 영업용 전철의 선두 형상은 물총새 수준으로 하지 않으면 안 되는 것인지라고 생각해, 관계자에게도 이것을 전했습니다.그리고 탄환의 형상을 여러가지로 바꾸고, 가는 파이프에 박아, 압력파를 측정하는 시험이 거행되어 한층 더 평행 하고 슈퍼 컴퓨터를 사용해 철저한 터널내 주행 시뮬레이션도 행해졌습니다.

사진 7 물총새 일러스트사이 츠노사토미(필자의 장녀)

결과, 우리 뉴 신간선 전철 500계의 선두차의 변화 부분은 길이 105미터나 됩니다(사진 10).물총새와 똑같다가 되어 왔습니다.슈퍼 컴퓨터에 의한 장시간의 해석 결과의 대답이, 자연계의 물총새의 부리로부터 머리 부분에 걸친 모습에 근사 해 왔다고 말할 수 있겠지요.

사진 8.9 다이비그 직전의 물총새와 물고기 포획 후의 물총새(사진 제공 아리타정낭씨)

물총새의 부리와 머리 부분의 형상은 역시, 날카로운 유선형입니다.철도 종합 기술 연구소, 큐슈 대학의 연구로부터, 이론적으로도 실험적으로도 터널미기압파의 완화책으로서 선두 형상에는 단면적의 변화율이 일정하는, 회전 방물면체 혹은 쐐기형이 베스트라고 있는 것이 확인되었습니다.

물총새의 주둥이(부리)는, 자주(잘) 관찰하면 상 부리와 하 부리가 각각, 삼각형에 가까운 단면을 하고 있어, 합치면 히 해 형태에 가까운 형태를 하고 있습니다.단면적의 변화율은 거의 일정이지요.

그리고 신형의 500계 신간선 전철은, 터널미기압파 뿐만 아니라, 대항 열차와 스스로에 대해서도 압력 변화에 의한 영향도 문제 없고, 매일 달리고 있습니다.

사진 10 500계 신간선 전철(사진 제공 JR서일본)

3.생명체가 가지는 형상, 기능의 의미 -자연을 소중히

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4.자연의 조형에 배운, 혹은 가까워진 성과

　　　·····중략·····

(이 일문은, 졸저 「자연스럽게 배운다」(1999·세발행)에 거둘 수 있는 것에 사진등을 추가한 것입니다.그 밖에 일본 기회 학회잡지의 학생용 정보지인 메카 라이프 1995·일이월호, 및 일본 들새의 회 회지 908년 9월＆10월 합병호에 동취지의 것이 기재되었습니다.또, (재) 일본 들새의 회 홈 페이지에는1999-2006의 사이 게재되고 있었습니다.)

　　　　　출처：　http://www5f.biglobe.ne.jp/~kenkyoni/080226-500nakatsuhashinn.html

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◆이상의 내용으로 요점은 지극히 어려운 형상이 구할 수 있는 특수한 환경의 일본의 신간선에,

　　그렇지 않은 열차나 자동차등에 유용한 디자인 회사의 역할은 커질 수 없을 것입니다.

◆JR서일본은 500계 개발에 크게 분발하고 있었고, 노이 마스터사와 JR각사의

　　관계는 양호하고 있습니다만, 이 500계에 관해서는 기본구상의 일이상으로별로

　　채용한 사례가 있다고는 말하기 어려울 것입니다.

◆실험 연구의 결과, 가는 선두 형상이 되기 때문에(위해) 낙하산 몸체형 윈도우로 완성했다.

◆HP를 봐도 낙하산 몸체형과 다른 F윈도우, 둥글지 않은 단면, 전투기형 노즈도 아닌 차체,

　　인테리어도 유리벽, 유리 도어는 아니고, 시트도 천정도 전혀 CG와 다를까요?

　　　노이 마스터사의 HP：　　http://www.neumeister-partner.com/