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윙글리(Winglee), 하지와라(Hajiwara), 아리타(Arita), 그리고 후나키(Funaki)에 기반한 그림은 자성 플라스마 돛(MPS) 설계의 기초가 된 M2P2 설계를 보여준다. 중심에서 시작하여 반경 formula_334=2.5cm의 솔레노이드 코일이 formula_335=1,000회 회전하며 고주파 전류를 흘려 헬리콘 파를 생성하여 소스에서 플라스마를 주입한다. 이 플라스마는 반경 formula_211=0.1m의 코일에 formula_143 전류를 흘려 자기장을 생성한다. 여기된 주입 플라스마는 자기장을 강화하고 우주선 주변에 미니 자기권을 생성하는데, 이는 태양이 주입한 플라스마가 성간매질, 코로나 질량 방출 또는 지구의 자기꼬리와 만나는 태양권계면과 유사하다. 주입 플라스마는 자기장 감소율이 formula_338인 환경을 생성하며, 이는 자기장 감소율이 formula_135인 고전적 모델과 비교하여 분석 및 시뮬레이션을 통해 훨씬 더 작은 코일을 훨씬 더 효과적으로 만든다고 보고되었다. 팽창된 플라스마의 압력과 낮은 감소율로 인해 더 큰 거리에서 더 강한 자기장 압력은 자기장을 늘리고 우주선 주변에 자기권 거품을 더 효율적으로 팽창시킬 것이다.
코일과 솔레노이드의 매개변수는 formula_334=2.5cm, 코일의 경우 formula_211=0.1m였으며, 이는 자기 돛 코일보다 6배 작아 질량이 훨씬 낮다. 코일의 무게는 10kg, 플라스마 주입원 및 기타 인프라의 무게는 40kg으로 추정되었다. 그림 2에서 보고된 결과는 formula_342 10km에서 formula_343 T였고, 그림 3에서는 플라스마 주입 제트 힘 formula_34410−3 N으로 인해 추력 힘 formula_3451 N이 발생한다고 외삽되었다. 자기장만 있는 돛의 힘은 방정식 에서 formula_204=3x10−11 N이므로 M2P2는 자기장만 있는 설계와 비교하여 4x1010의 추력 이득을 보고했다. M2P2는 formula_347 질량 유량 (kg/s)으로 이온화된 가스를 주입하므로 추진제로 간주되어 비추력 (s) formula_348를 가지며, 여기서 formula_349는 지구 중력의 가속도이다. 윙글리(Winglee)는 formula_347=0.5kg/일이라고 밝혔으므로 formula_351=17,621이다. 1 N의 추력 힘에 대한 등가 배기 속도 formula_352는 173km/s이다. 윙글리(Winglee)는 총 추진제 질량을 30kg으로 가정했으므로 추진제는 60일 후에 소진될 것이다.
2003년 카자노프(Khazanov)는 자기 유체 역학(MHD) 및 운동학적 연구를 발표하여 M2P2의 일부 측면을 확인했지만, 돛의 크기가 너무 작고 매우 작은 추력만 발생할 것이며 가설화된 formula_353 자기장 감소율이 formula_354에 더 가깝다고 결론지었다. 카자노프가 발표한 플라스마 밀도 플롯은 자기권 거품 내부의 밀도가 외부 태양풍 영역에 비해 상대적으로 높음을 나타냈는데, 이는 자기권 거품 내부의 밀도가 외부 태양풍 영역보다 훨씬 낮다고 발표한 윙글리(Winglee)의 결과와 크게 달랐다.
2004년 토이바넨(Toivanen) 외 연구진의 상세한 분석은 자기 돛의 이론적 모델인 플라스마 프리 자기권 추진(PFMP)과 M2P2를 비교했으며, 윙글리(Winglee) 외 연구진이 예측한 추력은 자기권꼬리, 그리고 자기권계면을 통한 전류 누설로 인해 태양풍 운동량의 대부분이 우주선으로 전달되지 않았으므로 10자리 수 이상 낙관적이라고 결론지었다. 그들의 의견은 또한 자기장 선이 상당한 힘 전달을 달성하기 위해 코일에 충분히 가깝게 닫히지 않을 수 있음을 나타냈다. 그들의 분석은 태양권 전류판과 비유하여 천체 물리학에서 자기장이 formula_353과 formula_354 사이의 속도로 감소할 수 있음을 보여주었다. 그들은 또한 윙글리(Winglee)가 보고한 자기권계면에서 순풍 방향으로 우주선으로 향하는 전류판과 자기권꼬리의 전류판을 분석했다. 그들의 분석은 상당한 힘을 전달하기 위해 전류판이 우주선에 극히 가깝게 통과해야 했으며, 이는 상당한 열을 발생시켜 이러한 레버리지를 비실용적으로 만들 수 있음을 나타냈다.
2005년 카텔(Cattell) 외 연구진은 M2P2에 대한 의견을 발표했는데, 여기에는 자기권 외부 영역에서 자기 플럭스 보존 부족이 포함되어 있었는데, 이는 카자노프(Khazanov) 연구에서는 고려되지 않았다. 그들의 분석은 표 1에서 윙글리(Winglee)가 필요한 돛 크기, 질량 및 필요한 자기 플럭스를 상당히 과소평가했다고 결론지었다. 그들의 분석은 가설화된 formula_353 자기장 감소율은 불가능하다고 주장했다.
주입 플라스마를 이용한 자기장 팽창은 지구의 대형 진공 챔버에서 시연되었지만, 추력의 정량화는 실험의 일부가 아니었다. 첨부된 발표 자료에는 보고서에 설명된 물리적 원리를 보여주는 좋은 애니메이션이 포함되어 있다. 2004년 윙글리(Winglee) 논문은 전자기 차폐에 M2P2 사용에 중점을 두었다. 2003년부터 자성 플라스마 돛 설계는 자기장의 플라스마 주입 보강을 추가로 조사했으며, 더 큰 코일을 사용하고 훨씬 더 겸손한 이득을 보고했다.
자성 플라스마 돛 (MPS).
2003년 후나키(Funaki) 등은 M2P2 설계와 유사한 접근 방식을 제안하고 이를 자성 플라스마 돛(MPS)이라고 불렀는데, formula_125=0.2m 코일과 formula_2=1.52의 자기장 감소율로 시작하여 주입된 플라스마가 26km의 유효 돛 반경 formula_42을 생성하고 태양풍 운동량의 일부를 우주선으로 전달하는 변환 효율을 가정했다. 시뮬레이션 결과는 플라스마 주입 시 자기 돛 설계(플라스마 주입 없음)에 비해 자기권 크기가 크게 증가함을 나타냈다. 분석은 MPS 조향각 조절이 외행성에 도달할 수 있는 힘을 어떻게 생성하는지 보여주었다. 위성 시험이 제안되었다. 예비 성능 결과는 보고되었지만 후속 논문에서 수정되었다.
