UNIST, 꿈의 열차 `하이퍼루프` 개발 도전장

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UNIST가 `하이퍼루프`를 사회 변화를 이끌 미래 연구도전 과제로 선정했다.

울산과학기술원(UNIST, 총장 정무영)은 초고속 교통 시스템 `하이퍼루프` 핵심 요소 기술 개발을 위한 `유루프(U-Loop) 프로젝트`에 착수했다.

유루프 프로젝트는 5년 동안 추진된다. 이재선 교수(기계 및 원자력공학부)를 리더로 하여 같은 과 이재화 교수를 비롯해 전기전자컴퓨터공학부 김효일, 정지훈, 한기진, 캐서린 김 교수와 디자인 및 인간공학부 정연우 교수 등 신진 교수 6명이 태스크포스(TF)팀을 구성했다.

이재선 교수는 “일론 머스크의 제안 이후 미국은 여러 대학과 기업이 앞장서서 다양한 아이디어를 적용한 하이퍼루프 테스트를 벌이고 있다”면서 “하지만 국내에서는 아직 해보겠다고 나서는 곳이 없다. `퍼스트 인 체인지`라는 UNIST 모토처럼 신진 교수들이 뭉쳐 도전하기로 했다”고 설명했다.

UNIST 유루프 프로젝트팀(이하 유루프팀)은 기획 단계부터 미국 하이퍼루프 연구 방향과 차별화한 요소를 발굴, 프로젝트 설계에 반영할 계획이다. `한국형 하이퍼루프`라 말하기에는 이르지만 `추격자`가 아닌 `선도자` 역할을 하겠다는 의지다.

먼저 하이퍼루프 열차 부양과 추진에서 미국 연구 방향인 공기압 차이가 아닌 자기 부상 방식을 고도화해 적용할 계획이다.

자기 부상·추진은 같은 극 자석 간에 밀어내는 힘(자기력)을 이용해 열차를 띄우고, 이 자기력를 열차에 반복 가해서 이동 추진력을 얻는 방식이다.

하이퍼루프 구축 상상 이미지.
하이퍼루프 구축 상상 이미지.

유루프팀은 기존 고효율 모터와 에너지저장장치(ESS) 등을 고도화해 새로운 고속 자기 부상·추진 기술을 개발한다. 개발에 성공하면 일정 구간에서만 가속해도 장시간 추진력을 얻을 수 있다. 이를 위해 ESS 등 스마트그리드를 활용하고, 에너지 밀도가 고전력을 하이퍼루프에 효율 높게 적용하는 방식이다.

하이퍼루프 튜브 내 공기 저항 감축과 제어에는 `공기 압축기`를 설계해 적용한다. 이 과정에서 UNIST의 강점인 슈퍼컴퓨팅 기술을 토대로 유체 해석과 고속화 영향 분석 등을 거쳐 튜브 내 공기 저항을 최적화시켜 나갈 계획이다.

열차와 터미널 디자인도 프로젝트 초기 연구부터 반영, 하이퍼루프 전체 시스템 운영 효율을 높인다.

하이퍼루프 캡슐열차와 터미널 이미지
하이퍼루프 캡슐열차와 터미널 이미지

또 상용화 이후 과제로 치부될 수 있는 열차 운행, 승객 서비스와 연계된 초고속 열차 통신망도 초기 연구 단계부터 검토하고 있다.

이와 관련해 UNIST는 21일 `하이퍼루프 국제 심포지엄`을 열고 유루프 프로젝트를 공개했다. 철도기술연구원, 한국기계연구원 등 관련 연구 기관과 협력을 요청하고 공동 연구 방향도 제시했다.

정무영 총장은 “서울에서 부산까지 16분 만에 이동할 수 있는 꿈의 열차. 우리나라는 물론 세계 인류의 삶에 대변화를 안길 하이퍼루프 현실화에 UNIST가 앞장서겠다”고 말했다.

하이퍼루프 이미지.
하이퍼루프 이미지.

`하이퍼루프`는 열차 통로를 진공 튜브형으로 설계해 튜브 내에서 캡슐 형태 열차를 운행하는 초고속 열차 시스템이다. 최고 1200㎞/h 고속 주행이 가능해 고속철·항공 등 기존의 교통 수단에 비해 빠르고 환경 친화형이며, 안전성도 높다. 최근 다양한 연관 기술 발달로 건설과 운행 부문에서 경제 편익성이 확인되자 2013년 머스크 제안 이후 전 세계의 화두로 떠올랐다.

UNIST, 꿈의 열차 `하이퍼루프` 개발 도전장


울산=임동식기자 dslim@etnews.com