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철도연, 하이퍼튜브 기술 개발 "시험장치서 시속 1019km 성공"

비행기보다 빠른 속도, 전세계 초고속육상교통수단 기술 경쟁서 우위 선점

장병극 기자 | 기사입력 2020/11/20 [18:56]

철도연, 하이퍼튜브 기술 개발 "시험장치서 시속 1019km 성공"

비행기보다 빠른 속도, 전세계 초고속육상교통수단 기술 경쟁서 우위 선점

장병극 기자 | 입력 : 2020/11/20 [18:56]

[국토매일=장병극 기자] 한국철도기술연구원(이하 철도연)이 축소형 하이퍼튜브 시험장치에서 속도시험을 통해 비행기보다 빠른 시속 1000km 속도를 기록하는 등 핵심 기술 개발에 속도를 내고 있다.

 

4차 산업혁명 초연결 시대를 준비하는 초고속 운송 네트워크 도입 필요성이 증가하고 있느 시점에서, 이번 시험을 계기로 우리 기술이 더 빠르고 안전하며 경제적인 친환경 초고속 교통신기술 개발 경쟁을 선도하게 됐다는 평가다.

 

철도연에 따르면 독자 개발한 축소형 튜브 공력시험장치에서 하이퍼튜브 속도시험을 한 결과 진공상태에 가까운 0.001 기압 수준에서 시속 1019km의 속도를 달성했다고 밝혔다. 지난 9월 아진공 상태에서 공력 주행시험을 본격화해 시속 714km의 속도를 기록한 이후 2달 만에 시속 1000km 이상을 달성하는 쾌거를 이룬 것이다. 

 

특히 공력시험장치의 가속관 부분에서 급가속 주행마찰에 의한 차량의 주행 장애 문제 등을 해결하면서 시속 1000km 이상의 속도를 돌파하게 됐다. 

 

▲ 철도연이 개발 중인 최고시속 1200km의 하이퍼튜브 개념도  © 국토매일


현재 미국이나 유럽을 다니는 국제선 항공기의 경우 시속 800-1000km의 속도로 비행한다. 최근 전 세계적으로 여객기보다 빠르고 음속(시속 1220km)에 가까운 시속 1000km 이상의 속도를 갖는 초고속 육상교통수단 기술개발 경쟁 가속화되고 있다.

 

이번 시험의 성공으로 아진공 튜브 내부에서 비행기보다 빠르게 주행하는 하이퍼튜브의 주행특성을 세계 최초로 실험으로 규명함으로써 하이퍼튜브의 기본설계 원천기술을 확보한 것이다.

 

하이퍼튜브 공력시험장치는 1/17 규모로 제작됐으며, 하이퍼튜브 차량, 차량을 초고속으로 주행하게 하는 발사부, 아진공 튜브와 제동부 등으로 구성됐다. 철도연이 세계 최초로 개발한 이 장치는 차량속도 100-1000km/h 이상, 튜브 내 압력 0.1~0.001 기압 이하의 범위에서 필요한 조건으로 다양한 주행시험이 가능하다. 

 

일본·중국 등 해외에서 개발한 에어건 형식 튜브 공력시험장치는 시속 600km, 1기압이 최고 수준이며, 0.001기압의 튜브 시험장치는 전무하다는 것이 연구팀의 설명이다. 

 

시속 1000km 이상 초고속으로 주행하는 하이퍼튜브는 공기저항을 최소화해 진공상태에 가까운 튜브 속을 달리는 기술이 핵심 중 하나이다. 이를 통해 기존 고속철도의 마찰저항 및 공기저항에 따른 속도한계를 극복할 수 있다.  

 

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

 

향후 하이퍼튜브 시스템 설계 시 ▲하이퍼튜브 차량의 크기 및 형상 ▲아진공 튜브의 크기 ▲튜브 내부 압력 등을 결정하기 위해, 이와 같은 공력시험장치를 통한 원천기술이 활용될 수 있게 된다. 

 

철도연은 아진공 초고속 공력시험장치 뿐만 아니라 하이퍼튜브 차량의 엔진에 해당하는 핵심 장치인 초전도전자석과 추진장치, 그리고 차량의 초고속 주행 안정화 장치 등 하이퍼튜브의 핵심기술을 개발하고 있다. 또한, 향후 하이퍼튜브를 구현하기 위한 시제 차량을 개발하고 테스트베드를 이용한 성능 검증을 위해, 하이퍼튜브 실증 연구 사업 등을 기획 중이다.

  

나희승 철도연 원장은 “하이퍼튜브는 지역통합을 가속화하는 초고속 육상교통 신기술이며, 이를 통해 4차 산업혁명 시대에 초연결 미래사회를 앞당기게 될 것”이라며, “해외와의 차별화된 기술혁신으로 한국판 뉴딜을 위한 친환경 미래 모빌리티, 하이퍼튜브 기술개발에 최선을 다하겠다”고 전했다.

 
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