[ET] “부산으로 회식 갈까?”…서울서 20분, ‘하이퍼루프’란?

■ 프로그램명 : 통합뉴스룸ET
■ 방송시간 : 1월6일(수) 17:50~18:25 KBS2
■ 출연자 : 이관섭 한국철도기술연구원 신교통혁신연구소장
■ <통합뉴스룸ET> 홈페이지
http://news.kbs.co.kr/vod/program.do?bcd=0076&ref=pMenu#2021.1.06

[앵커]
초고속 진공 열차 하이퍼루프입니다. 역시 일론 머스크의 아이디어에서 시작이 된 거고요. 지난해 미국 라스베이거스에서 유인 주행 시험에 성공했습니다. 그런데 이 기술이 우리 힘으로 이미 개발된 거, 혹시 알고 계셨나요? 비행기보다도 빠른 이 꿈의 열차를 머잖아 국내에서도 만나게 될 거로 보이는데요. 이 기술의 연구 개발을 책임지고 있는 한국철도기술연구원 이관섭 신교통혁신연구소장께 직접 들어보도록 하겠습니다. 소장님, 어서 오십시오.

[답변]
반갑습니다.

[앵커]
제가 들어보니까 직원들 사이에서 소장님을 가리켜 일론 머스크에 빗댄 멜론 머스크, 이렇게 부른다고 하는 데 어떤 이유가 있나요?

[답변]
아마도 우리나라가 2009년부터 하이퍼루프에 대한 연구를 먼저 시작했거든요. 거기에다가 아마 제가 연구 책임자니까 이렇게 또 명예로운 이름을 지어줬나 봅니다.

[앵커]
일론 머스크가 2013년에.

[답변]
2013년에.

[앵커]
이 아이디어를 제안했는데 그것보다 4년 먼저 시작했다. 최근에는 모형실험에 성공했다고 들었어요. 직접 그 차량에 이름도 붙이셨던데, 하이퍼튜브? 우리말로 좀 풀어주면 어떤 건가요?

[답변]
초고속 진공 열차 정도로 해석할 수 있겠고요. 하이퍼튜브는 하이퍼튜브 익스프레스의 약자입니다. HTX가 영어로 약자인데요. KTX와 유사한, 하이퍼, 더 높은 모델이라는 그런 의미에서 HTX의 하이퍼튜브 익스프레스, 그중에서 부르기 쉽게 하이퍼튜브라고 이름을 정했습니다.

[앵커]
초고속 진공 열차, 당시 그 모의 실험했던 그 영상을 보면서 조금 더 이야기 나눠보도록 할까요?

[답변]
그러시죠.

[앵커]
잠깐만요. 벌써 지나간 건가요?

[답변]
네.

[앵커]
제대로 못 봤는데 다시 한번 보겠습니다. 이제 조금 보이는 것 같네요. 어떤 실험이에요?

[답변]
실제 차량이 주행하는 환경과 동일한 튜브 레일을 만듭니다. 1,000분의 1기압 정도로 기압을 만들어놓고 차량을 17분의 1의 축소 모델로 만들어서 모형으로 하이퍼튜브의 주행을 재현하는, 실험 도구로 재현해보는 그러한 장치입니다.

[앵커]
그 당시에 속도는 얼마 정도 나왔나요?

[답변]
속도가 그때 1,019km가 나왔고요.

[앵커]
시속?

[답변]
네, 시속 1,019km가 나왔고. 이 실험 장치는 시속 100km에서부터 시속 200km까지 자유자재로 속도 조절이 가능한 그런 장치입니다.

[앵커]
그러면 시속 1,000km 정도면 예를 들어서 서울에서 부산으로 치면 어떻게 되는 건가요?

[답변]
서울-부산이 속도로 보면 20분 이내에 갈 수가 있고요. 20분 이내 정도면 출퇴근이 가능한 그런 시간입니다. 그래서 해운대에 집을 두고 서울로 출퇴근도 가능하고요. 저녁때 끝나고 여수 앞바다에 회식하러 갈 수도 있고요, 갔다가 돌아오고.

[앵커]
그러니까 서울에 있는 직장인들이 오늘 저녁에 부산으로 회 먹으러 가자, 이렇게 할 수도 있는 거 아니에요?

[답변]
충분히 가능합니다.

[앵커]
또 서울하고 부산에 이렇게 떨어져 지내는 맞벌이 부부, 주말 부부 하시는 분들, 이런 분들도 좀, 이 소식 들으면 어떨까요?

