시공간을 초월하는 친환경 고속철도의 등장! 하이퍼루프(HYPERLOOP)
고속철도 ‘일일 생활권’에서 이제는 ‘1시간 생활권’으로! 이산화탄소 배출 없는 차세대 친환경 교통수단, 하이퍼루프에 대해 알아보자!
2004년, KTX 고속철도 개통은 우리들에게 경이로움 그 자체였다. 시속 300km가 넘는 속도로, 서울과 부산을 무려 3시간 이내로 오고 가게 했으니 말이다. 교통, 이동성에 있어 기술혁명이라는 이름에 딱 걸맞은 신문물을 접한 기분이었다. 고속철도 1일 생활권이 현실이 되자, KTX는 단숨에 대한민국에서 가장 빠른 교통수단의 대명사가 되었다.
하지만, 2030년을 앞두고 있는 우리는 지금에서 한 발 더 나아가고자 한다. 전국 주요 도시를 1시간 이내로 이동 가능한 출퇴근 생활권에 도전 중인 초고속 ‘하이퍼루프(Hyperloop)’를 통해서 말이다. 음속에 버금가는 시속 1,200km 이상의 속도를 갖춘 신 교통수단, 하이퍼루프. 하이퍼루프의 비전은 국내는 물론, 서울-도쿄, 서울-베이징, 서울-상하이를 오가는 동아시아 글로벌 출퇴근 루트(Route)로의 소망도 함께 키워나가는 중이다. 본 글에서는 테슬라(TESLA)의 일론 머스크(Elon Reeve Musk)를 통해 새롭게 펼쳐지고 있는 하이퍼루프 기술에 대해서 소개하고자 한다.
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뜻밖의 개념이 우리의 삶을 뒤집는다!
하이퍼루프가 대중에게 널리 알려지게 된 건 테슬라와 스페이스X를 이끄는 일론 머스크(Elon Reeve Musk)가 2013년 자사 블로그에 올린 한 게시물 때문이었다. 일론 머스크는 이 게시물을 통해 진공 튜브(Tube) 속에서 시속 1,200km로 이동하는 하이퍼루프의 콘셉트를 공개했고, 미국 네바다 사막에 테스트 베드를 만들어 본격적으로 하이퍼루프 실증 연구에 돌입했다. 그리고 현재는 하이퍼루프 개발과 더불어, 미국 로스앤젤레스부터 샌프란시스코까지 560km 거리를 30분에 도착할 수 있는 노선을 건설 중이다.
가볍게 넘겼던 일론 머스크의 말이 현실에 가까워지자, 세계 각국에서도 하이퍼루프 개발 사업에 뛰어 들기 시작했다. 아랍에미리트는 150km 거리를 12분에 도착할 수 있는 두바이-아부다비 노선을, 인도네시아는 520km 거리를 25분에 도착할 수 있는 자카르타-요그야카르타 노선을 계획 중이다. 한국도 한국철도기술연구원이 관련 기술 개발을 맡아 가시적인 성과를 내고 있는데, 2011년에는 실물 크기를 1/52로 줄인 모형 캡슐 열차로 시속 700km까지 속도를 내는 데 성공하기도 했다(2018 한국철도학회 논문집). 이들의 다음 스텝은 서울과 부산을 단 16분 만에 주행하는 것이다.
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빠른 속도와 친환경, 모든 것을 갖춘 하이퍼루프!
그렇다면, 하이퍼루프가 이러한 기상천외한 속도감이 나올 수 있는 이유는 무엇일까? 현재까지는 비행기를 이길 운송기관이 없었는데 말이다. 비행기는 마찰력과 공기 저항이 지상의 30~40% 수준으로 약한 상공에 위치해 있기 때문에, 여객기 기준 10km의 고도에서 최고 시속 900km가 넘는 속도를 내는 것이 가능했다. 반면, 지상에서 같은 속력을 유지한다고 하면, 공기 저항이 매우 심해 차체의 안정성이 심하게 떨어지고, 소음, 연료 등 각종 문제를 야기할 수 있다.
하지만, 하이퍼루프는 바퀴가 달려 선로 위를 가로지르는 고속철도가 아닌, 직경 2m의 진공 튜브 내에서 밀폐된 원형관 안에 캡슐(Pod) 형태로 달리는 자기부상(磁氣浮上) 열차다. 철도가 아닌 전용 선로 구조물에 떠 아음속(亞音速, 음속에 근접한 속도)으로 도시와 도시를 연결한다. 이러한 하이퍼루프의 개발이 성공적으로 이루어진다면, 중∙장거리 항공기 수요를 대체하여 탄소배출저감에 기여하는 것은 물론, 지상의 교통수단들로 발생한 도로와 주차 공간의 과점유, 배기가스 과방출 등의 다양한 환경 문제를 해결하는 효과를 가져올 수 있다. 하이퍼루프는 비행기보다 도시 진입이 쉬운 교통수단이 될 것이며, 지하에 건설할 경우 이 지긋지긋한 도심의 교통 체증도 해소할 수 있을 것이다.
