하이퍼루프(Hyperloop)

 하이퍼루프(Hyperloop)                     

요약 

저압의 튜브 안에서 공기압의 압력 차를 이용해 빠르게 움직이는 초고속열차

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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.

하이퍼루프 내부 구조를 그린 컨셉아트

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.