[차세대 초고속 이동수단] 하이퍼루프가 지닌 문제점과 그 극복 방안

hunhani (65)in #kr • 7 years ago (edited)

안녕하세요. 훈하니 @hunhani입니다.

지난 시간 하이퍼루프의 장점에 대해 알아보았는데요. 장점이 많다면 분명 단점도 존재하겠죠? 오늘은 하이퍼루프가 지닌 문제점과 그 극복 방안들에 대해 다뤄보겠습니다.

간단 복습

◇ 초고속 실현

음속에 가까운 시속 최대 1200㎞ 수준의 속도

◇ 저렴한 비용

고속열차, 비행기보다 더 싼 가격에 이용 가능

◇ 잦은 운행 가능

이론적으로 30초마다 출발 가능

◇ 더 적은 건설비 소요

고속철도 건설보다 더 적은 건설비 책정

◇ 미래 지향적 기술

태양열 에너지 사용
날씨, 자연재해, 급경사에 유연하게 대처

장점이 단점이 되는 순간

빠르고, 편리하고, 저렴하고, 지속적인 동력과 지진에 대한 내구성까지 갖춘 미래형 차세대 교통수단 하이퍼루프! 장점만 들여다보면 그야말로 완벽한 교통수단이지만 당연히 걱정거리가 존재한답니다.

먼저, 음속에 가까운 속도로 운행하기 때문에 사고가 발생하면 그 규모를 가늠하기 어려울 정도의 대참사로 이어질 가능성이 높겠죠? 또한, 밀폐된 튜브 안에서 운행하기 때문에 탑승자의 건강에 이상이 생길 경우 바로 대처하기 어렵습니다. 이외에도 몇 가지 기술적인 문제점을 살펴보겠습니다.

◇ 열차의 분기 제어 문제

공기베어링을 형성해 날아가는 하이퍼루프 특성상 열차의 주위에 항상 일정한 두께의 공기막이 형성돼야 하므로 열차의 분기를 제어하기 위해서는 튜브 자체를 끊고 이어주는 고난도의 기술을 사용해야 하는데요. 그 와중에 진공까지 유지해야 하므로 쉽지 않은 문제입니다. 기존 공기 수송에서 사용하는 것처럼 유체의 흐름을 조절하여 다른 튜브로 열차를 쏘아 주어야 하니 상당히 까다롭겠죠? 최소한 기존 열차에서 사용하는 분기 제어 방식은 사용할 수 없겠지요.

◇ 다이어 편성 문제

열차라고 부르기 민망한 1량짜리의 짧은 차량을 사용하며 탑승 가능한 승객 수에도 제한이 있기 때문에 기존 열차 시스템에서 사용하는 것보다 훨씬 정교하고 자동화된 제어가 필요합니다. 특히 각 열차 속도가 1200km/h 이상이기 때문에 차량 간격을 유지하는 데 많은 어려움이 예상되는데요. 특히 앞차에 사고가 발생할 확률도 고려해야겠지요. 단순히 빠르고 잦은 운행이 가능하다고 해서 다 좋은 것은 아니랍니다.

◇ 튜브 파손 시의 대책

구조물의 일부가 파손되거나 붕괴한 경우 혹은 아예 구간이 무너져 버린 경우라면 겉으로 쉽게 알 수 있으니 그나마 사고 확인 즉시 대처가 가능합니다. 그런데 만약 튜브의 일부가 휘거나 부속품 등이 튜브 내부에 떨어지거나 할 경우 초고속으로 운행하는 열차가 그것에 부딪혀 대형 참사로 번질 수가 있겠죠. 자기부상열차라면 작은 돌멩이 정도는 무시하고 지나갈 수 있지만 얇은 공기막 위를 날아가는 하이퍼루프 열차에게는 이 파편 문제가 치명적으로 작용할 수 있습니다.

◇ 곡선 주로 문제

곡선 주로를 어떻게 해결할 것이냐 역시 큰 난관입니다. 최대 시속 1200km로 주행할 경우 회전운동에 의한 가속도가 너무 커지기 때문에 탑승객들이 견디기가 만만치 않으리라 예상되는데요. 마찬가지로 곡선 주로에서의 진동 역시 걸림돌입니다. 이러한 제반 문제를 해결하려면 사실상 거의 직선 주로로 건설돼야 하는데 국내 지형을 고려하면 쉽지 않은 문제지요.

◇ 승객 피로 및 응급상황 대비 문제

하이퍼루프 열차의 특성상 창문이 없기 때문에 승객들이 여행 내내 밀실공포증을 호소할 수 있습니다. 비상정차를 한다고 해도 열차에서 내릴 수가 없으므로 어쨌든 역까지는 가야만 하죠. 그렇지 않으면 아예 튜브를 철거해서 열차를 끄집어내야 하는데 그 사이에 승객의 상태가 돌이킬 수 없을 정도로 악화될 수도 있습니다. 특히 희박한 공기 속을 날아가기 때문에 질식 우려가 있죠. 여러 가지 상황을 고려하면 일단 사고가 발생하면 탑승객 전원 사망 같은 대형사고로 번질 가능성이 다분합니다. 덧붙여, 기존 열차에는 화장실이 존재하는데 대부분의 하이퍼루프 열차는 공간 문제로 화장실과 이동통로 등이 생략되어 있는 경우가 많겠지요. 때문에 생리현상을 해결하기가 애매하다는 문제점도 있습니다.

우리나라에도 하이퍼루프가?

국내에서도 하이퍼루프에 대한 관심이 뜨겁습니다. 국토교통부발 지원 계획이 제4차 산업혁명 이름으로 발표되는가 하면, 건설 관련 기관도 청사진을 공표하며 참여를 선언하기도 하죠. 심지어 하이퍼루프 관련주가 벌써부터 주목받고 있고, 울산의 하이퍼루프 개발로 해당 산업의 새만금 유치계획에 비상이 걸렸다는 보도까지 나오는 상황입니다.

국내 하이퍼루프 개발과 관련해 가장 주목받고 있는 기관은 울산과학기술원, 유니스트(UNIST)입니다. 유니스트는 지난 16년 7월 21일 하이퍼루프 연구에 착수하여 향후 5년 동안 14억 원을 투입해 한국형 하이퍼루프를 개발한다는 내용을 발표했습니다. 도면 수준이긴 하지만 구상도까지 공개되면서 관계자들을 한껏 고무시켰죠.

유니스트는 이 프로젝트를 유루프(U-Loop)라고 명명했습니다. 엘론 머스크가 제안한 공기부상 추진 방식이 아닌 자기 부상 추진 방식으로 개발한다고 하네요. 공기저항을 거의 없도록 만들기 위해 진공 튜브 기반의 공기 부상 추진 방식 개념이 나왔으니, 레일의 마찰이 없는 자기부 상 방식의 차체 도입도 기대해볼만 합니다. 자기 부상 열차 분야에서 기술력을 확보한 한국기계연구원 또한 이 프로젝트에 함께 참여한다고 하는데요. 단, 5년 14억 원의 시간과 예산만으로는 하이퍼루프 프로토타입을 개발하기에는 무리가 있으므로 운행 가능한 하이퍼루프 시스템의 완성을 위한 원천 기술 개발에 주력한다고 합니다.