Hyperloop 하이퍼루프 - "10년 안에 서울~부산 20분에 간다..KTX 반값으로"

하이퍼루프 내부 구조를 그린 컨셉아트

공기압의 압력 차를 이용해 빠른 속도로 움직이는 튜브형 초고속열차다. 고속 수송 시스템의 하나로 2013년 8월 엘론 머스크(Elon Musk)가 구상해 발표한 개념이다. 엘론 머스크는 미국의 사업가로 민간 우주 화물업체 스페이스X(SpaceX)와 전기자동차 업체인 테슬라 모터스(Tesla Motors)를 창립했다.

하이퍼루프 열차는 캡슐 모양으로 튜브로 만든 궤도 속을 달린다. 튜브 안은 공기를 제거해 압력이 매우 낮은 환경을 만들어 공기저항을 최소화한 것이 특징이다. 공기 마찰이 거의 없으므로 하이퍼루프 열차는 같은 출력으로도 일반 열차보다 빠른 속도를 낼 수 있다.

하이퍼루프의 캡슐에 달린 팬(Pan)은 공기 베어링(Air Bearing)을 형성하면서 열차를 공중에 살짝 띄운다. 공기 베어링이란 압축기에서 나온 높은 압력의 공기로 물체 간 마찰을 줄이는 것을 말한다. 이로 인해 하이퍼루프 열차는 공중에 살짝 뜬 상태로 저압의 튜브 속을 빠르게 움직일 수 있다. 열차를 추진하는 힘은 튜브 외부에 달린 리니어 모터(Linear Motor)가 만든다. 리니어 모터는 전기를 사용해 직선으로 움직이도록 만드는 동력원이다. 주로 자기부상열차와 같은 지상 고속 수송차량에 사용된다. 승객이 탄 캡슐은 공기저항이 적은 환경에서 리니어 모터를 통한 자기력에 의해 가속력을 가지게 된다. 하이퍼루프의 리니어 모터는 튜브 외부에 있는 태양열 에너지 배터리를 충전해 운용한다.

엘론 머스크에 의하면 하이퍼루프는 시속 1,200km 이상의 속도를 낸다. 시속 305km 정도의 KTX와 비교하면 약 4배 빠른 속도다. 머스크는 샌프란시스코에서 LA까지 600km 구간에 하이퍼루프를 건설할 경우 60억 달러 정도가 들 것으로 추정했다. 하이퍼루프는 발표 당시 친환경적이고 저렴한 비용, 빠른 속도를 가진 신개념 고속열차로 주목받았다. 다만 예상보다 초기 비용이 많이 들고 기술적 한계가 있어 상용화가 어려울 것이란 평가를 받기도 했다.

  

2013년 말 하이퍼루프 실현을 목적으로 더크 알본(Dirk Ahlborn)에 의해 ‘하이퍼루프 트랜스포테이션 테크놀로지(HTT, Hyperloop Transportation Technologies)’가 설립됐다. 2014년에는 스페이스X 엔지니어 출신인 브로건 밤브로건(Brogan Bambrogan)등에 의해 ‘하이퍼루프 테크놀로지스(HT, Hyperloop Technologies)’가 설립됐다. 두 회사는 하이퍼루프 상용화를 위한 기술 개발 중이다.

2015년 HTT는 미국 캘리포니아 지역에 8km 정도의 하이퍼루프 시범운영구간을 건설한다고 발표했다. 시범구간 건설 비용은 약 60억 달러이며, 건설 기간은 2년 정도 걸릴 전망이다. HTT의 하이퍼루프는 태양광과 풍력 등에서 나온 전력을 사용한다. 또한, 승객이 앉는 캡슐은 포드(Pods)라 불리며 한 개에 6~8명의 승객이 탑승해 30초에 한 번씩 출발하게 된다.

출처:다음백과

하이퍼루프(영어: hyperloop)는 엘론 머스크가 이끌고 있는 백트레인(진공튜브 열차) 유형의 고속 철도를 말한다. 시속 1,280 km(마하 1.06)의 속도를 낸다. 441 km인 경부선의 경우, 16분 만에 주파한다.

개념

하이퍼루프는 출발지에서 목적지를 진공관으로 연결하고 교통수단인 캡슐을 이동시켜 엄청난 속도를 낸다. 캡슐 하나에 28명이 탑승 가능하고 최고 시속은 1300km에 이를 수 있다고 한다. 자가 발전 시스템을 장착, 운행에 쓰이는 에너지를 100% 태양광 발전으로 생산하는 친환경 교통수단이기도 하다. 머스크는 하이퍼루프 시스템을 설치하는 데에 60억 달러(약 6조5000억 원)가 소요될 것으로 전망하고 있다. 수백억 달러가 투입되는 미국의 철도 건설 프로젝트와 비교하면 오히려 저렴하다고 주장한다.^[1] 초기에는 진공관으로 알려졌으나, 튜브 내부가 완전한 진공 상태는 아니고 어느 정도 낮은 기압 상태인 것으로 판단된다.

구조

하이퍼루프는 크게 튜브와 캡슐로 나눌 수 있다. 튜브 내부는 기압을 낮게 유지하고 있으며, 밀폐된 터널과 유사하다. 캡슐은 이 내부를 달리며, 스페이스X의 기술문서에 따르면 스페이스X는 Passenger Capsule, Hyperloop Passenger Plus Vehicle Capsule 두 가지 버전을 생각하고 있는 듯 하다. 캡슐의 전방에는 공기 흡입부와 컴프레서가 있다. 뒤로는 탑승객이 타는 공간이며, 방화벽 및 방음벽이 이 사이에 설치된다. 맨 끝에는 배터리가, 캡슐 아래에는 서스펜션이 있다. 낮은 항력을 위한 에어 베어링 서스펜션이다.