[답변]
좋아할 수도 있고 싫어할 수도 있지 않을까요?

[앵커]
어쨌든 일상의 굉장히 큰 변화가 예상되네요.

[답변]
생활의 큰 패러다임이 바뀝니다.

[앵커]
사례를 부산으로 들었지만 이런 하이퍼튜브가 대전, 여러 가지 도시에, 주요 거점 도시에 생긴다고 한다면 우리 전국이 한 30분 이내로 통근이 가능한 그런 시대가 오는 거 아닌가요?

[답변]
네, 그렇습니다. 전국을 X자로 네트워크를 꾸미면, 서울, 대전, 부산 그리고 광주, 대전, 강릉 이런 식으로 X자로 네트워크를 만들면 전국을 30분 이내에 어느 도시든지 움직일 수 있습니다. 그래서 그렇게 되면 굳이 복잡한 강남에 살 필요도 없고요. 전국을 주거 공간으로 활용이 가능합니다.

[앵커]
그러면 하이퍼튜브가 조금 앞선 전망일지 몰라도 부동산 시장에도 어느 정도 변화가 나타날 수도 있겠네요.

[답변]
아마도 큰 변화가 있을 거로 생각합니다.

[앵커]
굳이 꼭 강남에 살지 않아도 되니까.

[답변]
여수에 집을 두고, 바닷가에 집을 두고 도시로 출퇴근할 수도 있고요. 얼마든지 가능합니다.

[앵커]
시속 1,000km, 어떻게 보면 비행기보다도 더 빠른 속도인데, 어떤 기술로 이게 가능했던 건가요?

[답변]
지상에서는 1기압인데요, 지상에서 차량이 달릴 수 있는 최고 속도가 600km 정도가 제한돼 있어요. 왜 그러냐면 고속으로 달리면 공기 저항이 굉장히 커지거든요? 특히 고속에서는 속도가 2배로 늘어나면 저항이 4배로 늘어납니다. 그래서 한계가 있어요. 600km를 넘으면 굉장히 비효율적이고 거의 불가능한 수준에 가깝습니다. 그런데 튜브 안에는 1,000분의 1기압으로 굉장히 낮춰서.

[앵커]
거의 진공이라고 보면.

[답변]
거의 진공에 가까운 상태라고 하면 그 공기 저항이 없어집니다. 그렇게 되면 1,000분의 1기압으로 기압을 낮추면 공기 저항이 1,000분의 1로 줄어들거든요. 그렇기 때문에 공기 저항이 없어서 충분히 가속이 가능하고 1,200km까지 가능한 겁니다.

[앵커]
그런데 그 속도에는 물론 공기 저항도 중요하지만, 바닥과의 마찰력, 이것도 굉장히 영향을 미치잖아요. 이거는 어떻게 해결하셨어요?

[답변]
그래서 하이퍼루프는 부상을 시킵니다.

[앵커]
아, 띄운다?

[답변]
부상을 시켜서, 바닥과 차량을 부상시켜서 띄워놓고 주행하게 되는데요. 부상하는 힘은 자석의 원리입니다. N극, N극, S극, S극. 같은 극끼리는 반발하는 힘이 있는데요. 그 반발하는 힘을 이용해서 부상시킵니다. 그리고 그 부상이 차량 같은 경우는 굉장히 무거운데요. 무거운 것을 올려야 되는 힘이 있어야 하죠, 자력이 있어야 하는데. 저희 같은 경우는 그 자력을 만들기 위해서 초전도 전자석이라는 걸 이용했습니다. 그래서 초전도 전자석은 용량이 작으면서도 큰 자력을 만들 수 있습니다. 그래서 그러한 것을 기술을 동원해서 저희는 개발하고 있습니다.

[앵커]
조금 전에 일상의 큰 변화가 예상된다고 하셨는데, 이런 하이퍼튜브 상용화 시기는 언제쯤으로 예상하세요?

[답변]
지금부터 전격적으로 투입이 되면 10년 이내에 실용화 개발까지 가능하고요. 사람이 탈 수 있는 수준, 안전한 그러한 하이퍼튜브에 대한 개발이 가능하고요. 그 이후에는 건설 기간이 소요되고, 그래서 경부고속철도 같은 경우는 한 10년 정도 건설이 됐는데요. 실제 운영은 5년 전부터 했어요. 그래서 아마 15년 정도 있으면, 연구 개발을 착수한 이내로 15년 정도 있으면 아마 일반인이 탈 수 있지 않을까, 그런 생각을 합니다.

