하이퍼 튜브는 KTX보다 약 4배 빠른 속도를 자랑하며, 비행기보다 빠르면서도 친환경적이고 기상 영향을 덜 받아 미래의 핵심 교통수단으로 주목받고 있습니다.
하이퍼 튜브 개발
하이퍼 튜브는 진공에 가까운 튜브 속에서 자기 부상 기술로 열차를 띄우고, 전자기력을 이용해 열차를 초고속으로 이동시키는 미래형 교통 시스템으로, 비행기보다 빠르고 친환경적이며 기상의 영향을 덜 받는 것이 특징입니다.
올해부터 시작 "3년간 총 사업비 127억을 투입하여" 자기부상 추진 기술 개발에 본격 착수할 예정입니다.
‘하이퍼 튜브’는 2013년 ‘하이퍼루프’라는 이름으로 처음 제안된 개념으로, 현재는 우리나라와 유럽에서 주로 ‘하이퍼 튜브’라는 명칭으로 사용되고 있습니다.
이 시스템은 아진공(0.001~0.01기압) 상태의 튜브 속에서 자기 부상 기술로 열차를 띄우고, 열차와 선로 사이의 전자기력을 이용해 열차를 강하게 밀어 초고속으로 이동시키는 미래형 교통 수단입니다.
하이퍼 튜브는 시속 1,200km에 가까운 속도로 주행이 가능한 철도로, 현재 KTX가 서울역에서 부산역까지 무정차 기준 1시간 52분이 소요되는 구간을 20분 이내에 주파할 수 있어, 지역 간 획기적으로 향상할 수 있는 꿈의 교통 시스템입니다.
하이퍼 튜브 기술개발
하이퍼 튜브의 초격차 기술을 실현하기 위해서는 차량을 초고속으로 주행시키기 위한 ➊자기부상 및 추진 기술, 극한의 아진공 환경(0.001~0.01기압)을 안정적으로 유지할 수 있는 주행 통로인 ➋아진공 튜브의 설계·시공 기술, 그리고 아진공 상태에서도 객실의 기밀을 유지하고 안정적인 승차감을 제공할 수 있는 ➌차량 설계·제작 기술 등이 필수적으로 요구됩니다.
이번 연구개발은 하이퍼 튜브의 자기부상 및 추진 기술 개발에 해당하며, 하이퍼튜브 전용 선로, 초전도 전자석 시스템, 주행 제어 기술, 차체 설계·제작 등 4가지 세부 기술을 개발하고 이를 통해 차량의 부상 및 추진 성능을 검증할 계획입니다.
중점분야 1 자기부상 부상 및 추진 기술
• 초고속 부상/주진/제어기술
• 고효율 대용량 추진전력제어기술
중점분야 2 아진공튜브 인프라 건설 및 안전기술
• 아진공듀브 인프라 건설 및 시공기술
• 하이퍼듀브 안전기술
중점분야 3 아진공 차량 및 무선시스템 기술
• 아진공 차량 기술
• 초고속 아진공 무선시스템 기술
중점분야 4 하이퍼튜브 시스템 통합
•운영기술 하이퍼튜브 시스템 통합 및 성능검증
• 하이퍼튜브 시스템 운영기술
내실 있는 사업 추진을 위해 철도국장을 위원장으로 하고, 세부 기술 분야별 민간 전문가들이 참여하는 ‘하이퍼튜브 핵심기술 개발 사업 추진 TF’를 운영하여 연구개발 성과를 주기적으로 점검할 계획입니다.
하이퍼 튜브 초고속 철도인프라
전문가들은 하이퍼 튜브(HTX)가 KTX와 간선·지선 역할을 분담해 전국을 반나절 생활권으로 재편할 수 있다고 전망하고 있습니다.
이를 통해 산업 연계 확대와 수도권 과밀 해소, 지역 불균형 완화에 기여할 것으로 기대하고 있다. 여기에 탄소 배출이 없는 친환경 교통수단이라는 장점도 더해지고 있습니다.
이번 연구개발은 ‘철로 위 비행기’로 불리는 하이퍼 튜브 기술의 첫걸음으로, 우리나라는 고속철도 기술을 수입하던 나라에서 자체 개발·수출하는 국가로 성장하며 기술력을 세계에 입증한 바 있으며, 하이퍼튜브 기술 개발을 통해 글로벌 철도 시장을 선도하고 세계 무대에서 활약할 것입니다.
➊ (가이드웨이 개발) 차체 추진력을 발생하기 위해 전자석을 포함한 하이퍼 튜브 전용 선로 개발
➋ (초전도 전자석 시스템 개발) 차량에 장착되는 고온 초전도 전자석*, 초전도 성질을 유지하기 위한 극저온 냉각 시스템 설계·제작
* -243℃(30K) 이상에서 초전도 성질을 갖는 전자석(↔ 저온 초전도 전자석 : -273℃(0K))
➌ (주행 제어 기술 개발) 차량을 효율적으로 추진*하기 위한 가이드웨이 전자석의 공급 전력 제어 및 차체 위치 감지 기술 개발
* (추진 원리) 차량의 이동 위치를 감지하여 가이드웨이 전자석의 극성을 매우 짧은 주기로 지속 반복·변환하며 흡인력·반발력을 발생하여 차량 추진
➍ (차체 제작) 부상·추진이 가능한 차체 경량화 설계, 부상 전까지 차륜 주행이 가능한 현가장치 및 대차 설계 등 차체 제작
미국은 '하이퍼루프원'을 통해 시속 384km(무인), 172km(유인) 주행시험을 실시했지만 후속 자금 확보에 실패해 사업이 중단됐으며, 유럽은 네덜란드에 시험선을 구축하고, 독일과 일본도 관련 기술 개발 및 영업노선 건설에 나서고 있습니다.
우리나라는 2028년까지 핵심기술 개발, 2037년까지 시험선 실증을 거쳐 2038년 시범노선 구축을 목표로 하는 중장기 로드맵을 추진 중입니다.