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하이퍼루프

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1. 개요2. 역사
2.1. 등장 배경: 다른 열차와의 비교2.2. 실증 단계
2.2.1. 미국 HTT2.2.2. 유럽 HARDT2.2.3. 중국 CASIC
2.3. 검증 단계
2.3.1. 한국 철도연2.3.2. 캐나다 트랜스포드2.3.3. 폴란드 네보모2.3.4. 기타
2.4. 사업 중단
2.4.1. 미국 일론머스크2.4.2. 영국 버진그룹
3. 논의
3.1. 건설 비용3.2. 저압 유지3.3. 부상 방식3.4. 수송 용량3.5. 분기 제어3.6. 안전 대처
4. 여담
4.1. 포퓰리즘 논란4.2. 태양광 발전 논란4.3. 달/화성의 교통수단으로 검토4.4. 관련 미디어
5. 둘러보기

1. 개요

2022년 10월, 스브스뉴스의 소개 영상

영문 위키백과 (Hyperloop)

고속철도의 한계를 극복하기 위해, 자기부상열차, 호버트레인, 튜브트레인 다음으로 시도하는 고속 교통수단 방식.[1]

2009년, 대한민국의 한국철도기술연구원이 먼저 "하이퍼튜브"를 세계 최초로 사업화했다. 하지만 이후 2012년 미국의 일론 머스크가 "하이퍼루프" 용어를 꺼내들고, 2013년 구상을 선보이며 오픈소스 아이디어 공모전을 열며 본격적인 논의가 시작되어, 비슷한 유형의 캡슐/주행체/차량 및 분야의 대명사가 되었다.[2] 2022년 이후 일론 머스크와 버진 그룹은 사업을 접었으나, 한국 포함 전세계 5-6개 주체는 연구를 계속 추진한다.

2. 역사

2.1. 등장 배경: 다른 열차와의 비교

마찰저항 공기저항
고속 고속철도 O O
부상 자기부상열차, 호버트레인 X O
튜브 튜브트레인, 하이퍼루프 X ~X

2.2. 실증 단계

2.2.1. 미국 HTT

2018년 5월, 미국 HTT가 공개한 튜브[5]

2.2.2. 유럽 HARDT

2019년 6월, 유럽 HARDT가 공개한 튜브[7]

2.2.3. 중국 CASIC

2023년 4월, 중국 CASIC이 공개한 첫 시험주행[8]

2.3. 검증 단계

2.3.1. 한국 철도연

2.3.2. 캐나다 트랜스포드

2.3.3. 폴란드 네보모

2.3.4. 기타

2.4. 사업 중단

2.4.1. 미국 일론머스크

파일:external/www.pindex.com/image_1301.png
2013년 8월, 미국 일론 머스크의 "하이퍼루프 알파"[11]

2.4.2. 영국 버진그룹

파일:hyperloop_virgin_2016.png
2016년 5월, 영국 버진 그룹의 "하이퍼루프 원" (여객용, 화물용)

3. 논의

하이퍼루프의 특징은 다음과 같고, 이에 따라 연구 분야가 나뉜다.

3.1. 건설 비용

기존 철도 시스템과 전혀 호환성이 없어 모든 기반시설을 처음부터 구축하고 지어야 한다.
위와 같은 단점들로 초기 건설 비용이 높으리란 추측이 있었으나 이는 논쟁의 여지가 있다.[17]

3.2. 저압 유지

3.3. 부상 방식

3.4. 수송 용량

포드 형식의 소량 수송 시스템이 기존 철도나 항공기의 대량 수송 시스템과 같은 양을 수송하려면 편성이 크게 늘거나, 복선이 크게 늘어야 한다.