개발추진국

미국만이 하이퍼루프를 개발 중에 있고, 일본은 자기부상방식 리니어 열차의 상용화를 추진하고 있다.

미국

2013년 8월에 엘런 머스크 테슬라 CEO가 진공 튜브 안에서 캡슐 형태의 고속열차가 사람이나 물건을 실어 나르는 시스템인 하이퍼루프를 제시한 이후 여러 회사들이 하이퍼루프 개발에 뛰어들었다. 스페이스X는 테슬라모터스 블로그를 통해 하이퍼루프 기술문서를 공개하고 있다.

하이퍼루프 원은 초음속 고속 열차인 하이퍼루프 실용화를 진전시키고 있는 회사 중 하나다. 실물 크기의 시험 트랙을 이미 만들었으며, 경로를 개발하기 위한 여러 가지 계약도 마친 상태다. 또한 네바다 사막에서 추진 시스템 점검차 하이퍼루프 첫 공개 테스트를 진행한 바 있다. 하지만 미래의 혁신적인 교통수단으로 인기와 관심을 끌며, 하이퍼루프 개발에 속도를 붙이고 있던 하이퍼루프 원은 2016년 7월 20일 현재 잇따른 내부 갈등과 소송으로 기술 개발에 차질이 불가피할 것으로 보인다.^[2]

소송진행 : 하이퍼루프 원의 공동창업자이자 CTO였던 브로건 뱀브로건과 엔지니어, 투자자 등 총 4명이 회사를 상대로 계약 위반, 폭행, 명예훼손, 불투명한 자금 관리 등의 혐의로 소송을 제기했다. 브로건 뱀브로건은 “하이퍼루프 원이 독재적인 기업 문화를 만들고, 연고주의를 형성했으며, 회사의 소중한 자금을 낭비했다”고 주장했고, 여기에 부적절한 사내 이성 관계와 살인 협박까지 있던 것으로 알려졌다. 소송을 제기한 브로건 뱀브로건은 7월 초 사퇴를 발표했다. 이에 대응해 하이퍼루프 원 측은 소송을 제기한 이들이 회사를 차지하기 위해 일종의 ‘쿠데타’를 시도하다 실패하자 고소를 하고, 회사 기밀을 빼내 퇴사했다며 2억5000만 달러 맞소송을 냈다. 뱀브로건 측 변호사는 이번 맞고소에 대해 “완전한 허구”라며 회사 측 주장을 반박했다.

1단계 주행 시험 성공^[3] 후 2단계 주행 시험은 네바다 사막에 설치한 시험 트랙에서 실시하였는데, 1단계와 달리 사람이 들어갈 수 있는 크기의 테스트 열차를 제작하여 310km/h 주파에 성공하였다.^[4] 2017년 12월 3차 테스팅에서는 387km/h 속도 달성에 성공하였다

대한민국

한국철도기술연구원이 자기부상 기술과 진공압축 기술을 융합하여 2016년 6월 22일 독자적으로 한국형 하이퍼루프, 초고속 캡슐트레인을 개발, 시속 700Km 시험에 성공하여 미국 등 다른 나라보다 기술적인 면에서 앞서있다. 초고속 캡슐 트레인의 원리는 튜브 속의 기압을 0.1기압 이하로 낮춰 공기 저항을 최소화하여 진공에 가까운 아진공 튜브 속을 최고 시속 1,200km까지 달리게 하는 기술이다. 대한민국은 세계 최초로 고온초전도체, 자기부상열차 기술개발도 이미 성공하였으며, 개발중인 한국형 하이퍼루프의 시속 1,200km 음속 주행 목표가 달성되면 시속 300km KTX보다는 4배, 시속 800km 비행기보다도 더 빠르며, 서울에서 부산까지 불과 16분이면 도착할 수 있게 된다. 이 경우 우리나라는 물론 전세계 교통체계에 큰 변화를 가져올 사업으로 부상되어, 관계부처(국토부)에서도 적극적 추진을 지원하고 있으며, 이럴 경우 향후 10년 이내 최고 시속 1,200km 열차의 상용화 달성으로 세계의 글로벌 교통 혁명을 대한민국이 주도해 나가게 된다.

일본

하이퍼루프는 아니지만 자기부상방식 열차를 1962년부터 개발에 나서 50년간 꾸준한 연구 끝에, 2016년 7월 현재 시속 603Km(서울에서 부산까지 40분 만에 주파) 상용화 수준까지 도달한 리니어 열차를 개발 상용화 한다. 공기 저항을 줄이기 위해 납작하고 길쭉한 앞모습을 한 열차를 초전도체 위에 띄워 선로와 열차 간 저항도 없앤 결과, 비행기 수준인 시속 600km로 달리고 있다. 2016년 참의원 선거에서 압승한 아베 총리는 경기 부양책으로 도쿄, 오사카 간 이 리니어 신칸센 조기 추진을 서둘러 개통도 8년을 앞당기기로 했다. 건설비는 총 9조엔으로 한화로는 92조 원이 넘기 때문에 경기 부양효과가 상당할 것으로 보인다.

출처:워키백과

서울에서 부산을 단 20분? 하이퍼루프 과연 가능할까?  

"10년 안에 서울~부산 20분에 간다..KTX 반값으로"

전국에 X자로 하이퍼튜브 노선을 구축하면, 전국 주요 도시간 30분대 이동 통근생활권이 가능하다. [철도연 제공]

"10년 안에 서울~부산 20분에 간다..KTX 반값으로"

https://news.v.daum.net/v/20190627101943953

http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=cnt_reporter&logNo=221240411950