어린 시절 TV에서 본 만화영화나 SF 영화 속에서는 자동차가 하늘을 날아다니고, 선로 위를 떠서 달리던 열차가 미래도시를 가로지르는 장면이 나오기도 했다. 우리는 옛날부터 공중을 달리는 열차, 근두운을 타고 날아가는 손오공이나 마법 양탄자를 타는 알라딘처럼 하늘을 날고 싶어 했다. 그리고 지금, 상상 속 미래에만 존재할 것 같았던 기술들이 현실이 되고 있다. 더 안전하고 빠르며, 저렴하고 편리하며, 날씨에 둔감하고 지속 가능한 자체 동력을 생산하는 차세대 교통수단으로 자기부상열차, 스카이카, 자율주행차, 하이퍼루프 등이 제시된다.


자기 부상 기술
초고속 튜브 트레인은 자기 부상의 기술로 기존 물체들 간의 접촉을 없애고 자석이 만들어주는 자력을 이용해 물체와 물체를 띄우는 기술이다. 따라서 마찰이 없으므로 빠르게 움직일 수 있고 먼지가 나지 않으며, 이러한 자기 부상 기술의 장점을 이용해 수송기계나 다양하게 움직이는 기계를 만들 수 있다. 자기 부상력은 자기장과 자기장 사이의 상호작용으로 만들어지며, 자기장의 근원은 움직이는 전기가 만들어 준다. 도선에 전기가 흐르면 도선 주위에 원형으로 자기장이 형성되고, 자기장끼리 만날 때 서로 잡아당기는 인력이나 밀어내는 척력이 만들어진다. 1985년도에 과학기술부 주관으로 자기부상열차 연구를 처음으로 시작했고, 20년의 연구 끝에 사람이 탈 수 있는 자기부상 열차를 만들었다. 이러한 연구 기술을 바탕으로 만든 자기부상열차가 인천에서 운행 중이다. 자기부상열차는 인력을 이용한 것으로, 완전히 붙지 않고 일정한 공극을 유지하도록 하는 것이 부상제어기술의 핵심이다. 인천공항 에코비의 경우, 공극이 8mm보다 커지면 전류의 세기를 강하게 하고, 8mm보다 줄어들면 전류의 세기를 약하게 해 공극을 일정하게 맞춰준다.

하이퍼루프의 탄생
하이퍼루프는 0.001기압의 아진공 튜브 가이드 웨이 내부에서 캡슐 차량(Pod)이 시간당 최고 속도 1,220km를 주행하는 시스템이다. 캡슐 차량을 부상시킨 상태로 주행시켜 차륜과 레일 간 마찰 저항을 제거하고 진공에 가까운 튜브에서 주행해 공기 저항을 최소화한다. 속도, 수송능력, 대기시간, 이용요금, 운행 환경, 탄소 배출 등에서 장점이 많은 교통수단으로 하이퍼루프가 실현된다면 비행기보다 빠르고 공항에서 공항까지 이동하는 시간도 비행기보다 줄어들게 된다. 테슬라 창업자 엘론 머스크가 하이퍼루프를 처음 제시했으며 이후 미국, 캐나다, 유럽, 인도, UAE, 중국 등 여러 업체가 개발에 뛰어들었다. 현재 전 세계 유일하게 미국 네바다 사막에서 실제 크기의 모의 주행 시설을 구축하고, 400여 차례의 테스트를 거쳐 이 기술이 본격적으로 작동한다는 것을 증명했으며 2021년까지 두바이에 하이퍼루프를 건설할 계획이다.

주목받는 초고속 튜브 트레인
우리나라는 엘론 머스크가 하이퍼루프를 제안한 2013년보다 4년 앞선 2009년부터 한국철도기술 연구원이 하이퍼루프 기술의 하이퍼튜브 익스프레스(HTX)를 연구하고 있다. 하이퍼루프가 차세대 교통수단으로 주목받는 이유는, 속도가 빠르다는 것 외에도 시스템 구조가 간단하고 생애 주기비용이 다른 초고속 교통수단에 비해 저렴하다는 점이다. 따라서 KTX보다 절반 수준의 비용으로 더 빠른 교통수단을 이용할 수 있다. 튜브 트레인은 스위스가 가장 먼저 개발에 착수한 상태며, 일본은 2005년 세계 최초로 도시형 자기부상열차를 개통하고 2015년에 시속 600km/h를 돌파했다. 또한, 미국은 일본의 자기부상열차 도입을 협의 중이며 중국도 초고속 자기부상열차가 낼 수 있는 속도의 한계를 극복하기 위해 튜브 트레인에 대한 연구를 병행하고 있다. 이처럼 세계 여러 나라의 자기부상열차 대결은 점점 더 치열해지고 있다. 새로운 개념의 교통수단 초고속 튜브 트레인, 자기 부상의 기술로 우리 미래를 빠르고 쾌적한 세계로 만들 수 있을까? 부산에서 유럽으로 출장을 가고 다시 집으로 귀가해 침대에서 하루를 마무리하는 날이 머지않아 이루어질 것을 기대해본다.


오예림 기자 stcavon@g.shingu.ac.kr

신구학보사 기자

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