가까운 미래의 진공튜브 교통수단 하이퍼루프

수송용 모듈 차량을 마찰이 거의 없는 튜브를 이용해 음속에 가까운 속도로 주행하게 한는 것! 오래 전부터 구상해온 이 비전이 현실화되기 위해서는 기술적으로 넘어야 할 장벽이 한 두 개가 아니다. 그런데 이 오랜 비전이 15년 동안 연구된 이 분야 기술과 만나 급격하게 실용화 가능성이 눈에 보이는 교통시스템으로 다가오고 있다. 미국의 하이퍼루프 트랜스포테이션 테크놀로지(Hyperloop Transportation Technologies, HTT)사는 승객수송용 모듈을 트랙에서 패시브 방식의 자기부상 기술을 이용하여 실행할 계획을 세우고 있다. 이는 튜브 형태의 하이퍼루프와 결합해 빠르고 안전한 교통수단으로 구현될 수 있다.

패시브 방식의 자기부상 기술은 로렌스 리버모어 국립 연구소(Lawrence Livermore National Labs, LLNL)의 물리학자 리차드 포스트에 의해 2000년에 개발되었다. 이는 Halbach라고 부르는 특정한 자석 배열과 패시브 코일에 기반한 기술인데, 원래 1980년대 로렌스 버클리 국립 연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory)의 클라우스 할바흐(Klaus Halbach)에 의해 입자가속기에 사용하기 위해 처음 나온 기술이다. 자석 배열을 각기 다른 각도로 교대로 바꿔 줌으로써 자석 배열 밑으로 강력한 자기장을 발생시키고 이를 이용하여 모듈 차량을 부상시키는 것.

포스트는 여기에 초전도 자석 또는 전자석 기능을 응용하여 패시브 방식의 자기부상 시스템을 만들 수 있을 것이라 생각한 것이다. 시험용 트랙을 만들어 테스트한 결과 22kg의 모형 차량을 20m 길이의 트랙에서 들어올려 가동시키는데 성공했고 물리학자들은 이를 인덕트랙(Inductrack)이라 불렀다. NASA에서도 로켓을 발사할 떄 연료 절감 효과가 있을 것을 기대하여 관심을 보였으나 그 후 흐지부지되었다.

현재 이를 시행하고 있는 개발사 HTT는 LLNL과 패시브 방식의 자기부상 차량의 개발과 테스트를 지난 몇 년간 함께 하고 있다. 독점 라이센스를 얻은 인덕트랙(Inductrack)은 일단 실물크기(Full-scale) 버전의 하이퍼루프 시스템과 함께 제작하면 시설구축과 운영에 훨씬 적은 비용과 에너지가 들어간다.

인덕트랙은 이중 안전장치가 되어 있다. 모듈 차량의 부상은 코일 위를 뜬 상태로 자석 배열의 움직임에 의해 발생하므로 안전하며, 만약 전력 공급이 끊기더라도, 서서히 멈추면서 바닥에 닿게 된다고 설명한다.

HTT사가 이분야에 뛰어든 유일한 업체는 아니다. 최근 경쟁자이자 동종업계 협력 관계가 될 수도 있는 하이퍼루프 원(Hyperloop One) 사는 네바다 사막에 시험용 트랙을 만들었고 여기서 프레스 이벤트도 벌였다. 일론 머스크의 스페이스 X도 테스트 트랙을 캘리포니아에 짓고 있으며 모듈 차량의 디자인 공모전을 올해 말 열 예정이다.