3.5. 분기 제어

파일:hyperloop_research_221028.jpg
2018년 12월 이후 노선 구상 변경

기존과 같은 "선상 정차 방식"에 따른 구상은 최대한 도심 내로 기존 경부-호남선을 따르며 도심지 대심도 굴착이 많아져 건설비가 비싸지고 갈등이 크며, 중간정차역을 많이 지을 수 없어 경제성이 낮고, 오송역/ 무안공항역 사례처럼 무리한 드리프트가 생기는 등 악습을 반복할 우려가 있었다.

이에 2018년 12월 무렵부터 "분기 정차 방식"으로 구상된다. 교외로 노선을 건설하고 분기만 도심에 끌어오는 방식으로, 노선 자체는 최대한 직선화해 곡률반경과 표정속도를 지키고 건설비가 줄어들며, 정치적인 드리프트 우려가 없어지고, 중간정차역을 많이 지을 수 있게 되었다. 이를 위해선 운하 도킹처럼 일정 거리마다 배관 양측의 기압을 맞춰주는 기술이 필요하다.

3.6. 안전 대처

정상운행상황에 대해 연구할 사안은 다음과 같다.
비상상황에 대해 연구할 사안은 다음과 같다.

4. 여담

4.1. 포퓰리즘 논란

실제 기술 성숙도를 아득히 뛰어넘어 근시일에 도입이 가능한 것마냥 무리한 주장을 하는 이들이 있다. 이러한 정치인들/사업가들은 표팔이/투자팔이/사기/ 포퓰리즘/ 베이퍼웨어 팔이 등, 사회의 돈/시간/담론을 낭비한다는 비판을 받곤 한다.

4.2. 태양광 발전 논란

이는 하이퍼루프와는 전혀 무관하지만, 하이퍼루프 튜브 상단에 태양광 발전을 수백 km를 깔면 수익사업이 되지 않을까? 라는 아이디어를 일론 머스크가 2013년 초기 아이디어 제시 당시 제시해서 한동안 함께 논의되곤 했다. 하지만 이는 2020년대 들어 비경제적이라는 의견이 우세하다.
상단에 놓자는 위와 유사한 아이디어들은 다음과 같다.
하단에 놓자는 아이디어들은 다음과 같다.

4.3. 달/화성의 교통수단으로 검토

하이퍼루프는 지구보다는 이나 화성처럼 이미 대기가 희박한 천체에서 운용하는 것이 더 타당할 것으로 전망되고 있다. 거친 지표면이나 우주에서 오는 운석에서 발생하는 파편을 막을 수 있을 정도로 방호력이 높은 튜브를 만들어 각 지역의 기지들을 연결하는 하이퍼루프를 만들면 행성 전역을 아우르면서도 로켓을 타는 것보다 훨씬 안전하고 효율적인 교통수단이 될 수 있다.

4.4. 관련 미디어

2004년 일본 게임 선더포스의 일러스트에 리니어모터카가 발전할 것을 예견한 일러스트가 있다. 이것이 미래세계다!!라는 밈으로, 극과 극의 상황을 명확하게 보여주는 범용성 덕에 2010년 이후 재발굴되어 유행한다.

2016년 대한민국 책 '2045 미래사회@인터넷'( 한국인터넷진흥원이 발간)은 진공관 운송수단(Evacuated Tube Transport·ETT)이 시속 6000km에 달할 것으로 예상했다. #

2016년 미국 게임 오버워치에는 아메리카 대륙, 유럽, 아프리카 대륙을 경유하는 범대서양 하이퍼루프를 운용한다는 설정이 있다. 하이퍼루프와 하이퍼레일(Hyper-rail)이라는 용어를 섞어 쓰고 있으며, 밝혀진 경유지로는 토론토, 미드타운, 블리자드 월드, 파라이수(리우데자네이루), 왕의 길, 서킷 로얄(몬테 카를로), 말레벤토, 콜로세오(로마), 눔바니, 그리고 미구현 지역인 대서양 생태도시가 있다.