[앵커]
2036년 정도로 예상하고 계시네요.

[답변]
충분히 가능할 것 같습니다.

[앵커]
많은 분이 저거 얼마 내고 탈 수 있을까, 요금도 궁금하실 것 같은데, 물론 먼 미래의 일이긴 하지만요. 어느 정도 될까요?

[답변]
지금 교통 시스템에 대한 생애주기 비용을 고려하면, 건설비와 운용비를 다 합쳐서 고려해보면, KTX보다 반 정도 들어갑니다.

[앵커]
KTX로 서울-부산 6만 원 정도라고 하면 3만 원?

[답변]
3만 원 정도면 가능합니다.

[앵커]
편도로요? 어떻게 그렇게 비용 절감이 가능하다고 전제를 하시는 거예요?

[답변]
먼저, 건설 측면에서 보면 터널을 뚫어도 굉장히 작게 뚫어도 됩니다. 그리고 차량이 가볍기 때문에 구조물이 굉장히 단순해집니다. 구조물 비용, 터널 비용, 토목 비용이 굉장히 줄어듭니다. 그래서 일단 건설비가 획기적으로 줄어들고요. 특히 KTX 같은 경우는 차량의 열차풍 때문에 차량 간격이 7m 정도 떨어져서 갑니다, 그 사이 간격이. 그런데 이거는 튜브이기 때문에 그런 간격이 필요가 없어요. 그렇게 되면 토지보상비라든가 이런 것이 더 적게 들어가죠. 그래서 여러 가지로 건설비가 쌉니다.

[앵커]
운용비는 어떻습니까?

[답변]
운용비는 완전 무인 운전이기 때문에 인건비가 굉장히 대폭 절감되고요. 그리고 특히 에너지가, 원래 철도 같은 경우에 약 18%가, 생애주기 비용의 18% 정도가 에너지 비용입니다. 그런데 이 비용을 대폭 절감해서 거의 안 들어갈 수가 있어요.

[앵커]
태양광을 이용해서.

[답변]
네, 태양광, 재생에너지를 활용하거나 일이면 거의 안 들어갈 수가 있습니다. 그래서 그런 면에서 보면 굉장히 운용비가 적게 들어갑니다.

[앵커]
조금 전에 하이퍼루프 영상도 봤지만, 그 속도감 때문에 약간 보면서 현기증이 날 정도인데, 저게 만약에 탈선하거나 이랬을 경우 건물 한두 개는 뚫고 지나갈 것 같은 그런 안 좋은 상상도 들긴 하거든요. 안정성 우려 같은 건 어떻게 보세요?

[답변]
먼저 구조 자체가 가이드웨이가 있어서 탈선할 염려는 전혀 없습니다. 그래서 탈선에 의한 충돌, 이런 것들은 그럴 염려는 없고요. 안전성을 우리가 체크할 때 안전도라는 걸 보고 있습니다. 안전도는 심각도 곱하기 빈도, 그러니까 얼마큼 많이, 자주 발생하느냐. 거기에다가 한 번 사고 났을 때 얼마나 큰 피해가 있느냐를 곱하는 건데요. 현재 나와 있는 교통 시스템 중에서 가장 안전한 게 비행기입니다. 그런데 비행기는 사고가 날 때가 있죠. 그때가 주로 언제냐 하면 이착륙할 때, 그리고 날씨에 의한 영향을 받죠. 그런데 이 하이퍼루프는 이착륙할 필요도 없고요. 튜브 안에서 날씨의 영향을 전혀 안 받습니다. 그래서 이거는 비행기보다도 안전한 시스템이거든요, 사고 확률이 적기 때문에. 그래서 아마도 이 시스템은 모든 교통수단 중에서 가장 안전한 시스템이라고 저는 생각하고 있습니다.

[앵커]
그러면 하이퍼튜브는 중간 경유지 없이, 예를 들어서 서울-부산이면 중간에 거치는 데 없이 바로 직선으로 가는 건가요?

[답변]
논스톱 운행입니다. 그러니까 지정된 출발지와 목적지를 중간의 경유지 없이 바로바로 주행하는 그런 네트워크를 구성해서 그렇게 운영할 계획입니다.

[앵커]
운행 경로는 직선만 가능한가요? 아니면 뭐 이렇게 돌아서 가는 곡선도 가능한가요?