많은 MPS 논문이 자기 돛에 대해 발표되어 인공 자기권, 그 자기유체역학 모델, 그리고 주어진 자기장 발생원에 대한 자기권계면 거리를 계산하는 설계 접근 방식의 일반적인 물리적 원리에 대한 이해에 기여했으며, 이는 이 문서의 관련 섹션에 문서화되어 있다.
2004년 후나키 등은 표 2에 요약된 대로 formula_125=10m 및 formula_125=100m인 MPS 사례를 분석하여 50km 및 450km의 특성 길이 formula_42이 자기 돛보다 훨씬 적은 질량으로 상당한 추력을 생성하므로 상당한 가속도를 생성한다고 예측했다. 이 논문은 태양풍 운동량을 우주선으로 효과적으로 전달하려면 특성 길이가 이온 자이로반지름 formula_199보다 커야 한다는 방정식 의 MHD 적용 가능성 테스트를 자세히 설명했다. 2005년 야마카와(Yamakawa) 등은 잠재적 시험을 추가로 설명했다.
지구 자기권 및 자기권계면과의 유추를 통해 자기권계면으로의 플라스마 불균일성 침투를 결정하는 데 중요한 매개변수는 국부 운동 플라스마 베타로 정의되며, 이는 주입 플라스마의 동압 formula_365과 자기 압력 formula_365의 비율로 다음과 같다.여기서 formula_367 kg/m3은 국부 플라스마 밀도, formula_368 m/s은 플라스마의 국부 속도, formula_369 T은 국부 자기장 자속 밀도이다. 시뮬레이션에 따르면 운동 베타는 자기장 발생원, 자기권계면 및 활모양충격파 근처에서 가장 작았다.
운동 formula_370는 열 플라스마 베타 formula_371와 다르며, 이는 플라스마 열압력과 자기압력의 비율로, formula_372는 formula_373은 개수밀도, formula_374는 볼츠만 상수, formula_375는 이온 온도인 플라스마 압력이고, formula_376는 자기장 자속 밀도 formula_33와 진공 투자율 formula_378에 대한 자기압력이다. MPS의 맥락에서 formula_370는 주입된 플라스마 흐름이 자기장을 늘리는 경향을 결정하는 반면, formula_380는 주입된 플라스마의 상대 에너지를 지정한다.
2005년 후나키(Funaki) 등은 formula_370=0.1일 때 formula_382=1.88임을 보여주는 수치 분석 결과를 발표했다. 2009년 가지무라(Kajimura)는 formula_370=5, formula_380=6~20 범위에서 극지방에 아르곤 및 제논 플라스마를 주입했을 때 자기장 감소율 formula_382가 2.1이었고, 적도 지역에 아르곤 플라스마를 주입했을 때 formula_382가 1.8이었다는 시뮬레이션 결과를 발표했다.
만약 formula_387이면 M2P2에서 제안된 고속, 고밀도 플라스마를 자기권에 주입하는 것은 자기장의 움직임을 플라스마 흐름에 동결시켜 자기권을 팽창시킨다고 믿어졌다. 그러나 실험과 수치 분석 결과 태양풍은 자기권을 압축할 수 없으며, 운동량은 자기권 밖으로 흐르는 주입 플라스마로 전달되므로 우주선으로의 운동량 전달이 제한된다는 것이 밝혀졌다. 이는 M2P2에 대한 또 다른 비판과 유사하다.
대안은 플라스마 주입 속도와 밀도를 줄여 formula_388이 되도록 하여 팽창된 자기장과 평형을 이루는 플라스마를 얻고, 따라서 그림에 표시된 코일 전류와 같은 방향으로 적도 반자성 전류를 유도하여 MPS 자기장 발생원의 자기 모멘트를 증가시키고 결과적으로 추력을 증가시키는 것이다. 2013년 후나키(Funaki) 등은 주입 플라스마의 특성이 적도 고리 전류 생성으로 인해 추력 이득에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 시뮬레이션 및 이론적 결과를 발표했다. 그들은 MPS에 대한 추력 이득을 formula_389로 정의했다. 이는 낮은 베타 플라스마 주입으로 생성된 힘 formula_390를 순수 자기 돛 formula_391의 힘으로 나눈 비율이다. 순수 자기 돛의 힘은 formula_392일 때 방정식 에서 formula_393, formula_394로 계산하거나, formula_395일 때 방정식 으로 계산한다. 그들은 MHD 적용 가능성 테스트보다 작은 자기권에 대해 약 40, MHD 적용 가능성이 나타나는 더 큰 자기권에 대해 3.77의 formula_396를 보고했는데, 이는 2012년에 보고된 각각 20 및 3.3보다 큰 값이다. 시뮬레이션 결과 formula_388 및 formula_398일 때 최적의 추력 이득이 나타났다.
2014년 아리타(Arita), 니시다(Nishida), 후나키(Funaki)는 플라스마 주입이 적도 링 전류를 생성하며, 플라스마 주입 속도가 추력 성능에 상당한 영향을 미친다는 시뮬레이션 결과를 발표했다. 시뮬레이션된 최저 값은 formula_399에서 3.77의 추력 이득 formula_396로 최고의 성능을 보였다. 또한 MPS가 자기권의 높이를 2.6배 증가시킨다고 보고했는데, 이는 유효 돛 차단 영역을 증가시키므로 중요하다.
2014년 아시다(Ashida) 등은 MHD가 적용되지 않는 formula_401인 경우에 대한 운동학적 모델에 대한 PIC(Particle In Cell) 시뮬레이션 결과를 문서화했다. 그들의 연구 방정식 (12)에는 이온과 전자의 운동량 및 정압으로 구성된 주입 플라스마 제트 formula_402의 추가 힘이 포함되었고, 추력 이득을 formula_403로 정의했는데, 이는 다른 연구에서 동일한 이름으로 사용된 용어의 정의와 다르다. 이는 자기 돛 힘과 플라스마 주입 제트 힘을 단순히 합한 것에 대한 MPS의 이득을 나타낸다. 결론에 인용된 값에 따르면 방사형 방향에서 formula_404는 7.5이다.
다른 저자들이 다른 시기에 많은 결과들을 발표했으므로, 이 그림은 자기권 크기(또는 특성 길이 formula_42)에 대한 보고된 추력 이득 formula_396를 요약하며, 범례에 표시된 출처는 시뮬레이션 결과인 Arita14, Ashida14, Funaki13, 그리고 Kajimura10이다. 시뮬레이션 결과는 상당한 계산 시간을 요구하는데, 예를 들어 가장 간단한 경우를 시뮬레이션하는 데 1024개의 CPU가 4일, 더 복잡한 경우를 시뮬레이션하는 데 4096개의 CPU가 일주일이 걸렸다. 2에서 10 사이의 추력 이득이 일반적이며, 자기 노즐이 태양풍과 반대 방향으로 플라스마를 주입할 때 더 큰 이득이 발생한다. 태양풍에 대한 방정식 의 MHD 적용 가능성 테스트는 formula_40772km이다. 따라서 MPS의 추정 힘은 방정식 에 경험적으로 결정된 그림의 추력 이득 formula_396를 곱하고, 운동학적 영역에서의 작동으로 인한 추력 손실 비율 formula_195를 방정식 에서 곱한 것이다.
