고속 기차·항공기·투사체 등 빠른 운동을 수행하는 이동체는 공기저항을 줄여 에너지 효율(단위거리당 소비에너지, SEC)을 높이기 위해 전두부를 뾰족하게 설계하는 경향이 있다. 고속 영역에서는 공력저항이 지배적이며, 필요한 추진 전력은 대략 와 속도의 세제곱에 비례하므로 전두부 형상은 곧 전력소비와 운영비, 탄소배출에 직접 연결된다. 기존 선행연구는 다양한 형상을 대조하여 공력 성능을 비교한 사례가 있으나, 형상–항력의 상관을 에너지 지표와 일관되게 연결해 정량화하는 데에는 한계가 있었다. 만약 전두부 형상을 함수로 수식화하고 CFD 기반 해석과 결합해 그 수학적 특징(변곡점, 도함수, 곡률·곡률 연속성 등)이 와 SEC에 미치는 영향을 체계적으로 규명할 수 있다면, 이는 형상 설계를 에너지 절감 목표로 직접 최적화하는 길을 제시한다. 이에 본 연구는 다양한 고속 열차의 전두부 단면을 함수적으로 정리하고 공통 수학적 특징을 도출하여, 항력 저감 → 전력·SEC 절감으로 이어지는 정량적 연결고리를 밝힘으로써 고속 이동체의 에너지 효율 향상에 기여하고자 한다.