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초고속 운송수단 하이퍼튜브, 속도시험 Start "0.001기압에서 714km/h 기록"

1/17규모 축소형 튜브 공력시험 장치 독자 개발 성공
하이퍼튜브 원천기술 확보코자 연구개발 박차가해
연말까지 1000km/h 속도 주행시험 진행할 계획

장병극 기자 | 기사입력 2020/09/17 [08:58]

초고속 운송수단 하이퍼튜브, 속도시험 Start "0.001기압에서 714km/h 기록"

1/17규모 축소형 튜브 공력시험 장치 독자 개발 성공
하이퍼튜브 원천기술 확보코자 연구개발 박차가해
연말까지 1000km/h 속도 주행시험 진행할 계획

장병극 기자 | 입력 : 2020/09/17 [08:58]

[국토매일=장병극 기자] 전 세계적으로 음속(1220km/h)에 가까운 초고속 교통수단의 원천 기술을 확보하기 위한 경쟁이 가속화되고 있는 가운데 한국철도기술연구원(이하 철도연)이 세계 최초로 0.001기압(아진공 상태)에서 시속 714km 공력시험에 성공했다.

 

철도연에 따르면 독자 개발한 축소형 튜브 공력시험장치에서 하이퍼튜브 속도시험을 시작했으며, 진공상태에 가까운 0.001기압에서 시속 714km의 속도를 기록하는 등 연구개발에 박차를 가하고 있다고 밝혔다.

 

4차 산업혁명에 초연결 시대를 준비하는 초고속 운송 네트워크 도입의 필요성이 증대하는 시점에서 이번 시험을 계기로 독자 개발한 이번 기술이 더 빠르고 안전하며 경제성까지 갖춘 초고속 운송수단 개발경쟁을 선도하게 됐다는 평가이다.

 

▲ 하이퍼튜브 주행시험을 위한 1/17 축소형 아진공 튜브 공력시험장치  © 국토매일

 

이번 하이퍼튜브 공력시험장치는 1/17 규모로 제작했으며 하이퍼튜브 차량, 차량을 초고속으로 주행하게 만드는 발사부, 아진공 튜브 및 제동부 등으로 구성됐다.

 

세계 최초로 개발한 이 장치는 0.001 기압에서 1000km/h 이상의 속도로 주행현상을 규명할 수 있다는 것이 철도연측의 설명이다.

 

일반적으로 항공기의 경우 공기저항을 줄이고자 연료가 가장 적게 드는 경제고도까지 상승을 한 후 순항 비행을 한다. 미국·유럽을 다니는 국제선의 경우 10km 고도에서 약 800-1000km/h 속도로 비행한다. 

 

지표의 대기압은 1기압이고, 고도 10km에서는 약 0.26.기압, 고도 약 50km에서는 0.002기압이 된다. 따라서 교통운송수단이 받게 되는 저항을 줄이기 위해서는 결국 진공상태의 환경을 만드는 것이 중요하다.

 

1000km/h 이상 초고속으로 주행하는 하이퍼튜브도 공기저항을 최소화해 진공상태에 가까운 튜브 속을 달리는 기술이 핵심이다. 이를 통해 기존 지상을 달리는 고속철도의 마찰저항 및 공기저항 등에 따른 속도한계를 극복할 수 있게 된다.

 

철도연은 이번 축소형 주행시험을 통해 0.001기압 상태에서 하이퍼튜브 차량의 주행 특성을 규명하고, 공력설계 원천기술을 확보해 나간다는 계획이다.

 

특히, 튜브 내부의 진공상태와 추진력 변화, 제동시스템 등의 성능을 구현해 연말까지 0.001기압 이하 환경에서 1000km/h 이상의 속도 주행시험을 진행할 예정이다.

 

▲ 1/17로 축소한 하이퍼튜브 캡슐열차  © 국토매일

 

한편, 철도연은 지난 2016년부터 9년 간 '하이퍼튜브 핵심기술 개발사업' 연구과제(연구책임자 이관섭 철도연 신교통혁신연구소장)를 수행하고 있다. 이미 아진공 기밀튜브, 하이퍼튜브 차량의 엔진에 해당하는 핵심장치인 초전도전자석, 차량의 주행 안전화 기술 등 핵심기술 개발은 완료한 상태이다.

 

향후 하이터튜브를 구현하기 위한 시제 차량을 개발하고 테스트베드를 이용한 성능 검증을 진행하고자 하이퍼튜브 실증 사업 등도 기획 중이다.

 

나희승 원장은 "하이퍼튜브 기술이 완성되는 미래에서는 유라시아를 통합하는 초연결 사회가 실현될 것"이라며 "한국판 뉴딜을 취한 친환경 미래 모빌리티, 하이퍼튜브 기술개발에 최선을 다하겠다"고 밝혔다.

 
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