[답변]
주로 직선이 가능하고요. 그러니까 약간 커브 길로 가고자 할 때는 속도를 줄이면 되고요. 약간의 커브 길을 허용합니다. 반경 29km 정도는 거의 직선에 가깝기 때문에 그런 걸 이용해서 선형 설계를 하면 가능합니다.

[앵커]
물론 모형실험이긴 하지만 그동안 여러 번 실패를 겪으셨을 것 같아요. 가장 힘들었던 순간은 언제가 기억이 나세요?

[답변]
저희가 작년에 설계해서 제작을 해봤습니다. 그런데 설계를 잘못해서 시스템이 파손됐어요, 시험하다가. 그런 것을 한 네 번 정도 실패했습니다. 그래서 저런 실험 장치는 세계에 하나밖에 없는 거라서 참고할 것도 없고, 저희가 시행착오 끝에 설계를 잘못하기도 하고 실험을 잘못하기도 하고 그래서 실패를 많이 했습니다. 그러한 시행착오를 많이 겪어서 결국은 만들어냈습니다.

[앵커]
미국도 그렇고 독일, 프랑스, 세계 각국이 하이퍼루프 기술 경쟁에 본격적으로 나선 상황인데, 기술력의 어떤 우위 면에서 보면 우리가 어느 정도라고 보세요?

[답변]
우리가 기술 면에서 상당히 앞서가고 있습니다. 먼저 핵심 기술 중의 하나가 자동차로 보면 엔진에 해당하는 게 있습니다. 그 엔진은 저희가 개발했고요. 시제품을 만들어서 지금 보성에서 시험하고 있습니다. 원리는 선형 동조 모터라고 해서 지상에서 컨트롤하면 차량을 움직이는 그러한 자석의 원리를 이용해서 움직이는 장치인데요. 그것을 저희는 초전도 전자석을 이용해서 저희가 만들었고, 초전도 전자석의 단점이 냉동기가 있어야 합니다. 그런데 저희는 냉동기가 없이도 작동될 수 있는 그러한 정말 새로운 모델의 장치를 만들었습니다.

[앵커]
그게 어떻게 가능해요?

[답변]
저희가 그것 때문에 굉장히 고민을 많이 했었고요. 만들어서 저희가 한 7시간 정도, 완전히 처음부터 끝까지 냉동기 없이는 안 되고요. 7시간 정도까지는 냉동기 없이도 초전도 현상을 낼 수 있는 그런 전자석을 개발해냈습니다. 그래서 그걸 이용하기 때문에 아마도 저희가 굉장히 경쟁력 있는 그러한 장치가 될 수 있고요. 특히 초전도, 냉동기 없는 초전도 전자석을 씀으로써 차량 무게를 40% 정도까지 줄일 수 있습니다. 차량 무게를 줄인다는 얘기는 에너지 절감과 여러 가지 면에서 유리하죠.

[앵커]
안 그래도 K-배송이라고 해서 우리나라 배송 시스템이 굉장히 빠르게 잘 돼 있는데, 이런 하이퍼튜브가 생기면 이런 물류 체계에도 굉장히 혁신적인 변화가 나타날 수도 있겠네요.

[답변]
굉장히 혁신적으로 쓰일 수 있습니다. 배에서 바로 하이퍼튜브에다가 컨테이너나 화물을 바로 실어서 물류 기지까지 갈 수 있고요. 그러면 중간 과정이 다 생략될 수 있습니다. 그런 것들을 이용하면 경쟁력 있는 물류가 가능하다고 봅니다.

[앵커]
올해도 좀 깜짝 소식 들려주실 수 있을까요? 새해 목표로 잡고 있는 거 있으세요?

[답변]
올해는 아까 말씀드린 엔진에 해당하는 초전도 전자석을 실제로 장착해서 주행 선로에서 달려볼 계획입니다. 그리고 그 시험을 좀 더 실질적으로 주행해볼 계획입니다.

[앵커]
미국처럼 사람을 태워서 운행하는 유인 주행은 언제쯤으로 예상하세요?

[답변]
언제든지 가능하고요. 저희는 그런 기술은 언제든지 갖고 있고요. 유인 운전은 아마도 5년 이내에는 충분히 할 수 있다고 봅니다.

[앵커]
아무튼 새해에 꼭 실험에 성공했다는 소식 기다려보도록 하겠습니다.

[답변]
감사합니다.

[앵커]
지금까지 한국철도기술연구원 이관섭 소장 함께했습니다. 잘 들었습니다.

[답변]
네, 감사합니다.