예를 들어, 태양풍 매개변수 formula_68=8x10−21 kg/m3, formula_163=500km/s를 사용하면 formula_199=72km, formula_69=4x10−8 T이다. formula_2=3에 대해 formula_42=105 m이면 formula_416이고 방정식 에서 formula_417 11%이다. 코일 반경 formula_125=6,300m, 코일 전류 formula_143=1.6x106A인 자기장만 있는 힘은 방정식 에서 formula_420=1.6x10−4 T를 산출하고, formula_99=5이면 자기력은 175N이다. 그림에서 formula_42=105m에서 formula_4234를 자기장만 있는 힘의 승수로 결정하면 MPS 힘 formula_424700N이다.
MPS는 formula_347의 속도로 이온화된 가스를 주입하므로 추진제로 간주될 수 있으며, 따라서 비추력 formula_426를 가지며, 여기서 formula_349는 지구 중력의 가속도이다. 후나키(Funaki)와 아리타(Arita)는 formula_347=0.31kg/일이라고 밝혔다. 따라서 추력 1뉴턴당 formula_351=28,325 s이다. 추력 1뉴턴당 등가 배기 속도 formula_352는 278km/s이다.
2015년 가지무라(Kajimura) 외 연구진은 VASIMR에 사용되는 기술인 자기 노즐로 플라스마를 주입했을 때의 추력 성능에 대한 시뮬레이션 결과를 발표했다. 그들은 이온 자이로반지름 formula_199(방정식 참조)가 특성 길이 formula_42과 유사할 때, 즉 MHD 적용 가능성 테스트 경계에서 24의 추력 이득 formula_396를 보고했다. 최적의 결과는 열 formula_434일 때 나타났으며, 열 베타 값이 높아질수록 약간 감소했다.
2015년 하지와라(Hagiwara)와 가지무라(Kajimura)는 자기유체역학 추진기(일명 MPD 추진기 또는 MPD 아크 제트)를 사용하여 태양풍 방향과 반대되는 단일 방향으로 플라스마를 주입하고 코일을 축 방향으로 배치한 실험적 추력 성능 테스트 결과를 발표했다. 이는 formula_435이 추가 추진력을 제공한다는 것을 의미했다. 밀도 플롯은 MPD 추진기에서 시작된 활모양충격파의 풍상 쪽에서 플라스마 밀도가 증가했음을 명시적으로 보여준다. 그들은 formula_436임을 보고하며, MPS가 자기장을 팽창시켜 자기 돛만 있을 때보다 더 많은 추력을 생성하는 방식을 보여주었다. 실험의 결론은 축척된 특성 길이 formula_42 = 60km에 대해 추력 이득 formula_396가 약 12였다는 것이다. 위 그림에서 플라스마 주입만 있을 때와 비교하여 formula_42 = 60km에서 추력 이득이 크게 향상되었음을 주목한다.
이 예에서는 태양풍 매개변수 formula_68=8x10−21 kg/m3, formula_163=500km/s를 사용하면 formula_199=72km, formula_69=4x10−8 T이다. formula_2=3에 대해 formula_42=60km이면 formula_446이고 방정식 에서 formula_417 28%이다. 코일 반경 formula_125=2,900m, 코일 전류 formula_143=1.6x106A인 자기장만 있는 힘은 방정식 에서 formula_420=3.5x10−4 T를 산출하고, formula_99=5이면 자기력은 51N이다. 자기장만 있는 힘의 승수로 formula_396=12를 가정하면 MPS 힘 formula_424611N이다.
2017년 우에노(Ueno)는 추력 생산을 늘리기 위해 더 복잡한 자기장을 생성하기 위해 다중 코일을 사용하는 설계를 제안했다. 2020년 무라야마(Murayama) 등은 다극 MPD 추진기에 대한 추가 실험 결과를 발표했다. 2017년 드조조디하르조(Djojodihardjo)는 소형(~500kg) 지구 관측 위성을 위한 MPS를 사용하는 개념 설계를 발표했다.
2020년 펭(Peng) 외 연구진은 지구 전리층 내 500km 지구 저궤도에서 작동하는 플라스마 주입 자기 쌍극자에 대한 MHD 시뮬레이션 결과를 발표했는데, 이온 개수 밀도는 약 1011 m−3이다. 그림 3에 보고된 바와 같이 자기장 강도는 처음에는 1/r로 감소하다가 자기 쌍극자에서 멀리 떨어진 거리에서는 1/r2에 접근한다. 이 시나리오에서 인공 미니 자기권의 반경은 최대 200m까지 확장될 수 있다. 그들은 주입된 플라스마가 자기장 감소율을 줄이고 드리프트 전류를 생성하며, 이는 태양풍에 대한 초기 MPS 결과와 유사하다고 보고했다.
플라스마 자석 (PM).
플라스마 자석(PM) 돛 설계는 그림에 설명된 바와 같이 정적 자기 쌍극자를 생성하기 위한 다른 접근 방식을 도입했다. 오른쪽 상세 보기에서 보듯이 자기장 발생원은 각각 반지름 formula_125 (m)를 가진 두 개의 상대적으로 작은 교차된 수직 방향 안테나 코일로 구성되며, 각각 온보드 전원 공급 장치에 의해 생성된 총 전류 formula_143 (A)를 가진 정현파 교류 전류를 흘린다. 각 코일에 인가되는 AC 전류는 90° 위상차를 가지며, 결과적으로 회전 자계(RMF)를 생성하는데, 회전 주파수 (s−1) formula_456는 양이온은 회전하지 않고 질량이 적은 전자가 이 속도로 회전할 만큼 충분히 빠르게 선택된다. 그림은 자기장 선이 아닌 일정한 자기 강도의 색상 코드 등고선을 사용하여 회전을 보여준다. 자기권 거품을 팽창시키려면 열 플라스마 베타 formula_457가 높아야 하며, 초기에는 자기권이 작고 내부 장력이 높을 때 풍선을 팽창시키는 것과 유사하게 플라스마 주입이 필요할 수 있다. 초기 팽창 후, 양성자와 회전하는 전자는 새는 자기권계면을 통해 플라스마 바람에서 포획되며, 왼쪽에서 보듯이 코일 쌍 근처에서 가장 밀도가 높고 자기권계면 반지름 formula_126까지 확장되는 전류 디스크(그림에서 투명한 빨간색으로 표시, 어두운 음영은 가장 높은 밀도를 나타냄)를 생성한다. formula_126는 코일 반지름 formula_125보다 몇 배 더 크다(그림은 실제 비율로 그려지지 않음). 이 효과에 대한 애니메이션은 RMDCartoon.avi를 참조한다. 유도된 전류 디스크는 입력 교류 전류 formula_143보다 몇 배 더 큰 직류 formula_462를 흘리며, 인공 자기권의 MHD 모델에 따라 자기권계면 경계에서 거리 formula_59에서 플라스마 바람 압력과 균형을 이루는 정적 쌍극자 자기장을 형성한다.