또한, 하이퍼루프는 진공 튜브 안에서 이동하기 때문에 소음이 없고, 날씨에 대한 제약도 없으며, 태양광 패널을 사용해 움직이기 때문에 이산화탄소 배출도 없다. 이는 세계에서 가장 긴 태양광 발전소가 생긴다는 의미와 같다. 하이퍼루프 이용자 1명이 1km를 이동하는 데 소비되는 에너지가 항공 대비 8%, 고속철도 대비 35% 수준으로 줄어든다는 것(한국해양과학기술연구원)은 인류로 인해 파생될 기후위기에 적지 않은 희망을 심어준다.
하이퍼루프는 노선을 설치하는 토목 건설 비용도 낮다. 방해물을 우회하기 쉬워 나무와 산을 인위적으로 깎고 없애는 과정을 줄일 수 있기 때문. 일론 머스크는 로스앤젤레스-샌프란시스코 하이퍼루프 노선 건설비용이 여객철도의 경우 약 60억 달러로, 기존 캘리포니아 고속철도 건설(684억 달러)에 비해 1/10 낮은 수준의 비용이 소요될 것으로 전망하기도 했다.
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기술의 완성은 지구촌의 노력과 협력에서 시작
기술적으로만 보자면, 시속 1,200km가 넘어가는 하이퍼루프 기술의 완성은 머지않을 것으로 보인다. 하지만, 이 시대에서 국가와 국가 간의 연결, 대륙을 넘어서는 하이퍼루프 기술의 진정한 완성을 위해서는 국가 간의 상호협력과 이해, 그리고 친환경 신기술 도입에 대한 각국의 의지가 가장 절실하게 요구된다. 개발 기술을 선점하려는 각국의 치열한 분쟁 심화될수록 하이퍼루프의 본질은 흐려지는 법이다. 다가온 환경위기를 극복하려는 의지와 나라별 격차 해소를 줄이기 위해 선진국에서는 첨단 융합산업 육성, 국제적 차원의 협력이, 개도국에서는 의존을 넘어 신산업 창출과 산업 경쟁력 강화를 위한 돌파구가 증대되어야 할 것이다.
배진용 교수는 <전기차 혁명>, <토마스 에디슨의 꿈, 발자취 그리고 에디슨 DNA>, <테슬라 전기자동차 강력한 파워와 아름다움의 비밀>, <4차산업 혁명과 신교통 시스템> 등의 저서를 집필하였으며, 2018년부터 현재까지 동신대학교 전기자동차학과 교수로 학생들을 가르치고 있다.
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2004년, KTX 고속철도 개통은 우리들에게 경이로움 그 자체였다. 시속 300km가 넘는 속도로, 서울과 부산을 무려 3시간 이내로 오고 가게 했으니 말이다. 교통, 이동성에 있어 기술혁명이라는 이름에 딱 걸맞은 신문물을 접한 기분이었다. 고속철도 1일 생활권이 현실이 되자, KTX는 단숨에 대한민국에서 가장 빠른 교통수단의 대명사가 되었다.
하지만, 2030년을 앞두고 있는 우리는 지금에서 한 발 더 나아가고자 한다. 전국 주요 도시를 1시간 이내로 이동 가능한 출퇴근 생활권에 도전 중인 초고속 ‘하이퍼루프(Hyperloop)’를 통해서 말이다. 음속에 버금가는 시속 1,200km 이상의 속도를 갖춘 신 교통수단, 하이퍼루프. 하이퍼루프의 비전은 국내는 물론, 서울-도쿄, 서울-베이징, 서울-상하이를 오가는 동아시아 글로벌 출퇴근 루트(Route)로의 소망도 함께 키워나가는 중이다. 본 글에서는 테슬라(TESLA)의 일론 머스크(Elon Reeve Musk)를 통해 새롭게 펼쳐지고 있는 하이퍼루프 기술에 대해서 소개하고자 한다.
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뜻밖의 개념이 우리의 삶을 뒤집는다!
하이퍼루프가 대중에게 널리 알려지게 된 건 테슬라와 스페이스X를 이끄는 일론 머스크(Elon Reeve Musk)가 2013년 자사 블로그에 올린 한 게시물 때문이었다. 일론 머스크는 이 게시물을 통해 진공 튜브(Tube) 속에서 시속 1,200km로 이동하는 하이퍼루프의 콘셉트를 공개했고, 미국 네바다 사막에 테스트 베드를 만들어 본격적으로 하이퍼루프 실증 연구에 돌입했다. 그리고 현재는 하이퍼루프 개발과 더불어, 미국 로스앤젤레스부터 샌프란시스코까지 560km 거리를 30분에 도착할 수 있는 노선을 건설 중이다.
