서울에서 부산까지 16분? 차세대 교통혁신 하이퍼루프!

서울에서 부산까지 16분? 차세대 교통혁신 하이퍼루프!

대학생신재생에너지기자단 17기 서유경

 

하이퍼루프란?

[자료 1. 하이퍼루프 여객 운송 캡슐 개념 디자인 스케치]

출처: 테슬라 모터스 블로그

지난 2013년, 엘론 머스크(Elon Musk)는 테슬라 모터스 블로그를 통해 ‘하이퍼루프’(Hyperloop)에 대한 50페이지 가량의 아이디어를 공개했다. 차세대 이동 수단으로 진공 튜브(진공상태에 가까운 상태)에서 차량을 이동시키는 형태의 운송 수단이다. ‘이동’보다는 ‘쏘아 보낸다’는 표현이 더 적합할 듯하다. 엘론 머스크가 아이디어를 공개한 이후, 많은 업체가 하이퍼루프 개발 도전에 나섰다.

하이퍼루프는 자기장을 이용해 추진력을 얻고, 바닥으로 공기를 분사해 마찰력을 줄인다. 여기에 필요한 전력은 튜브의 외벽을 감싼 태양광 패널로 얻는다.

테슬라의 엘론 머스크와 버진그룹의 리차드 브래슨은 하이퍼루프 개발에 협력하였다. 공동프로젝트로 진행되던 하이퍼루프는 현재 버진 하이퍼루프 원으로 이름이 바뀌었고 리차드 브래슨이 회장직을 맡고 있다.  

[자료 2. 조쉬 지겔 버진 하이퍼루프 CTO(좌)와 사라 루시언 이사(우)]

출처: 버진 하이퍼루프

버진 하이퍼루프는 지난 2020년 하반기 최초로 승객이 탑승한 상태로 주행을 해 보였다. 향후 2025년까지 안전성 검증을 거친 후, 2030년부터 실제 운행에 나선다는 계획임을 밝혔다.

 

 

더 빠르게, 안전하게, 저렴하게!

엘론 머스크는 하이퍼루프가 아래의 이상적인 교통수단의 조건들을 만족한다고 강조했다.

- 더 안전하다

- 더 빠르다

- 비용이 더 저렴하다

- 더 편리하다

- 날씨와 상관없이 운행할 수 있다

- 지속적인 동력으로 운행한다

- 지진에 대한 내구성

- 경로 근처의 사람이 불편하지 않아야 한다

[자료 3. 태양전지판이 부착된 튜브 안의 하이퍼루프 캡슐 모형]

출처: 테슬라 모터스 블로그

무엇보다 고속철도와 비교해 더 싼 값에 하이퍼루프를 도입할 수 있다는 게 큰 장점이다. 엘론 머스크는 미국 서부 해안의 두 도시를 연결하는 하이퍼루프를 건설하는 데 총 60~100억 달러가 들 것으로 예상했다. 이는 미국 정부가 샌프란시스코와 로스앤젤레스를 연결하는 고속철도를 짓는 데 들 것으로 예상하는 1천억 달러의 10분의 1 수준이다.

하이퍼루프가 달리게 될 튜브가 태양광으로 에너지를 만들어 지속할 수 있는 자가 발전을 하는 것도 하이퍼루프 아이디어의 핵심이다.

최고 속도는 시속 1,280km이다. 물론 구간에 따라 속도가 변하지만, 이는 서울-부산 사이를 15분에 달릴 수 있는 수준이다. 미국 서부 샌프란시스코에서 로스앤젤레스 구간을 불과 30분 안에 주파할 수 있다. 기존 열차는 물론, 항공기보다도 빠르다.

 

 

풀어야 할 과제

아직은 안전성에 대한 의문점들이 제기되고 있다. 사고 발생 시 대형참사로 이어질 가능성이 있으며, 밀폐된 튜브 안에서 운행하는 이동 수단이기 때문에 탑승자에게 건강상의 이상이 생길 수도 있다. 도착지까지 이동하는 동안 상황이 심각해질 수 있고, 그렇지 않은 경우는 튜브를 철거해야 한다는 단점이 있다.