자기장 감소율은 2001년과 2006년에 formula_2=1로 가정되었다. 그러나 2003년 카자노프(Khazanov)가 설명하고 2011년 슬로프(Slough), 커틀리(Kirtley), 판코티(Pancotti) 및 2012년 커틀리(Kirtley)와 슬로프(Slough)의 NIAC 보고서에 다시 언급된 바와 같이 자기 플럭스 보존에 의해 요구되는 formula_2=2이다. 여러 MPS 연구는 formula_2가 2에 더 가깝다고 결론지었다. 감소율 formula_2는 성능 결정에 중요한 매개변수이다.
RMF로 유도된 회전하는 전자 디스크는 formula_468일 때 안테나로부터의 거리 r에서 전류 밀도(A m−2) formula_469를 가지며, formula_470일 때, 이는 플럭스 보존이 이 감소율을 요구하며, 카텔(Cattell)의 M2P2에 대한 비판과 일치한다고 명시한다.
여기서 formula_471 T는 안테나 코일 근처의 반지름 formula_146 m에서의 자기장 자속 밀도이다. 전류 밀도는 formula_473에서 가장 높고 formula_474의 속도로 감소한다는 점에 유의한다. 플라스마 자석 설계의 중요한 조건은 RMF 주파수 formula_456 rad/s에 대한 하한을 제공하여 플라스마 바람의 전자는 자화되어 회전하지만 질량이 적은 이온은 자화되지 않고 회전하지 않도록 한다.
여기서 formula_476는 안테나 코일 근처 RMF에서의 이온 자이로 주파수(s−1), formula_477는 이온의 전하 수, formula_478는 기본 전하, formula_45 kg는 이온의 (평균) 질량이다. formula_134 반지름의 코일 근처에서 자기장을 지정하는 것이 중요한데, 여기가 전류 밀도가 가장 높은 곳이기 때문이다. 자기권계면에서 자기장을 선택하면 formula_456 값이 낮아지지만, 코일에 더 가까운 이온은 회전할 것이다. 또 다른 조건은 formula_456가 충돌이 발생할 가능성이 극히 적을 만큼 충분히 작아야 한다는 것이다.
RMF를 생성하는 데 필요한 전력 formula_483는 방정식 의 전류 밀도 제곱과 플라스마의 저항률 formula_484의 곱을 formula_134부터 formula_126까지 적분하여 얻어지며, 그 결과는 다음과 같다.
여기서 formula_484는 스피처 저항률(W m)이며, formula_488는 전자 온도(15 eV로 가정)인 ~1.2x10−3 formula_489이다. 이는 formula_468 및 formula_470에 대해 동일한 결과이다.
방정식 에서 플라스마 바람 힘의 정의부터 시작하여, formula_492임을 주목하고 재배열한 다음, 방정식 이 formula_133에 대한 해를 제공하고 이를 대입할 수 있으며, 그 후 formula_69에 대한 방정식 를 사용하면 다음 표현을 얻는다.
formula_495를 곱하고 formula_496일 때, 이는 formula_468과 동일하다. formula_483와 formula_134에 대한 해는 또한 방정식 을 만족해야 하는데, 다음의 "엄청난 전력 활용"에 대한 언급은 이를 다루지 않는다.
참고 에 인용된 여러 예시에서 자기권계면 반지름 formula_126가 방정식 의 MHD 적용 가능성 테스트를 충족하지 못한다는 점에 유의한다. 일률 (물리학)의 정의에서 일정한 힘은 일률을 속도로 나눈 것이므로, 플라스마 자석(PM) 돛에 의해 생성되는 힘은 방정식 에서 다음과 같다.위의 식을 방정식 과 비교하면, 플라스마 질량 밀도 formula_68에 대한 의존성이 formula_502와 같은 형태임을 알 수 있다. 방정식 에서 감소율 formula_2가 증가함에 따라 플라스마 바람에서 파생되는 힘이 감소하거나, 동일한 힘을 유지하려면 formula_483 및 formula_134가 증가해야 동일한 힘 formula_506을 유지할 수 있다는 점에 유의한다.
방정식 는 반경 formula_125 m인 각 물리적 코일의 질량을 제공한다. RMF는 교류를 필요로 하고 반도체는 고주파수에서 효율적이지 않으므로, 질량 밀도 formula_294 = 2,700 kg/m3인 알루미늄이 지정되었다. 코일 질량 추정치는 코일 하나만 크기가 지정되었고 코일 둘레가 formula_509 대신 formula_125로 지정되었으므로 formula_511만큼 낙관적이다.
코일 저항은 코일 재료의 저항률 (Ω m) formula_512 (예: 알루미늄의 경우 ~3x10−8 Ωm)와 코일 길이 formula_509를 코일 와이어 단면적(여기서 formula_223는 코일 와이어의 반지름)으로 나눈 값이다.
일부 추가 전력은 저항 손실을 보상해야 하지만 formula_483보다 몇 배 작다. 코일에 의해 전달되는 최대 전류는 물리학의 전기 일률 정의에서 RMF 전력과 코일 저항에 의해 다음과 같이 지정된다.
RMF에 의해 디스크에 유도되는 전류 formula_516는 방정식 의 전류 밀도 formula_517를 내부 반지름 formula_211, 외부 반지름 formula_519인 디스크 표면에서 적분한 값이며, 결과는 다음과 같다.
이는 formula_2=1에 대해 동일한 결과이다.
실험실 실험은 RMF가 자기권 거품을 생성하고, 코일 근처 전자 온도가 증가하여 회전하는 전자 디스크의 존재를 나타내며, 추력이 생성된다는 것을 검증했다. 지상 실험의 규모가 제한적이므로 시뮬레이션 또는 비행 시험이 권장되었다. 이러한 개념 중 일부는 전리층 플라스마 환경에 적용되어 플라스마 자석 쉘 설계로 이어졌다.
2022년 프리즈(Freeze), 그레이슨(Greason) 외 연구진은 윈드 라이더(Wind Rider)라는 우주선을 위한 플라스마 자석 기반 돛에 대한 상세 설계를 발표했는데, 이 우주선은 지구 근처에서 태양풍의 힘을 사용하여 가속하고 목성 자기권에 대해 감속하는 목성 관측 속도 실험(JOVE)이라는 우주 비행 시험 임무에 사용될 것이다. 이 설계는 각각 반지름 formula_125가 9m인 한 쌍의 초전도 코일과 formula_522의 교류 전류 formula_143 112A, 그리고 formula_468의 감소율을 사용했다. 21kg의 우주선(16U 큐브 위성 형태로 발사됨)에 대해 목성까지 25일의 비행 시간이 보고되었다.
formula_2=1을 사용하면 매우 낙관적인 성능 수치가 나오지만, 슬로프(Slough)가 2011년과 2012년에 이를 formula_2=2로 변경했으므로, 이 문서에서는 formula_468의 경우는 비교하지 않는다. formula_2=2의 예시로 태양풍 매개변수 formula_68=8x10−21 kg/m3, formula_163=500km/s를 사용하면 formula_199=72km, formula_69=4x10−8 T이며, formula_126=105m일 때 MHD 적용 가능성이 발생하는 formula_416이 된다. 코일 반지름 formula_125=1,000m를 사용하면 방정식 에서 formula_420=4x10−4 T가 나온다. 방정식 에서 필요한 RMF 전력은 13kW이며, 필요한 AC 코일 전류 formula_143=10A는 방정식 에서 유도 전류 formula_516=2kA를 산출한다. formula_99=5일 때 방정식 의 플라스마 자석 힘은 197N이다. 위 매개변수에 대한 자기력만 있는 힘은 방정식 에서 2.8N이며, 따라서 플라스마 자석 추력 이득은 71이다. 성능 비교 섹션에서는 formula_2=2에 대한 일정한 가속도를 사용하여 낙관적인 추정치를 제시하며, 약 100일의 비행 시간이 나온다.