가볍게 넘겼던 일론 머스크의 말이 현실에 가까워지자, 세계 각국에서도 하이퍼루프 개발 사업에 뛰어 들기 시작했다. 아랍에미리트는 150km 거리를 12분에 도착할 수 있는 두바이-아부다비 노선을, 인도네시아는 520km 거리를 25분에 도착할 수 있는 자카르타-요그야카르타 노선을 계획 중이다. 한국도 한국철도기술연구원이 관련 기술 개발을 맡아 가시적인 성과를 내고 있는데, 2011년에는 실물 크기를 1/52로 줄인 모형 캡슐 열차로 시속 700km까지 속도를 내는 데 성공하기도 했다(2018 한국철도학회 논문집). 이들의 다음 스텝은 서울과 부산을 단 16분 만에 주행하는 것이다.
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빠른 속도와 친환경, 모든 것을 갖춘 하이퍼루프!
그렇다면, 하이퍼루프가 이러한 기상천외한 속도감이 나올 수 있는 이유는 무엇일까? 현재까지는 비행기를 이길 운송기관이 없었는데 말이다. 비행기는 마찰력과 공기 저항이 지상의 30~40% 수준으로 약한 상공에 위치해 있기 때문에, 여객기 기준 10km의 고도에서 최고 시속 900km가 넘는 속도를 내는 것이 가능했다. 반면, 지상에서 같은 속력을 유지한다고 하면, 공기 저항이 매우 심해 차체의 안정성이 심하게 떨어지고, 소음, 연료 등 각종 문제를 야기할 수 있다.
하지만, 하이퍼루프는 바퀴가 달려 선로 위를 가로지르는 고속철도가 아닌, 직경 2m의 진공 튜브 내에서 밀폐된 원형관 안에 캡슐(Pod) 형태로 달리는 자기부상(磁氣浮上) 열차다. 철도가 아닌 전용 선로 구조물에 떠 아음속(亞音速, 음속에 근접한 속도)으로 도시와 도시를 연결한다. 이러한 하이퍼루프의 개발이 성공적으로 이루어진다면, 중∙장거리 항공기 수요를 대체하여 탄소배출저감에 기여하는 것은 물론, 지상의 교통수단들로 발생한 도로와 주차 공간의 과점유, 배기가스 과방출 등의 다양한 환경 문제를 해결하는 효과를 가져올 수 있다. 하이퍼루프는 비행기보다 도시 진입이 쉬운 교통수단이 될 것이며, 지하에 건설할 경우 이 지긋지긋한 도심의 교통 체증도 해소할 수 있을 것이다.
또한, 하이퍼루프는 진공 튜브 안에서 이동하기 때문에 소음이 없고, 날씨에 대한 제약도 없으며, 태양광 패널을 사용해 움직이기 때문에 이산화탄소 배출도 없다. 이는 세계에서 가장 긴 태양광 발전소가 생긴다는 의미와 같다. 하이퍼루프 이용자 1명이 1km를 이동하는 데 소비되는 에너지가 항공 대비 8%, 고속철도 대비 35% 수준으로 줄어든다는 것(한국해양과학기술연구원)은 인류로 인해 파생될 기후위기에 적지 않은 희망을 심어준다.
하이퍼루프는 노선을 설치하는 토목 건설 비용도 낮다. 방해물을 우회하기 쉬워 나무와 산을 인위적으로 깎고 없애는 과정을 줄일 수 있기 때문. 일론 머스크는 로스앤젤레스-샌프란시스코 하이퍼루프 노선 건설비용이 여객철도의 경우 약 60억 달러로, 기존 캘리포니아 고속철도 건설(684억 달러)에 비해 1/10 낮은 수준의 비용이 소요될 것으로 전망하기도 했다.
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기술의 완성은 지구촌의 노력과 협력에서 시작
기술적으로만 보자면, 시속 1,200km가 넘어가는 하이퍼루프 기술의 완성은 머지않을 것으로 보인다. 하지만, 이 시대에서 국가와 국가 간의 연결, 대륙을 넘어서는 하이퍼루프 기술의 진정한 완성을 위해서는 국가 간의 상호협력과 이해, 그리고 친환경 신기술 도입에 대한 각국의 의지가 가장 절실하게 요구된다. 개발 기술을 선점하려는 각국의 치열한 분쟁 심화될수록 하이퍼루프의 본질은 흐려지는 법이다. 다가온 환경위기를 극복하려는 의지와 나라별 격차 해소를 줄이기 위해 선진국에서는 첨단 융합산업 육성, 국제적 차원의 협력이, 개도국에서는 의존을 넘어 신산업 창출과 산업 경쟁력 강화를 위한 돌파구가 증대되어야 할 것이다.
배진용 교수는 <전기차 혁명>, <토마스 에디슨의 꿈, 발자취 그리고 에디슨 DNA>, <테슬라 전기자동차 강력한 파워와 아름다움의 비밀>, <4차산업 혁명과 신교통 시스템> 등의 저서를 집필하였으며, 2018년부터 현재까지 동신대학교 전기자동차학과 교수로 학생들을 가르치고 있다.