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이 댓글보고 적어봄. 킹다카가 있으면 뭐가 끝나는지, 그것보다도 세계에서 올수도 아시아권이라는 문구가 대체 뭘 말하고 싶었는지 진짜 모르겠지만 아무튼 글 소재 고맙다 게이야



1977년 Arrow Dynamics와 Schwarzkopf에서 전통적인 체인리프트가 아닌 급발진으로 롤러코스터에 필요한 동력을 부여하는 방식을 고안해 낸 뒤로 여러가지 급발진 방식이 생겨났는데, 그 중에서 현재 가장 보편적으로 쓰이는 급발진 방식은 선형 동기 모터, 일명 LSM(Linear Synchronize Motor)을 이용한 방식이야

그렇지만 과연 LSM이 가장 발진 능력이 좋기 때문에 널리 쓰이는 걸까? 그건 아님.

발진 능력이 LSM보다 강력한 방식은 현재까지 2가지가 있는데 이 글에서는 그 방식중 하나인 유압 발진식에 대해 적어볼거다.

최초의 유압 발진식 코스터인 탑 스릴 드래그스터의 오프라이드 주행 영상. 속도감이 엄청나지?

글을 쓰고 있는 2023년 기준 현재 136m로 가장 높은 코스터인 킹다카나 240km/h로 가장 빠른 포뮬라 로사가 모두 이 방식을 채용한걸 보면 알겠지만 이 방식의 특징이자 가장 큰 장점은 어마어마한 발진 성능이야

물론 가속 성능은 가장 뛰어난 편은 아닌데

180km/h를 1.6초만에 찍어버리는 괴물같은 방식인 압축 공기식 발진이 있기 때문임. 탑 스릴 드래그스터가 192km/h를 3.8초, 포뮬라 로사가 240km/h를 4.9초만에 찍는다는걸 생각해보자.

하지만 어디까지나 압축 공기식 발진보다 가속이 약하다는거지 LSM에 비하면 훨씬 가속력이 강하고(현재 롤코 시장에서 가장 강력한 LSM을 도입한 인타민의 Red Force가 5초동안 180km/h까지 도달)발진 성능도 어마어마하기 때문에 현재까지 시중에 도입된 발진 방식중에서는 가장 고점이 높다고 볼 수 있다.

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가장 빠른 코스터가 될 Falcon's Flight는 LSM인데수 데프픗

나중에 설명하겠지만 195m에서 떨어진 뒤에 LSM으로 추가발진하는 방식이라 저런거고 0~최고 시속까지 발진은 팔콘 플라이트 이후에도 여전히 포뮬라 로사가 가장 강하다 할 수 있음

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또한 그렇기 때문에 롤코타, 플코 등 여러가지 놀이공원 건설 및 운영 시뮬레이터에서도 단골로 나오는 편이다

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하지만 이 방식을 고안해낸 인타민의 홈페이지를 가보면 유압 발진식 코스터는 생산 중단인걸 볼 수 있을거야. 그 이유는 이 방식에는 3가지 단점이 있는데 전부 놀이공원한테 있어 치명적인 단점이기 때문임.

그럼 지금부터 왜 이 방식이 생산 중단인지 그 이유에 대해 알아보자.



1.낮은 순환율

유압식 발진을 이용한 킹다 카

LSM을 이용한 레드 포스



트랙 구성은 비슷하지만 POV에서 출발 직전의 차이점을 보면 알겠지만 트랙에 들어서자 마자 발진하는 레드포스와 달리 킹다카는 한참을 기다렸다 발진을 시작하는걸 볼 수 있음
물론 레드포스가 킹다카가 지어진지 15년 후에 지어졌기도 하지만 이는 기술적 이유가 아닌 발진 방식의 차이 때문이야.


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멀리 갈 필요없이 아트란티스나 자이언트 디거의 급발진 코스를 보면 이런 철판이 있는데 이 철판은 전자석임. 그리고 LSM을 사용하는 코스터의 차량 밑에는 영구 자석이 달려있어서 자기력의 힘으로 발진시키는거고 이 덕분에 위에서 말한 팔콘 플라이트도 190m에서 하강한 뒤(낙하 높이는 더 낮음. 다만 아직 건설중이라 실질적 낙하 높이는 몰?루) 바로 이어지는 발진을 통해 250km/h라는 속도에 도달이 가능한거지.

하지만 유압 발진식은 기름의 압력을 이용해 발진시키는거고 이 이유 때문에 매커니즘이 다름

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(출처:Coaster Bot)

유압 발진은 여러개의 축압기로 이루어져 있는데 이 축압기는 위/아래 부분이 피스톤으로 나뉘어져 있고 아래 부분은 질소로 채워져있음.

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이때 한쪽을 막고 기름을 축압기에 넣으면 당연히 질소가 압축되겠지?

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출구쪽 밸브를 엶으로써 압축된 질소가 원래대로 돌아오고 이때 질소가 기름을 밀어내는 압력으로 드럼이 돌아가고 그 드럼에 연결된 케이블(+캐치카)이 앞으로 나아가는 방식이다.