2019년 스웨덴 게임 새티스팩토리에 하이퍼루프와 유사한 하이퍼튜브라는 구조물이 있다. 다만 사람만 탑승할 수 있으며, 캡슐이 없이 사람이 직접 에어 튜브에 몸으로 탑승한다.

2021년 미국 영화 고질라 VS. 콩에서 에이펙스사의 장거리 수송체계로 등장한다. 미국에서 홍콩까지 연결하는 거대 시설로 나온다.

2021년 일본 만화 명탐정 코난: 비색의 탄환에서 하이퍼루프와 리니어 신칸센을 짬뽕한 열차가[25] 사건의 메인으로 들어간다. 코난 세계관에선 일본에서 하이퍼루프를 세계 최초로 완성시켰고, 일본의 탄환이라 하여 일명 "재패니즈 불릿"이라 불리고 있다.[26]

5. 둘러보기

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관련 문서
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육상 교통 테슬라 · 보링 컴퍼니
항공 우주 스페이스X ( 스타링크)
과거 사업 Zip2 · 페이팔 · OpenAI
프로젝트 화성 테라포밍 · 소행성 채굴 · 탄소 포집 · 하이퍼루프
관련 문서 그라임스 · 아이언맨 · 비트코인 · 도지코인 · 트위터 인수 · 일론 머스크(전기) · 리턴 투 스페이스
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[1] 따라서 앞서 세 차례 시도의 기술, 특징들을 모두 담는다. [2] 미국 일론 머스크는 '테슬라 하이퍼루프', 미국 HTT는 'HTT 하이퍼루프', 영국 버진 그룹은 '버진 하이퍼루프', 네덜란드 델프트 공대는 '델프트 하이퍼루프'라는 식. [3] 이마저도 해당 열차들이 주행한 선로와 주변시설을 개박살내며 기록한 속도이다. [4] 영문 위키 Vactrain(Vacuum Tube Train, 진공 관 열차) 참고. [5] 대한민국의 한국건설기술연구원이 기술을 제휴했다. [6] 하이퍼루프라는 단어를 쓰지만, 일론 머스크와 무관한 별개의 회사다. [7] 대한민국의 포스코인터내셔널 세아제강이 납품했다! [8] 사우스 차이나 모닝 포스트에 2023년 1월 210m 트랙에서 50km/h를 이동시킨 내용 인터뷰. 이후 2024년 2월 2km 트랙에서 600km/h 이상을 달성했다고 주장하나 자료 미공개. [9] 중국우주과학공업집단공사라고도 한다. [10] 경상남도 함안군 #, 전라북도 새만금 #, 충청남도 예산-당진 # 등이 국토부 사업에 신청했다. 부산광역시는 신청하지 않은 것에 대해, 야당 더불어민주당이 비난했으나, 박형준 시장은 시험선로와 어반루프 공약실현은 별개라고 반박했다. # [11] 테슬라 스페이스X가 동시 연구하여, 부득이 일론 머스크라고 정리. 일론 머스크 팀은 튜브도, 차량도, 어떠한 실물도 공개된 바가 없다. 이 구상 그림이 전부다. [12] TBM 공법도 대한민국이 앞서나가, 수도권 광역급행철도들을 건설하기에 이른다. [13] 동영상에 나온 모양새로 보아 아무래도 기존의 철도와 일론 머스크의 하이퍼루프 구상안을 어느 정도 절충한 버젼인 것으로 보인다. 화물이나 많은 사람을 수송할 수 있을 정도로 큰 '크기'와 (분기 제어를 포함한) 기존의 철도기술을 활용할 수 있고, 기본 한 량에서 상황에 따라 여러 량을 묶어서 운송할 수 있는 '효율성'을 확보하고 대신 원래 구상처럼 아예 레일이 없는 시스템은 포기한 것으로 보인다. 