이번 글에서는 일론 머스크가 제안하고 주목한 하이퍼 루프란 무엇이고 현재까지의 상황은 또 어떠한지에 대하여 말씀드리겠습니다.
1. 하이퍼 루프(Hyper Loop)란?
(1) 명칭의 의미
-Hyper Loop 란 극 초음속을 의미하는 Hyper sonic speed와 관을 의미하는 Loop의 합성어로서 1280km(마하 1.06) 에로 음속에 버금가는 엄청난 속도로 목적지에 도달하는 백 트레인 (진공 튜브 열차) 유형의 초고속 진공열차입니다.
-이 하이퍼 루프가 상용화되면 출근할 때에 버스정류장까지 걸어가는 시간, 음식점에 들어가 음식이 테이블까지 전달되는 시간인 고작 16분만에 서울에서 출발하여 부산까지 도착이 가능합니다.
(2) 원리와 구성
-캡슐은 길이 32m에 중량은 5톤이 나갑니다. 이 하이퍼 루프 캡슐은 강철보다 10배 다단하며 5배 가벼운 신소재 일명 '비브리늄'으로 제작되며 한 번에 탑승 가능한 인원은 28명 정도일 것으로 예상됩니다.
-하이퍼 루프의 구성을 나누자면 크게 튜브와 캡슐로 나눌수 있습니다. 튜브 내부는 기압을 한계까지 낮추어 유지하고 있어 밀폐된 진공 터널과 유사합니다. 캡슐은 캡슐 전방에 설치되어 있는 공기흡입부와 컴프레서를 이용하여 이 튜브 안을 초음속으로 내달릴 것입니다. 캡슐의 전방에서 후방으로 갈수록 공기흡입부와 컴프레서, 탑승 공간, 방화벽 및 방음벽, 배터리와 서스펜션 순으로 위치할 것이며, 서스펜션은 낮은 항력을 위한 에어 베어링 서스펜션입니다.
-2023년 실제 운행을 목표로 하이퍼 루프 정거장이 설계 및 설립되고 있습니다. 하이퍼 루프의 큰 특징 중 하나를 꼽자면 자가발전 시스템이 있습니다. 하이퍼 루프는 날씨가 좋은 날에는 태양광 에너지를 이용하고, 날씨가 궂은날에는 물에너지를 이용하여 운행에 쓰이는 에너지의 100%를 모두 자연에너지를 사용하는 친환경 교통수단입니다.
- 하이퍼 루프는 자기장으로 추진력을 얻고 바닥으로 공기를 분사하여 마찰력을 줄입니다. 이에 더하여 하이퍼 루프 튜브 안은 진공에 가까운 상태로 차륜과 레일간 마찰이 거의 없는 상태로서 이제까지의 우리가 아는 기차들 KTX, 신칸센, 테제베 등과는 비교 자체가 불가능합니다.
2. 미국 내 하이퍼 루프 상황
-2013년 8월 일론 머스크가 진공튜브 안에서 캡슐 형태의 고속열차가 사람이나 물건을 실어 나르는 시스템인 하이퍼 루프를 제시한 이후 여러 회사들이 하이퍼 루프 개발에 뛰어들었습니다.
-일론 머스크는 하이퍼 루프 시스템을 설치하는 데에 소비되는 금액이 60억 달러 일 것이라고 주장합니다. 이는 수백억 달러가 투입되는 미국의 현재 철도 건설 프로젝트와 비교하면 오히려 말도 안 되게 저렴한 가격입니다.
-하이퍼 루프 관련 기업으로 유명한 하이퍼 루프원은 초음속 고속 열차인 하이퍼 루프 실용화를 진전시키고 있는 회사 중 하나입니다. 이미 실물 크기의 시험 트랙을 만들었으며 경로를 개발하기 위해 필요한 여러 가지 계약 또한 성사시킨 상태입니다. 그 예로서 네바다 사막에서 추진 시스템 점검을 위한 하이퍼 루프 첫 공개 테스트를 진행하기도 하였습니다.
-하이퍼 루프 원은 네바다 사막에 설치한 시험 트랙에서 310 km/h 주파에 성공하였습니다. 이후, 3차 테스트에서는 387km/h를 뛰어넘으며 경악을 금치 못하게 하였죠. 또한, 하이퍼 루프원은 현재까지의 개발과정들을 공개 가능한 부분에 한하여 유튜브에 꾸준히 동영상을 게시하고 있기도 합니다.
3. 한국 내 하이퍼 루프 상황
-하이퍼 루프는 일론 머스크가 제안하고 주장하였지만, 미국에 한한 일이 아닙니다. 한국철도기술연구원 또한 하이퍼 루프의 개발에 힘을 쓰고 있습니다. 실제로 2016년 6월 22일 독자적으로 한국형 하이퍼 루프라고 불리는 '초고속 캡슐 트레인'을 개발하였고 시험 운행에서 시속 700km/h에 도달하는 데에 상공 하여 미국을 포함한 다른 나라보다도 기술적으로 우위에 있음을 보였습니다.
-초고속 캡슐 트레인의 원리는 튜브 속의 기압을 0.1 기압 이하, 0.001 기압까지 낮추어 공기저항을 최소화하여 진공에 가까운 아진 공 튜브 속을 달리게 하는 방법입니다. 이는 전 세계적으로 의미 있는 진전이며 이후에 상용화될지 모를 하이퍼 루프의 기본설계에 관한 독자적인 원천기술 보유를 의미합니다.
-한국철도기술연구원이 목표는 향후 10년 이내에 최고 시속 1200km를 달성한 초고속 트레인의 상용화를 이루어 세계의 글로벌 교통혁명을 대한민국이 주도해 나가는 것입니다.
앞에서 설명드린바와 같이 하이퍼 루프에 대하여 명칭과 구성에 대하여 말씀드렸으며, 하이퍼 루프 상황을 미국과 한국에 관하여 나누어 설명드렸습니다.
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