플라스마 자석 쉘 (PMS).
2011년 슬로프(Slough) 외 연구진과 2012년 커틀리(Kirtley)의 NIAC 보고서는 행성의 전리층에서 제동 메커니즘으로 1/r2 자기장 감소율을 가진 플라스마 자석 기술을 사용하는 것을 조사했으며, 이를 플라스마 자석 쉘(PMS)이라고 불렀다. 자석 쉘은 행성 전리층의 중성 원자를 이온화한 다음 자기적으로 편향시켜 항력을 생성한다. 플라스마 자석 코일을 우주선에 연결하는 테더는 운동량을 전달하여 궤도 진입이 이루어지도록 한다. 분석 모델, 실험실 시연 및 해왕성과 화성으로의 임무 프로필이 설명되었다.
2017년 켈리(Kelly)는 1/r3 자기장 감소율을 가진 단일 코일 자석과 더 많은 실험 결과를 사용하는 것을 설명했다. 2019년 켈리(Kelly)와 리틀(Little)은 자석 쉘 성능 확장에 대한 시뮬레이션 결과를 발표했다. 반지름 formula_125=1m인 자석이 1,000초 작동(에어로캡처 설계보다 길다)을 위한 배터리가 있는 우주선에 테더로 연결되었다. 시뮬레이션은 자석 질량 formula_542=1,000kg, 총 자석 쉘 시스템 질량 1,623kg을 가정했는데, 이는 카시니-하위헌스 또는 주노 크기 궤도선에 적합하다. 행성의 질량과 대기 원자 구성 및 밀도는 자석 쉘 작동이 가능한 임계 속도를 결정한다. 토성과 해왕성은 수소 대기를 가지며 임계 속도는 약 22km/s이다. 해왕성 임무에서는 5,000kg 우주선에 대해 formula_543=6km가 필요하며, 기동 시간 동안 평균 50kN을 유지해야 한다. 이 모델은 여러 이온 종이 생성되고 더 복잡한 상호작용이 발생하므로 N2(지구, 타이탄) 및 CO2(금성, 화성) 대기에 대한 성능을 과대평가한다. 또한 금성과 화성의 상대적으로 낮은 질량은 임계 속도를 실용적인 자석 쉘 작동 속도보다 낮춘다. 이 논문은 에어로캡처 기술이 이러한 임무 프로필에 충분히 성숙되었다고 명시한다.
2021년 켈리와 리틀은 에어로브레이킹과 비교하여 드래그 변조 플라스마 에어로캡처(DMPA) 사용에 대한 추가 세부 정보를 발표했는데, 이는 해왕성으로의 드래그 변조 에어로캡처(DMA)를 위한 적응형 전개식 진입 및 배치 기술(ADEPT)과 비교했을 때 70% 더 높은 궤도선 질량을 전달하고 30% 더 낮은 정체 가열을 경험할 수 있다고 한다.
빔 추진 자기 돛 (BPM).
2011년 M2P2의 빔 추진 변형인 MagBeam이 제안되었다. 이 설계에서는 고출력 입자 가속기를 사용하여 하전 입자 빔을 우주선에 발사하여 자기 돛과 함께 사용된다. 자기 돛은 이 빔을 편향시켜 차량에 운동량을 전달할 수 있으며, 이는 레이저로 구동되는 태양광 돛단배보다 더 높은 가속도를 제공할 수 있지만, 하전 입자 빔은 구성 입자의 정전기적 반발로 인해 레이저보다 짧은 거리에서 분산될 것이다. 이 분산 문제는 조르딘 케어가 제안한 대로 일련의 돛을 가속시켜 자기 돛 차량에 운동량을 전달함으로써 해결될 수 있다.
성능 비교.
아래 표는 자기 돛 설계의 성능 측정을 1AU에서의 태양풍(sw)에 대한 다음 매개변수와 비교한다. 속도 formula_544= 500km/s, 개수밀도 formula_44= 5x106 m−3, 이온 질량 formula_45 = 1.67x10−27 kg(양성자 질량), 결과 질량 밀도 formula_547 = 8.4x10−21 kg/m3, 그리고 해당되는 경우 항력 계수 formula_99=5이다. 방정식 는 자기권계면에서의 자기장을 formula_69≈ 36 nT로 제공하며, 방정식 는 formula_550=2에 대한 이온 자이로반지름 formula_551≈ 72km를 제공한다. 굵은 글씨로 된 표 항목은 다음에서 설명된 인용된 출처에서 가져온 것이다.
자기 돛(MS)에 대한 힘은 방정식 를 프릴랜드(Freeland) 보정 계수 3.1로 나눈 값으로 결정되며, 플라스마 자석(PM)에 대한 힘은 가정된 자기장 감소율 formula_2=2를 사용하여 방정식 로 정의된다. 자기 돛 단독의 힘 formula_391는 방정식 에서 가져온다. 자성 플라스마 돛(MPS)의 추력 이득 formula_554는 운동학적 영역에서의 작동으로 인한 추력 손실을 고려하기 위해 방정식 로 정의된 힘을 가진 시뮬레이션 및 실험적으로 결정된 값이다. MPS+MPD라는 제목의 마지막 열은 실험 및 시뮬레이션을 통해 더 높은 추력 이득을 가지는 자기유체역학 추진기(MPD)를 추가한다. 추가 세부 사항은 특정 설계 섹션에 있다. MPS 및 MPS+MPD를 제외한 설계의 경우 추력 이득 formula_554는 첫 번째 행의 달성된 힘을 두 번째 행의 자기 돛 단독 힘으로 나눈 값이다. 자기권계면 거리 formula_81와 코일 반지름 formula_211는 설계 매개변수이다. 방정식 을 formula_558로 사용하여 코일 근처의 자기장을 formula_559로 정의한다.
