하이퍼루프

일론 머스크(Elon Musk)

하이퍼루프(Hyperloop)는 2013년 전기자동차 회사 테슬라 창업자인 일론 머스크(Elon Musk)가 처음 제안한 것으로, 진공에 가까운 튜브 구조물에서 차량을 띄움으로써 공기저항과 마찰저항을 줄이는 방식이다. 이론적으로는 시속 1,200Km/h의 속도로 갈 수 있다.

개요

하이퍼루프 기술은 진공에 가까운 튜브 구조물에서 차량을 띄움으로써 공기저항과 마찰저항을 줄이는 방식이다. 2013년 전기차 테슬라의 사장인 일론 머스크의 생각으로 발명되었으며 전 세계의 시장은 이 새로운 아이디어에 주목했다. 자동차보다 안전하고, 기차보다 빠르고, 비행기보다 친환경적인 교통수단이라는 점을 내세워 버진 하이퍼루프 원 등 몇몇 업체들이 개발 경쟁을 벌이고 있다. 개발 기술은 터널 안의 공기를 빼내 고도 60km의 성층권 대기의 공기 밀도 수준으로 만든 뒤 전기 모터를 이용해 공기 저항을 거의 받지 않고 달리는 방식이다.

대한민국의 철도 역사상 2004년은 특별한 시기였다. 그동안 비둘기호, 무궁화호, 새마을호라는 열차를 대신해 KTX가 도입되는 시기였기 때문이다. 그런 KTX의 속도보다 약 4배 정도 빠른 시속 1,200km/h의 속도로 이동할 수 있는 하이퍼루프를 개발하면 초고속열차의 시대가 온다. 시속 1,200km/h(최고속도 1,280km/h)이면 보통 비행기 속도 900km/h 내지 1,000km/h보다 빠르다. 이처럼 지상에서 달리는 모든 자동차와 열차 중에서 최고의 속도로 이동시킬 수 있는 특별한 열차인 하이퍼루프 기술을 개발 중이다.

국가별 개발현황

대한민국

국내에서 하이퍼루프와 같은 초고속 열차 기술 개발이 활발하다. 연구 단계이며 상용화에 나선 기업들은 아직 없다. 한국철도기술연구원은 2011년 실물 크기를 52분의 1로 줄인 모형 캡슐 열차를 실험실에서 시속 700㎞ 달리게 하는 데 성공했다. 한국은 하이퍼루프의 핵심인 자기부상과 공기 압축 기술에서 세계적인 경쟁력을 확보하고 있다. 한국건설기술연구원은 HTT와 2026년 시험 운행을 목표로 한국형 하이퍼루프를 공동 개발하기로 합의했다. 하이퍼루프 공동개발 사업에는 건설기술연구원을 포함해 6개 국내 공공 연구기관이 참여한다. 울산과학기술원(UNIST)도 2017년 7월 향후 5년간 14억 원을 투입해 서울에서 부산까지 16분 만에 도달할 수 있는 한국형 하이퍼루프 '유루프(U-Loop)' 기술 개발을 시작했다. 이와 별개로 현재 전북 및 울산지역에서도 하이퍼루프 기술에 대해 투자를 하고 있어서 좋은 전망을 보인다.

미국

하이퍼루프용 소규모 테스트 코스가 미 서부 라스베이거스시 인근에 첫 설치 됐다. 2016년 5월 0.5마일짜리 시험 선로에서 불과 2초 만에 187km의 속도를 내는 데 성공했다. 2016년 하반기까지 추가로 라스베이거스시 인근에 105,000 스퀘어 ft 규모의 첫 하이퍼루프 생산시설이 확보됐고 인근 도시인 네바다주 아펙스시에 튜브를 포함한 풀 스케일의 테스트 트랙이 건설됐다. 2017년 5월 세계 최초의 풀 스케일의 하이퍼루프 주행 테스트가 네바다주에서 진행됐고 실험 결과는 성공적이었다. 추가로 하이퍼루프 실험용 열차의 프로토타입이 2017년 7월 대중에 처음으로 공개됐다.

중국

중국 국영기업 가운데 하나인 CASIC(China Aerospace Science and Technology Corporation)는 초음속 열차를 개발하기 위한 3단계 로드맵을 제시했다. 이는 관영 CCTV 및 CNS(China News Service)를 통해서 공개됐다. 첫 번째 단계는 시속 1000km급 열차를 개발하는 것으로 도시 간 고속 열차를 목표로 하고 이는 하이퍼루프 원과 비슷한 계획이다. 2단계 프로젝트는 멀리 떨어진 중국 내 대도시권인 베이징, 상하이, 청두 등을 연결하는 시속 2,000km의 고속 열차를 개발하는 것이다. 마지막 궁극적인 목표는 시속 4,000km를 실현하는 것에 목표를 두고 있다.

두바이

아부다비 간 직선거리는 160km 정도이다. 차로 2시간 정도 거리인데, 하이퍼루프를 이용하면 가속과 감속에 걸리는 시간을 고려해도 대략 12분 정도면 가능할 것이라고 한다. 이 구간 개통에 성공하면 앞으로 하이퍼루프를 아라비아반도 전체로 확장하는 방안도 검토 중이다. 두바이에 건설될 하이퍼루프는 긴 기차 형태가 아닌 팟(Pod) 형태를 가지고 있다. 내부는 6~8명 정도가 탈 수 있는 공간이 있다. 이렇게 만든 이유는 대기시간을 최소화하기 위한 것으로 6명 정도 타면 바로 출발하는 방식이다. 하지만 그런 만큼 차 간 간격이 짧아 안전을 위해서는 정교한 조절이 필요하다. 처음에는 승객 3량, 화물 1량 하는 식으로 묶어서 출발할 것으로 보인다.

참고자료

• 진공튜브를 이용한 제 5세대 미래철도 연구동향 백서 - http://railway.or.kr/Papers_Conference/201806/pdf/KSR2018S037.pdf
• 곽노필 선임기자, 〈비행기보다 빠른 열차는 언제 나올까?〉, 《한겨레》, 2020-04-20
• 배진용 동신대학교(전기차제어) 교수, 〈하이퍼루프 시대가 펼쳐진다〉, 《테크월드뉴스》, 2020-03-17

같이 보기

• 일론 머스크
• 테슬라
• 스페이스엑스

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