[자료 4. 하이퍼루프 내부 모습]

출처: 테슬라 모터스 블로그

 

 

그래서 우리나라에서는? 하이퍼튜브(HyperTube)!

[자료 5. 더불어민주당 K-뉴딜본부가 KRRI를 방문한 모습]

출처: 국토매일

한국철도기술연구원(KRRI) 또한 한국판 하이퍼루프인 “하이퍼튜브(HTX)” 개발에 박차를 가하고 있다. 철도연은 2020년 9월, 아진공 상태에서 공력 주행시험을 본격화하면서 시속 714km의 속도를 기록했으며 2020년 11월에는 0.001 기압 수준에서 시속 1,019km의 속도를 달성했다고 밝혔다. 이를 계기로 아진공 튜브 내부에서 비행기보다 빠르게 주행하는 하이퍼튜브의 주행 특성을 세계 최초로 규명해낼 수 있었다. 이로써 하이퍼튜브의 기본설계 원천기술을 확보할 수 있었다.

아직은 남은 과제가 여전히 많다. 하지만 우선 KRRI는 오는 2024년 완료를 목표로 하이퍼튜브 핵심기술 개발 연구 사업을 진행 중이다. 하이퍼튜브의 엔진에 해당하는 초전도전자석과 추진 장치, 또 차량의 초고속 주행 안정화 장치 등을 개발하는 게 목표다. 아울러 하이퍼튜브 시제 차량 개발 등을 통한 실증연구 사업도 기획 단계에 있다.

 

 

K-뉴딜의 연장선상 하이퍼튜브!

하이퍼튜브는 재생에너지를 동력으로 사용할 수 있기 때문에 탄소제로가 실현 가능한 이동 수단이다. 그리고 진공 튜브 안에서 이동해 소음이 없기 때문에 미래형 친환경 모빌리티로 주목받고 있다. 친환경 기술의 고질적인 문제인 비용적인 측면에서도 유리한 조건을 갖기 때문에 빠른 원천기술 확보 및 개발이 중요할 것으로 보인다.

 

 

국내 하이퍼튜브 상용화 시 기대효과

음속에 가까운 약 1220㎞/h로 운행되는 하이퍼튜브가 상용화되면 서울에서 부산까지 이동하는 데에 단 16분 만이 소요된다. 당연히 영남권 등 수도권과 멀리 떨어진 지방자치단체의 관심도 높을 수밖에 없다. 하이퍼튜브가 그 자체로도 혁신적 기술이지만, 현실화될 경우 한국 사회 고질병인 지역 불균형 문제도 상당 부분 해소할 수 있기 때문이다. 나아가 유라시아 대륙까지 이어지는 교통의 혁신을 가져올 수 있을 것으로 기대된다.

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참고문헌

[하이퍼루프란?]

1) "하이퍼루프", 네이버지식백과

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3580588&cid=59088&categoryId=59096

[그래서 우리나라에서는? 하이퍼튜브!]

1) 박희윤 기자, "하이퍼튜브 시속 1,019km 공력시험 성공", 서울경제, 2020년 11월 11일,

https://www.sedaily.com/NewsVIew/1ZAD73PHZ8

2) 정형석 기자, "철도 하이퍼튜브(HTX) 기술 뉴딜 핵심사업으로 부상", 전기신문, 2021년 01월 14일,

http://www.electimes.com/article.php?aid=1610593415211065016

https://www.sedaily.com/NewsVIew/1ZAD73PHZ8

[k뉴딜의 연장선상 하이퍼루프!]

1) 주현웅 기자, "k뉴딜의 종착지, 하이퍼튜브로 내달릴까", 주간한국, 2021년 01년 24일,

https://weekly.hankooki.com/lpage/economy/202101/wk20210124090014146380.htm