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그러니까 훨씬 빠르고 복잡한 티익스 리프트 방식이라 생각하면됨

아무튼 그렇기 때문에 캐치카가 돌아오기 전까지는 출발이 불가능하다는 단점을 공유하고, 바로바로 출발시킬수 있는 LSM보다 순환율이 필연적으로 낮아질수 밖에 없다

그리고 이 구조는 다음 단점들에도 적용되는 만악의 근원임



2.부품 교체

이건 일단 물리학으로 들어가야됨.

잠깐 언급했지만 단순히 자기력으로 가속을 시키는 LSM과는 달리 유압 발진은 케이블에 연결된 캐치카를 이용하기 때문에 케이블 교체 비용이 필연적으로 발생하게 됨
그러나 티익스같은 케이블 리프트에 비해 케이블에 가해지는 힘이 어마어마한데, 정보가 그나마 구글링했을때 많이 나오는 킹다카로 예시를 들어볼거임. 참고로 나도 물리학 전공이 아니라 틀린 정보를 전달할 수도 있으니 양해 부탁함.


물론 급발진이 등가속도 운동으로 이루어지지는 않겠지만 귀찮으니 대충 수식 대입해서 대략적인 가속도를 구해보자.
현재 속력=초기 속력+(가속도×시간)으로 가속도값 유도가 가능한데 킹다카의 최대 속력는 206km/h라고 나와있다
속력 단위는 m/s로 구해야 되므로 206000÷(60^2)=57.2222...
즉 킹다카는 최고 속력일때 57.2222...m/s라는 것을 알 수 있다.
킹다카가 206km/h를 찍는 시간은 3.5초이므로 57.2222m/s=0+(a x 3.5s), 여기서 도출해 낼 수 있는 가속도 a는 16.3492m/s^2라고 가정하자

그리고 니가 아무리 이과라도 F=ma는 들어봤을거다. 힘=질량×가속도라는 뜻인데
다행히 어떤 사이트에서 킹다카의 질량을 구해놨다.

prezi.com/9plgwlh401hq/kingda-ka/


이 사이트에서 도출해낸 질량값 3501kg을 식에 대입해보면 F=57238.5492(N)이라는 값이 나온다
조금 더 친숙할 마력으로 환산해 볼 경우 대략 77.82마력이 나옴.
다시 말하지만 내가 틀렸을수도 있으니 양해부탁함


근데 왜 놀갤인데 이런걸 적었느냐? 쉽게 말해 킹다카가 1번 발진할때마다 케이블이 대략 77.82±a 마력이라는 힘을 받는거임. 당연히 케이블이 튼튼하더라도 한번 발진할때마다 77.82 마력이라는 힘이 가해지면 교체 주기가 그만큼 줄어들고 결과적으로 놀이공원측에서 유지보수 비용으로 케이블 값이 더 나가게 되는 손해가 발생한다. 힘의 값 유도하는거보다 이유 설명이 적은데 그냥 대충 계산한 노트 사진찍어서 올리는게 나았냐

하지만 가장 큰 문제점은 그 다음임.



3.낮은 안정성

상당히 큰 이슈인데 킹다 카나 탑스릴 드래그스터 등은 하는 날과 안 하는 날의 빈도가 비슷하다는 말이 있을 정도로 악명이 높음.

앞서 말했지만 LSM은 자기력으로 발진하는 만큼 롤러코스터의 롤백사고가 일어나도 자석 브레이크처럼 작용해 열차를 정지시킬 수 있지만 단순히 캐치카로 끌고가는 유압 발진식 코스터는 그렇지 못함.

그렇기 때문에 유압 발진은 출발 직전 브레이크 역할을 하는 철판을 내리고 발진이 끝날시 다시 내렸던 철판이 올라가는 식으로 롤백사고를 방지함.

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당연히 안전상의 이유로 이 브레이크들 중 하나라도 이상이 발생하면 제어 시스템이 사고 예방을 목적으로 코스터가 출발을 못하게 함. 그게 센서 문제든 뭐든간에. 당연한 이야기지만 거금을 들여 도입한 롤러코스터가 운행을 못할때가 더 많으면 그 기종에 대한 평가가 안 좋아지겠지?



요점은 놀이공원도 결국 사업의 일종이라는걸 생각해야 됨. 롤코타같은 운영 시뮬레이터를 했으면 알겠지만 '저 놀이기구를 타고 싶어요!' 같은 불평사항이 가끔 나오는걸 알 수 있을건데 그건 현실에서도 마찬가지야. 예를 들어 티가 블록 브레이크 고장이나서 예고도 없이 휴무한다 생각해봐.
물론 후반에 귀찮아서 대충 쓰긴 했지만 놀이공원의 수익에 있어 꽤 치명적일수 있는 이러한 문제점으로 인해 상대적으로 안정적인 LSM대신 굳이 더 비싸고 불안정한 유압 발진식 코스터는 서서히 시장에서 사라지게 된거야. 최초의 유압 발진을 들고온 탑 스릴 드래그스터가 탑스릴2로 리뉴얼 되면서 발진이 LSM으로 바뀐걸 생각해보면 쉽겠지

아무튼 긴 글 읽어줘서 ㄱㅅ 그리고 나도 솔직히 말하면 유압발진의 맛 보고 싶긴함
출처: 놀이공원 갤러리 [원본 보기]