자세히 보면 레일과 차체의 접촉부가 거의 닿아 있는 형태인데 이 경우 곡선부에서는 어떻게 처리하느냐가 관건이 될 것으로 보인다. 다만, 하이퍼루프의 특성상 계속 직선으로 운행한다는 걸 염두에 둔 것으로 보이기도 한다. 튜브에 들어갈 때는 레일이 없는데 생략한 건지 의도적인 건지... [14] 물론 이 정도로 빠르게 가속을 하게 된다면 로켓조차 뛰어넘는 G를 버텨야 하므로 여객용은 어렵고 화물용이다. [15] 참고로 객차 량 수는 열차(나열된 차량) 여부를 따지는 기준이 아니다. 용인 경전철도 1량이다. [16] 튜브 내에 희박하게 공기가 남아 있어서 열차와 튜브 사이의 공간이 좁아지고 열차의 속도가 음속에 가까워지면 튜브 내 공기의 흐름이 어느 순간 막히는 현상이 일어난다. 이를 '칸트로비츠 한계(Kantrowitz limit, 공기 질식)'라 부른다. 따라서 차량 전방에서 고압공기의 형성을 막고 공기를 차량 후방으로 능동 전달하기 위해 알파 설계 개념에서 전기 구동식 흡입팬과 축류압축기를 차량에 설치한다. [17] 동 구간에 고속철도를 놓는 것보다 저렴하다는 결과가 계속 나온다. 경부고속선 완공에 20조원 가량이 들었는데, 경부하이퍼루프선은 대략 반값이 예상된다. 그럼 수송용량이 1/2보다 크면 경제성이 있는 건데... '수송 용량' 문단에 서술. [18] 실질적으로는 18량이 조금 안된다. 1, 20호차는 기관차이며, 2, 19호차의 일부는 동력계통이 들어가 있기 때문. [19] 수원역에서 북쪽으로는 구로역, 남쪽으로는 평택지제역에 이르는 거리이다. [20] 예를 들어, KTX 열차 하나가 서울-부산을 가는데 전기료만 해서 약 200만원이 든다. 하지만 여러 승객이 탈 수 있기 때문에 개개인이 내는 값은 상대적으로 싼 것이다. [21] 대표적인 예시로 심정지는 골든타임 4분을 넘기면 생존률이 급격히 떨어진다. 역간 간격이 최대 20분임을 고려하면 꽤나 위험하다. 물론 차내에 AED등의 응급 의료장비를 배치함으로써 해결 가능하지만. [22] 인천국제공항 - 고양시 - 의정부시 [23] 서울-부산 KTX가 2시간 반 동안 편도 소비전력이 약 1만kWh 정도다. 반면 태양광발전은 1㎡당 0.1kW 정도고, 경부고속선 400km에 폭 2m 정도로 잡으면 80만㎡이므로 8만kW다. 2시간 반 동안 20만kWh를 낼 수 있다. 언뜻 가능해보일지 모르지만, 경부고속선에 같은 시간에 KTX는 1대만 달리는게 아니라 수십대가 동시에 달리는데다, 대한민국의 일일 평균 태양광발전은 4시간에 불과하다. [24] 2018년 3월, 게임 Surviving Mars는 '화성개척+철도'의 아이디어를 담았으나, 저속의 모노레일만 등장할 뿐 튜브트레인/자기부상/고속열차는 나오지 않는다. [25] 열차 자체는 초기형 디자인을 따 왔지만 운행 원리는 영락없는 L0계 리니어 모터카 그 자체고, 그게 운행하는 터널은 하이퍼루프의 진공 터널이다(..) 하이퍼루프처럼 전 구간이 진공터널은 아니고 역사와 터널 진입 전 일부 구간은 일반적인 개방형 선로고 열차가 출입할 때만 터널을 개폐하고 다시 감압시키는 방식으로 운영한다. [26] 일본의 신칸센은 일제 시절의 '탄환열차(弾丸列車; 단간렛샤) 계획' 콘셉트에서 계속 발전해온 것이다.