초전도 코일 설계는 태양계 내의 더 따뜻한 온도를 고려하여 임계 전류 밀도 formula_560=2x106 A/m를 사용했다. 플라스마 자석은 회전하는 자기장에 AC 전력(PRMF)을 사용하며, 방정식 에 명시된 대로 초전도 코일을 사용할 수 없으며, 재료 밀도 formula_294 = 2,700 kg/m3, 코일 와이어 반지름 formula_223=5mm인 알루미늄 코일을 가정했다. 다른 모든 설계는 재료 밀도 formula_294 =6,500 kg/m3, 코일 와이어 반지름 formula_223=5mm, 임계 전류 formula_5651.6 x106 A(이 전류 이상에서는 코일이 정상 도체가 됨)인 초전도 코일을 가정했다. 초전도 코일 기반 설계의 자기권계면 거리 formula_81 및 코일 반지름 formula_211는 이 임계 전류 제약 조건을 충족하도록 조정되었다. 플라스마 자석의 값은 속도 및 거리에 도달하는 시간을 최소화하도록 선택된 formula_2=2에 대한 formula_125 값을 사용했다. MPS의 formula_59 및 formula_125 값은 시뮬레이션 및 스케일링된 실험 결과의 추력 이득과 일치하고 초전도 코일 임계 전류 제약 조건을 충족하도록 선택되었다.
방정식 는 코일 와이어 반지름 formula_223=5mm를 가정할 때 물리적 코일 질량 formula_316를 제공한다. 방정식 은 플라스마 자석 교류 전류 formula_143를 제공한다. 방정식 은 다른 모든 설계에 대해 formula_136=2인 직류 formula_143를 제공한다. 플라스마 자석 RMF는 입력 교류 전류 formula_143(kA)를 사용하여 포획된 플라스마의 전자를 회전시켜 방정식 에 정의된 유도 직류 디스크 formula_516 kA를 생성한다.
초전도 코일은 지속적인 전력(아마도 냉각용은 제외)을 필요로 하지 않지만, 플라스마 자석 설계는 방정식 에 명시된 대로 필요하다. 플라스마 자석 전원 공급 장치 질량에 대한 추정치는 우주 원자력에 대해 ~3kg/W를 가정한다. 기타 질량은 MS의 경우 10톤, PM 및 MPS의 경우 1톤으로 가정되었다. 가속도 formula_579는 첫 번째 행의 추력 formula_580를 총 질량(코일 + 기타)으로 나눈 값이다. 낙관적인 근사치는 일정한 가속도 formula_579이며, 이 경우 태양풍 속도의 10%인 목표 속도 V에 도달하는 시간 formula_582이고, 지정된 거리 formula_583 ≈ 7.8x108 km(지구에서 목성까지의 대략적인 거리)를 이동하는 시간은 formula_584이다. 비교 목적으로 지구 궤도에서 목성 궤도까지 호만 전이 시간은 2.7년(거의 1,000일)이지만, 이는 궤도 진입을 허용하는 반면, 자기 돛은 목성의 자기권과 중력이 감속을 제공하지 않는 한 플라이바이만 할 것이다. 또 다른 비교는 명왕성으로 가는 길에 405일 만에 목성을 지나간 30kg의 페이로드를 가진 뉴 허라이즌스 행성간 탐사선이다.
속도 formula_585 및 거리 formula_586에 대한 최상의 성능은 주로 코일 및 기타 질량의 대폭 감소로 인해 PM 및 MPS 설계에서 발생한다. M2P2 섹션에서 설명된 바와 같이, 여러 비판은 감소율 formula_2=1이 의심스러웠으므로 이 표에는 포함되지 않았다. MPS 섹션에서 설명된 시뮬레이션 및 실험은 M2P2와 유사한 방식으로 자기장을 팽창시키기 위해 플라스마를 주입할 경우 formula_2=2가 유효함을 보여주었다. PM 섹션에서 설명된 바와 같이, 플라스마는 주입되지 않고 대신 포획되어 formula_2=2의 감소율을 달성하며, formula_2=1을 가정한 계산은 매우 낙관적이다. 고전적인 자기 돛(MS) 설계는 가장 많은 추력을 생성하고 상당한 질량을 가지지만 여전히 상대적으로 좋은 시간 성능을 가진다. 다른 설계의 매개변수는 이전에 설명된 제약 조건을 조건으로 비교 가능한 시간 성능을 산출하도록 선택되었다. 위에서 설명하고 해당 설계 섹션에서 더 자세히 설명된 바와 같이, 이 문서는 다른 매개변수 선택에 대한 성능 추정치를 계산하는 방정식과 매개변수를 포함한다.
1994년 불페티(Vulpetti)는 태양풍 운동량 플럭스 기반 우주 추진의 실현 가능성에 대한 비판적 검토를 발표했다. 이 논문은 자기장 발생원, 필요한 에너지, 태양풍과 우주선 자기장 간의 상호작용 측면에서 기술적 과제를 강조했지만, 이러한 문제가 극복 불가능한 것은 아니라고 요약했다. 주요 미해결 문제는 자기 돛 기술을 사용하는 우주선의 기동을 복잡하게 할 수 있는 잠재적으로 매우 가변적인 태양풍 속도와 플라스마 밀도를 고려하는 우주선 및 임무 설계이다. 추력을 조절하는 수단이 필요하다. 임무 목표가 태양계에서 빠르게 탈출하는 것이라면 이 문제는 덜 중요하다고 이 논문은 언급한다.
2006년 볼론킨(Bolonkin)은 자기 돛의 이론적 실현 가능성에 의문을 제기하고 일반적인 실수를 설명하는 논문을 발표했다. 방정식 (2)는 큰 코일에서 회전하는 전자의 자기장이 코일의 전류에 의해 생성된 자기장보다 크고 반대 방향이므로 추력이 발생하지 않을 것이라고 명시한다. 2014년 불페티(Vulpetti)는 반론을 발표하여 플라스마 특성, 특히 플라스마가 준중성이라는 사실을 요약하고 방정식 (B1)에서 볼론킨 논문의 방정식 (2)가 플라스마가 큰 순수 음전하를 가진다고 가정했음을 지적했다. 플라스마 전하는 짧은 간격 동안 통계적으로 변하며, 최대 값은 자기 돛 성능에 무시할 수 있는 영향을 미친다. 또한 그는 많은 우주선 관측에서 입자 전하에 의존하지 않는 동압(또는 충차압)에 의한 자기장 압축이 관찰되었다고 주장했다.
2017년 그로스(Gros)는 이전 자기 돛 연구와 다른 결과들을 발표했다. 주요 결과는 대전류 초전도 코일에 의해 영향을 받는 양성자 궤적의 수치 분석에 대한 곡선 적합인 자기 돛 운동학 모델 방정식 이다. 유효 돛 면적 formula_285에 대한 곡선 적합 스케일링 관계는 인자 formula_592를 가진 로그 세제곱이었는데, 여기서 formula_252는 루프 전류, formula_594는 곡선 적합 매개변수, formula_35는 함선 속도, formula_250는 빛의 속력이다. 이는 이전 연구의 거듭제곱 법칙 스케일링 formula_597와 달랐다. 그로스 논문은 이러한 차이를 근본적인 물리적 논리로 거슬러 올라갈 수 없었으며, 이러한 불일치의 원인이 불분명하다고 언급했다. 부록 B는 초기 우주선 속도 formula_275가 크다면(예: 성간 이동 후 감속 시) 활모양충격파가 형성될 것인지에 의문을 제기했는데, 이 경우 예측된 유효 돛 면적 formula_242가 작기 때문이다. 한 가지 차이점은 이 분석이 이전 연구에서 자기권계면 반지름 formula_126를 사용한 것과 비교하여 이온 자이로반지름 계산에 코일 반지름 formula_125를 사용했다는 것이다.
