서울에서 부산까지 20분, 하이퍼튜브란?

국토교통부에서 초고속 이동수단 하이퍼튜브 기술개발 테스트베드 부지선정을 위한 공모를 추진한다고 하는데, 하이퍼튜브란 무엇인지 간략히 알아보도록 하겠습니다.

 

 

하이퍼튜브(Hyper Tube eXpress:HTX)란?

• 하이퍼튜브란 진공에 가까운 튜브에서 비행기보다 빠른 속도로 달리는 미래형 교통수단을 말한다.
• 공기저항이 없는 아진공(0.001~0.01기압) 튜브 내에서 자기력으로 차량을 추진 부상시켜 이동하는 교통수단으로 시속 1,000km 이상 주행이 가능하다.
• 철도교통과 유사하지만 캡슐 형태의 창문이 없는 객차를 부분 진공 상태의 밀폐된 원형관 내부에서 운행한다.
• 전용 선로구조물을 이용하여 도시와 도시를 연결하는 교통시스템을 위한 개념이다.
• 우리나라는 2020년 하이퍼루프 축소 모형시험을 통해 시속 1,019km 주행에 성공하였음.

 

하이퍼튜브 특징

• 주행저항 감소가 가능하여 음속에 가까운 시속 1,000km 수준까지 나올 수 있음.
• 기존 자기 부상 열차에 비해 크기 및 중량이 작아 건설비 저감 가능
• 아진공 주행 환경과 무인 자율주행 및 전자기력을 이용한 차량의 추진/부상하는 기술적 특징을 가짐

하이퍼튜브 개념도 (출처: 국토부 보도자료)

 

하이퍼튜브 원리

• 추진: 차량 전자석과 지상 전자석의 밀고 당기는 힘으로 추진
• 추진제어: 궤도가 차량 추진을 제어. 차량 속도에 맞춰 궤도의 코일 극성을 연동
• 부상: 차량이 정위치에서 상하, 좌우로 움직이면 궤도의 코일에 이를 되돌리려는 유도전류가 흡입력 반발력이 발생되어 균형을 유지
• 부상력: 차량이 아래/위로 이동 시 유도전류에 의해 위/아래로 부상
• 안내력: 차량이 좌/우로 이동 시 유도전류에 의해 반대로 이동
• 비행기처럼 처음에는 바퀴로 가다가 시속 150Km에서 부상하며 속도가 빨라질수록 부상력/안내력이 커져 후행이 안정화

 

하이퍼튜브 추진 사항

• 2020년 축소모형시험을 통해 시속 1,019km를 주행에 성공함으로써 초고속 교통수단의 현실화 가능성을 세계 최초로 입증
• 2022년 6월 17일부터 한 달간 전국 지자체를 대상으로 '초고속 이동수단 하이퍼튜브 기술개발' 테스트베드 부지선정을 위한 공모를 추진
• 2024년 연구개발 사업에 착수하는 것을 목표로 함
• 2024년~2026년: 1~2Km의 짧은 구간을 제작하여 200Km/h 속도로 시범 주행 예정
• 추후 기술력 확보되면 12Km의 본 구간을 건설하여 운영할 예정
• 전국을 X자 형태로 네트워크를 구축하여 전국 주요 도시 간 통근 생활권이 가능하게 할 전망

 

하이퍼튜브 문제점

• 열차의 분기 제어 문제 : 열차의 주위에 항상 일정한 두께의 공기막이 형성되어야 하는데, 열차의 분기를 제어하기 위해서는 튜브 자체를 끊고 이어주는 고난도의 기술을 사용해야 함.
• 짧은 차량에 따른 편성 문제: 1량의 짧은 차량을 사용하기에 탑승 가능한 승객수가 제한되어 있으며 고속의 차량 간격을 유지하는데 많은 어려움이 예상됨.
• 튜브 파손 시 문제 : 튜브 내부가 파손 시 파편 문제가 치명적으로 작용할 수 있음
• 곡선 주로 문제: 곡선주로를 고속으로 주행 시 회전운동에 의한 가속도가 너무 커져버려 탑승객의 안전이 우려가 있으며, 곡선주로에서의 진동이 문제 될 수 있음.
• 승객 피로 및 응급상황 대비 문제: 창문이 없어 일부 승객의 경우 밀실 공포증을 호소할 수 있으며, 비상정차를 하더라도 열차에서 내릴 수 없음. 사고가 날 경우 승객 전원 사망 같은 대형사고로 이어질 가능성이 큼

 

마무리

유사한 개념의 하이퍼루프는 테스라의 엘론 머스크가 고안한 것으로 미국 서부 도시를 연결하는 새로운 콘셉트의 이동수단입니다. 진공튜브에서 차량을 살짝 띄어 이동하는 운송수단으로 우리나라에서 계획하는 하이퍼튜브하고는 운영방식에서 조금 다른 면이 있지만, 크게 다른 것 같지는 않습니다.

향후 10년 정도 지나면 상용화될 수도 있고, 물류비용 등이 크게 절감될 수 있다고 합니다.

여러 가지 기술이 개발되면서 기존에는 상상하지 못했던 일들이 일어나고 있습니다. 여러 가지 문제점들이 잘 보완되어 사람들에게 새로운 경험을 선사할 수 있는 기술로 발전되었으면 좋겠습니다.