Myongji University Microsystems Laboratory Directed by Prof. Sang Kug Chung

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2018.04.16 (16:10:57)
일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 구상한 꿈의 열차 `하이퍼루프` 실제 크기의 터널이 처음으로 제작됐다. 서울과 부산을 16분에 주파할 수 있는 시속 1200㎞의 하이퍼루프를 현실에서 볼 수 있는 날이 점차 가시화되고 있는 셈이다. 하이퍼루프 제조기업 하이퍼루프원이 지난해 미국 네바다 사막에서 500m 모의주행에 성공한 이후 미국의 또 다른 하이퍼루프업체 HTT는 지난 13일(현지시간) 프랑스 툴루즈 지역에 위치한 연구개발(R&D)센터에서 실물 크기의 하이퍼루프 열차캡슐이 주행할 수 있는 직경 4m짜리 하이퍼루프 터널을 제작해 공개했다. HTT는 "사람과 화물을 실어 나를 수 있는 최초의 하이퍼루프 터널이 프랑스 연구센터에 도착했다"며 "올해 320m 길이의 터널을 만들어 주행 테스트를 하고, 내년에는 지상 5.8m 높이에 1㎞ 길이의 두 번째 트랙을 만들 것"이라고 밝혔다.

하이퍼루프 터널을 통해 승객 28명과 화물을 실어 나를 수 있는 `캡슐` 개발이 완성 단계에 다다른 상태로, HTT는 이르면 올여름께 캡슐을 터널 안에 장착한 뒤 주행 테스트를 진행할 계획이다. 더크 알본 HTT CEO는 "5년 전 우리는 효율성과 안정성, 속도 등 현재 교통수단이 갖고 있는 문제를 해결하기 위해 연구에 착수했고, 이번에 실제 크기의 하이퍼루프 터널을 제작함으로써 목표 달성을 위한 중요한 첫발을 내디뎠다"고 강조했다. HTT는 "하이퍼루프는 더 이상 비현실적인 개념이 아닌 하나의 산업으로 성장할 것"이라며 "연내에 상용화가 가능한 하이퍼루프 프로토타입(시제품) 모델을 공개할 것"이라고 밝혔다. 이재선 울산과학기술원(UNIST) 기계및 원자력공학부 교수는 "지난해 네바다에서 진행된 하이퍼루프원의 주행실험은 실제 사람이나 짐을 싣기엔 다소 작은 규모로 진행됐다"며 "하지만 이번에 HTT가 실제 상용화를 위한 주행 실험을 하는 만큼 앞으로 하이퍼루프에 대한 많은 발전이 더 가속화할 것"으로 기대했다. 지난해 하이퍼루프원이 네바다에서 실험한 하이퍼루프 터널 직경은 3.3m였다. 자체 개발한 캡슐을 터널 안에서 시속 309㎞로 달리게 하는 데 성공했지만 터널 길이가 짧아 이 같은 속도를 유지한 것은 수 초에 그쳤다. 머스크 CEO의 스페이스X는 캘리포니아 호손 지역에 1.6㎞ 길이의 트랙과 지름 1.8m인 터널을 갖추고 하이퍼루프 주행 실험을 하고 있다. 

하이퍼루프 안에 들어가는 캡슐은 이론적으로 시속 1220㎞로 달릴 수 있다. 보잉737 여객기 속도가 시속 780㎞인 것과 비교하면 400㎞ 이상 빠른 엄청난 속도다. 하이퍼루프에서 캡슐이 빠른 속도로 달릴 수 있는 이유는 터널 안이 진공 상태여서 공기저항이 없기 때문이다. 진공상태인 우주 공간을 날아다니는 탐사선 속도가 시속 5만㎞까지 낼 수 있는 것처럼 진공 터널 속 캡슐 역시 마찰 없이 빠른 속도로 달릴 수 있다. 

캡슐 추진력은 자석을 통해 얻어진다. 캡슐 아랫부분에는 자석이 놓여 있고 진공 터널 바닥에는 `자기장(자석이나 전류, 변화하는 전기장 등 주위에 자기력이 작용하는 공간)`이 흐르고 있다. 같은 극의 자석은 서로 밀어내고 반대 극의 자석은 서로 붙으려는 성질을 활용해 캡슐 주행 속도를 가속시킨다. 백종대 한국건설기술연구원 인프라안전연구본부 수석연구원은 "캡슐이 터널을 지나가는 동안 터널 속에 있는 자기장은 수시로 바뀌는데 캡슐 앞쪽 바닥은 끌어당기는 힘이, 뒤쪽 바닥은 밀어내는 힘이 발생하도록 만들어준다"며 "자기부상열차 원리와 마찬가지로 캡슐은 터널 바닥에서 살짝 떠 있는 상태로 운행되는 만큼 마찰력을 최소화해서 달릴 수 있다"고 설명했다.

2013년 머스크 CEO가 하이퍼루프 개념을 처음 꺼냈을 때만 해도 학계에서는 `불가능하다`는 시각이 많았다. 긴 터널을 진공으로 유지하는 것도 힘들 뿐 아니라 자기장을 정교하게 바꿔주면서 캡슐을 안전하게 운행하는 것이 당시 기술로 가능한지에 대해 회의적이었다. 하지만 연구개발이 꾸준히 진행되면서 상용화 가능성에 무게중심을 두는 분위기가 확산되고 있다. 두바이 정부는 2021년 두바이~아부다비 구간에 하이퍼루프를 세계 최초로 상용화하겠다고 밝힌 바 있다. 

원호섭 기자 입력 : 2018.04.15 17:27:15
2018.04.16 (16:11:30)
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