대중문화 속 가상의 용도.
자기 돛은 SF (장르)의 많은 작품에서 인기 있는 트 로프가 되었지만, 태양광 돛단배가 더 인기가 많다.
"자기 돛"이라고 언급되지는 않았지만, 버즈 올드린과 존 반스 (작가)의 소설 "티베르와의 조우"에서 성간선이 상대론적 속도에서 감속하기 위한 제동 메커니즘으로 이 개념이 사용되었다.
정보 기술 관리(Information technology management), 정보 기술 경영, IT 관리, IT 경영은 기업의 요구와 우선순위에 따라 회사의 모든 정보기술 자원을 관리하는 분야이다. 회사 내에서의 관리 책임은 예산 책정, 인력 배치, 변화관리, 조직 및 통제와 같은 많은 기본적인 관리 기능과 함께 소프트웨어 설계, 네트워크 계획, 기술 지원 등 기술에 고유한 다른 측면을 포함한다.
IT 경영의 핵심 목표는 기술 활용을 통해 가치를 창출하는 것이다. 이를 달성하기 위해서는 경영전략과 기술이 일치해야 한다.
IT 경영은 경영 정보 시스템과 다르다. 후자는 인간의 의사결정을 자동화하거나 지원하는 데 관련된 관리 방법을 의미한다. IT 경영은 조직 내 IT 관련 관리 활동을 의미한다. MIS는 주로 비즈니스 측면에 중점을 두며, 비즈니스/조직의 기술 단계에 강하게 기여한다.
IT 경영의 주요 초점은 기술로 가능해진 가치 창출이다. 이를 위해서는 기술과 경영전략의 정렬이 필요하다. 조직을 위한 가치 창출이 내부 및 외부 환경 간의 관계 네트워크를 포함하지만, 기술은 조직의 전반적인 가치 사슬을 개선하는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 이러한 증가는 순전히 기계적인 통제 범위가 아니라 창의적이고 시너지 효과를 내며 협력적인 팀으로서 비즈니스 및 기술 관리가 작동해야 한다.
역사적으로, 한 세트의 자원은 특정 컴퓨팅 기술, 비즈니스 애플리케이션 또는 사업 부문에 전념했으며 사일로 방식으로 관리되었다. 이러한 자원은 단일 요구 사항 및 프로세스 세트를 지원했으며, 실제 수요를 지원하기 위해 쉽게 최적화되거나 재구성될 수 없었다. 이로 인해 기술 제공업체는 서버, 스토리지, 네트워킹, 보안, 관리 및 시설을 통합하는 통합 인프라 환경으로 제품 중심 인프라 및 관리 제공을 구축하고 보완하게 되었다. 이러한 유형의 통합 및 자동화된 관리 환경의 효율성은 기업이 애플리케이션을 더 빠르게 가동하고 실행하며, 더 간단한 관리 및 유지보수를 가능하게 하고, 예측할 수 없는 비즈니스 수요를 충족시키기 위해 IT가 IT 자원(서버, 스토리지 및 네트워킹 등)을 더 빨리 조정할 수 있게 한다.
IT 경영 분야.
아래 개념들은 광범위한 IT 경영 용어 아래에서 일반적으로 나열되거나 조사된다:
IT 관리자.
IT 관리자는 프로젝트 매니저와 많은 공통점을 가지고 있지만, 주된 차이점은 초점에 있다. IT 관리자는 지속적인 IT 서비스 프로그램에 대해 책임이 있는 반면, 프로젝트 관리자의 책임은 명확한 시작 및 종료 날짜가 있는 프로젝트에 한정된다.
대부분의 IT 경영 프로그램은 신기술 및 융합 정보통신기술의 계획, 설계, 선택, 구현, 사용 및 관리를 효과적으로 수행할 수 있는 관리자를 교육하고 개발하도록 고안되었다. 프로그램 커리큘럼은 조직의 전략적 목표를 지원하기 위해 사람, 정보 및 정보통신기술, 업무 재설계를 효과적으로 통합하는 데 필요한 기술적 지식과 관리 지식 및 기술을 학생들에게 제공한다.
IT 관리자는 주로 컴퓨터 시스템 분석가, 정보 보안 분석가, 컴퓨팅, 플래닝, 정보통신기술, 업무 재설계와 같은 기술적 및 관리적 기술을 알아야 한다.
졸업생은 다음을 수행할 수 있어야 한다.
IT 경영 부족의 결과.
2013년, 해커들은 타겟 고객의 정보를 훔칠 목적으로 악성코드를 설치하는 데 성공했다. 이 악성코드는 "4천만 개의 신용카드 번호와 7천만 개의 주소, 전화번호 및 기타 개인 정보"를 노렸다. 이 사건이 발생하기 약 6개월 전, 타겟은 CIA도 사용하는 보안 제품을 만드는 FireEye가 만든 악성코드 탐지 도구를 설치하기 위해 160만 달러를 투자했다. 이 소프트웨어는 악성코드를 탐지했고, 의도된 대로 경고가 발송되었다. 그러나 그 시점 이후로는 아무것도 이루어지지 않았다. 해커들은 미국 소비자 기밀 정보의 3분의 1을 성공적으로 탈취했다. 타겟의 보안 시스템의 무반응으로 인해 타겟에 대한 90건의 소송이 제기되었으며, 침해 대응에만 약 6천1백만 달러가 추가로 지출되었다.
다음은 클로드 모네 (1840–1926년)의 작품 목록으로, 수련 연작을 제외한 모든 현존하는 완성작과 흑백 예비 스케치를 포함한다.
모네는 프랑스 인상주의 회화의 창시자이자, 자연 앞에서 자신의 인식을 표현하는 인상주의 철학을 가장 일관되고 풍부하게 실천한 화가로, 특히 야외 사생 풍경화에 적용되었다. 인상주의라는 용어는 그의 그림 인상, 해돋이()의 제목에서 유래했다.
모네가 다른 인상주의 화가들과 달랐던 점은 단일한 주제나 대상을 연작으로 그리는 혁신적인 아이디어였다. 하루 중 다양한 시간대에 대상을 반복적으로 연구하면서 모네의 그림은 색과 대비를 통해 햇빛, 시간, 날씨의 효과를 보여준다. 모네의 "연작"은 잘 알려져 있으며, 건초더미, 수련, 루앙 대성당, 영국 국회의사당, 채링크로스 다리, 포플러 나무등이 있다. 이 목록에 있는 목록 번호는 다니엘 빌덴슈타인이 작성하였다.
