[경제신문 읽기]진공 터널 속 총알 열차 '하이퍼루프(Hyperloop)'

- 3/15 경제신문 읽기 -

 

어제 집에 오자마자 오늘은 어떤 기사를 쓸까 봤는데 '뉴 테크놀로지'파트에서 하이퍼루프에 대한 기사가 있었습니다.

씻고 밥먹고 쓰려고 했는데.. 숙취와 피곤함 때문에 그냥 자버렸네요...ㅠ

 

이 기사는 제 전공과 관련도 있고 요즘 경진대회 준비하는 거와 연관이 있어서 오늘이라도 꼭! 쓰려고 합니다.

 

 

우선 '하이퍼루프(Hyperloop)'에 대해서 설명하겠습니다.

공중에 뜬 상태로 진공 튜브 속을 달리는 열차입니다.

 

추진력 : 진공터널 속은 자기장으로 이뤄진 길이 있습니다. 같은 극은 밀어내는 원리와 다른 극은 끌어당기는 원리를 이용하여 열차 뒤에서는 밀어주고 앞에서는 당겨 추진력을 얻습니다. 이런식으로 계속 자기장을 마치 도미노와 파도와 같이 바꿔주면서 열차가 추진력을 얻는 시스템이죠.

반대로 뒤에서 끌어주고 앞에서 밀어주면 브레이크 효과 낼 수 있겠죠.

 

압축기 : 위 사진에서 보시는 바와 같이 열차 뒷부분에 거대한 팬이 있습니다. 이는 압축기인데 열차 앞쪽의 적게나마 남아있는 희박한 공기를 빨아들여 열차 아래쪽으로 분사시키고 그 분사시키는 작용반작용 힘으로 열차를 안정적으로 뜨게 합니다.

 

공기 베어링 : 열차의 아래쪽에서 공기를 내뿜는 역할을 합니다. 공기 베어링은 열차가 움직이는 과정에서 발생하는 소음과 진동을 줄여주고 열차를 뜨게 합니다.

 

승객ㆍ화물 : 현재 구상 중인 하이퍼루프 시스템은 한 번에 30톤까지 실어 나를 수 있다고 하네요.

 

진공 튜브(터널) : 열차가 달릴때 마찰을 최소화 하기위해 터널 속은 공기가 거의 없는 진공 상태입니다. 터널 안의 희박한 공기 밀도를 일정한 상태로 유지해야 캡슐이 일정한 속도로 달릴 수 있습니다. 내부 기압은 해수면의 1000분의 1정도에 불과하다고 하네요.

 

전원 : 튜브(터널) 바깥쪽은 태양전지판, 풍력발전기가 설치되어 있어 상당한 전력을 공급받을 수 있습니다.

 

정말 그럴싸하네요ㅋㅋ

 

 

미국의 전기차 업체 '테슬라'와 민간 우주개발 업체 '스페이스X' 창업자인 '일론 머스크'가 '하이퍼루프'에 대한 아이디어와 구상을 제시했습니다.

머스크는 하이퍼루프에 대한 구상을 처음으로 2012년에 밝혔는데 지금 까지도 이 계획을 현실화 하기 위해 힘을 쓰고있습니다.

여태 까지의 노력이 올 여름 미국 네바다주 사막에 설치된 시험장에서 열리는 '하이퍼루프 경진대회'에서 대중에 공개될 예정이라고 합니다.

저도 지금 경진대회 준비중이라 뭔가 동질감이 형성되고 관심이 많이 쏠리는 군요.ㅋ

 

하이퍼루프의 시스템의 이론상 최대 시속은 1223km에 이른다고 합니다. 일반 보잉 여객기의 두배에 가까운 속도입니다.

 

지구상에서 움직이는 모든 물체는 저항을 받아 마찰이생겨 속도의 제한을 받고 열을 발생합니다.

예를들어, 기차, 자동차, 비행기는 공기 저항을 받고 보트와 잠수함은 물 저항을 받습니다.

하이퍼루프 시스템이 터널을 진공으로 바꾼 이유는 이런 저항을 없애기 위해서입니다.

완벽한 진공항태인 우주 공간을 날아가는 우주선의 최대 시속은 5만km라고 하네요.

하이퍼루프의 위에서 말한 추진력으로 1분내 에 시속 1200km 이상으로 가속할 수 있다고합니다.(열차가 30톤으로 가정했을때)

엄청나네요...

 

하이퍼루프의 개념은 '레일건'이라는 무기에서 나왔다고 합니다.

레일건은 화약없이 자기장을 이용해 총알을 더 멀리 강력하게 쏠 수 있는 시스템입니다.

 

위에서 말한 압축기와 공기베어링을 이용해 열차를 띄우는데 많은 전기가 필요하다고 합니다.

이를 해결하기 위해서 터널 바깥에 풍력발전기와 태양전지판을 설치한다고 합니다.

 

한 터널에 열차를 여러개 설치하기위한 방법도 있습니다.

한국기계연구원 자기부상연구실 김창현 박사가 말하길

"속도를 얻을 때까지만 자기장을 조밀하게 설치하고, 중간 부분에 간격을 넓히면 충돌 우려가 거의없다."라고 했습니다.

또한 머스크는 "고속 철도와 비교할 때 하이퍼루프 건설비는 10분의 1에 불과해 운임도 크게 낮출 수 있다"라고 했습니다.

1/10 정말 엄청난 비용 절감이라고 생각합니다.

 

하이퍼루프 시스템을 활용하는 현재 추진하는 곳은 동유럽의 슬로바키아와 미국이 있습니다.

슬로바키아는 브라티슬라바에서 코시체까지 400km 구간에 하이퍼루프를 설치할 예정이라고 합니다. 2020년 완공 목표로 약 2억달러가 투입 된다고 하네요.

2000억.. 그만한 가치가 있다고 생각합니다.

미국은 로스앤젤레스에서 샌프란시스코 614km를 연결할거라고 합니다.

이는 차량으로 5시간 30분 걸리는데 하이퍼루프는 30분 정도 걸린다고 합니다.

서울에서 부산까지 30분만에 간다고 상상해 보세요.

정말 대단하죠?

 

하이퍼루프는 추돌사고 위험이 없고 날씨의 영향도 받지않습니다. 또한 친환경에너지를 활용해 전력을 아낄 수 있습니다.

하지만 이렇게 장점도 많고 현실가능성있는 하이퍼루프는 아직 해결해야하는 문제점들이 있습니다.

터널 안을 진공상태로 하기위해서는 공기를 계속 뽑아내야 하는 점.

진공 터널 속 달리는 캡슐 안의 승객에게 공기를 공급해야하는 점. 입니다.

충분히 해결할 수 있을 거 같은데요?

 

 

현재 저는 대한토목학회에서 열리는 경진대회 예선전을 준비를 끝낸 상태입니다. 예선전 통과해야 될텐데...

이 기사를 보면서 전력공급을 받기 위해 태양전지판을 설치한다는 아이디어를 보고 저희와 비슷하다고 느꼈습니다.

저희는 긴다리에 태양전지판을 설치해서 전력공급을 받는 시스템입니다.

정말 과연 저희가 상상했던 것들이 현실에 나올 수 있을까요?

우리나라에도 하이퍼루프가 설치되면 정말 좋겠네요!

하이퍼루프 정말 기대가 큽니다.!!

 

 

* 출저 : 조선경제