영미법계에서 물적 재산(real property)은 토지 필지와 특정인의 재산인 관련 구조물을 의미한다. 구조물(개량물 또는 부착물이라고도 함)이 물적 재산의 일부로 간주되려면 토지에 통합되거나 부착되어야 한다. 여기에는 작물, 건물, 기계, 우물, 댐, 연못, 광산, 운하 및 도로가 포함된다. 이 용어는 현재는 폐지된 소송 방식에서 유래했는데, 이는 물적 재산 분쟁과 동산 분쟁을 구별했다. 동산, 즉 인적 재산은 물적 재산이 아닌 모든 재산이었다.
물적 재산의 개인 소유가 있는 국가에서, 민법은 부동산 중개인이 부동산을 사고파는 시장에서 물적 재산의 지위를 보호한다. 스코틀랜드 민법에서는 물적 재산을 상속 가능한 재산이라고 부르며, 프랑스 기반 법에서는 이동 불가능한 재산이라고 불린다.
"real"이라는 단어는 라틴어 res("thing")에서 유래한다. 유럽 민법에 따르면, 재산권의 공식적인 인정을 구하는 소송은 대물소송으로 알려져 있다. 이는 원고가 특정인의 행위에 대한 구제를 구하는 대인소송과 대비된다. 이 구별은 미묘할 수 있다. 중세의 새로운 침해 소송은 토지 회복을 목표로 했지만, 정당한 소유권보다는 허락 없는 점유 박탈을 주장했기 때문에 대물소송이 아니었다.
헨리 드 브랙턴의 잉글랜드 법률 및 관습에 관한 논문은 "물적 재산"에 잉글랜드 법에서 특별한 의미를 부여한 것으로 평가된다. 브랙턴은 민법에서의 구별을 논의한 후, 동산에 대한 소송은 본질적으로 구제 조치이며, 따라서 대물소송은 부동산에 대해서만 제기될 수 있다고 주장했다. 이 견해는 대륙 민법에서는 받아들여지지 않지만, 브랙턴의 생애 동안의 법률 발전 맥락에서 이해할 수 있다. 13세기 잉글랜드에서 교회법 법원은 유언 해석에 대한 광범위한 권한을 주장했지만, 토지 상속은 왕실 법원의 문제로 남아 있었다. 토지 양도와 동산의 법률은 이후 다른 경로를 따라 발전했다.
영국 보통법에서 파생된 현대 법률 시스템에서는 재산을 물적 또는 인적 재산으로 분류하는 것이 관할권에 따라, 또는 심지어 동일한 관할권 내에서도 목적에 따라 다소 달라질 수 있으며, 이는 재산에 세금을 부과할 수 있는지 여부와 방법을 정의하는 것과 같다. 예를 들어, 수상가옥은 개인 재산과 물적 재산 사이의 회색 지대에 있으며, 관할권이나 상황에 따라 둘 중 하나로 취급될 수 있다. 벳헬(1998)은 물적 재산 및 재산권의 역사적 진화에 대한 많은 정보를 담고 있다.
물적 재산의 특징.
부동성.
물적 재산은 움직이지 않는다. 소유자는 자신의 토지를 판매를 위해 다른 도시와 같은 더 좋은 장소로 옮길 수 없다. 따라서 토지 필지의 고정된 위치는 그 가치에 직접적인 영향을 미치고 주요 결정 요인이 된다.
그러나 광물 및 작물과 같은 토지의 생산물은 운송될 수 있다.
외부성.
인근에서 발생하는 변화는 물적 재산의 가치에 직접적인 영향을 미친다. 물적 재산은 그 부동성으로 인해 외부성에 취약하다. 예를 들어, 이웃 사람들과 건설 현장에서 발생하는 소음과 같이 물적 재산 외부의 외부 요인이 물적 재산의 가치에 영향을 미칠 것이다.
원하는 자원이 있는 위치는 그 위치에 관심을 끌 것이다. 자연적인 위치적 매력에는 물 공급, 기후, 토양 비옥도, 수변 접근성 및 광물 매장량이 포함된다. 이러한 자연 자원을 중심으로 지역이 발전함에 따라, 이러한 개발은 토지 이용 및 물적 재산 가치를 결정할 때 고려해야 할 구성 요소가 된다. 시장 및 교통 경로와 같은 주변 개발 및 근접성도 물적 재산의 가치를 결정한다.
도시 토지 공급.
전체 토지 면적은 고정되어 있지만, 특히 도시 토지의 공급은 달라질 수 있다. 때로는 이전에 농업용 토지였던 곳에서 도시 토지가 생성되기도 한다. 일반적으로 도시 토지는 농업용 토지보다 가치가 높다. 이는 비도시 토지를 도시 토지로 전환하려는 유인을 만들어낸다. 토지의 가치는 그 용도와 직접적으로 관련되어 있다. 고층 개발에 관한 용도지역 규제는 더 많은 물리적 공간을 차지하는 대신 도시의 이용을 강화하기 위해 수정된다.
물적 재산의 식별.
어떤 가치를 가지려면, 재산에 대한 주장은 검증 가능하고 법적인 재산 기술을 수반해야 한다. 이러한 기술은 일반적으로 해안선, 강, 개울, 능선, 호숫가, 고속도로, 도로 및 철도 선로와 같은 자연적 또는 인공적 경계선이나 돌무지, 측량사 기둥, 철제 핀 또는 파이프, 콘크리트 기념물, 울타리, 공식 정부 측량 표식(미국 국립 측지국이 부착한 것 등)과 같은 특수 목적 표식을 사용한다. 많은 경우, 기술은 공공 기록에 보관된 재산 경계 지도인 도면의 하나 이상의 필지를 참조한다.
이러한 법적 기술은 일반적으로 두 가지 다른 방식으로 설명된다. 바로 경계측량법과 획지측량법이다. 세 번째 방법은 미국에서 사용되는 공유지 측량 시스템이다.
부동산과 소유권 이익의 정의.
법은 부동산에 대한 권리라고 불리는 다양한 종류의 이익을 인정한다. 권리의 종류는 일반적으로 부동산 양도문서, 임대차, 매도 증서, 유언, 토지 부여 등을 통해 획득한 권리의 언어로 결정된다. 권리는 각 권리에 귀속되는 다양한 재산권으로 구별되며, 다양한 권리의 기간과 양도 가능성을 결정한다. 권리를 향유하는 당사자를 "세입자"라고 부른다.
토지 내 권리의 몇 가지 중요한 유형은 다음과 같다.
제한된 기간의 일부 부동산이 종료된 후 해당 부동산에 대한 불가분의 권리를 향유하는 세입자는 "미래 이익"을 가진다고 말한다. 미래 이익의 두 가지 중요한 유형은 다음과 같다.
부동산은 생존권이 있는 공동 테넌시 또는 공동 테넌시로 공동 소유할 수 있다. 토지에 대한 이 두 가지 공동 소유 형태의 차이는 기본적으로 부동산의 상속 가능성과 각 테넌트가 소유하는 이익 지분이다.