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한국철도기술연구원(이하 철도연)이 하이퍼튜브 안에서 시속 1,019km의 속도를 달성했다. 지난 9월 아진공(진공상태에 가까운 0.001 기압 수준) 상태에서 공력 주행시험을 본격적으로 시작했을 때 시속 714km의 속도를 기록했다.

철도연이 이번에 시속 1,000km 이상을 기록할 수 있었던 것은 가속관 부분에서 급가속 주행마찰에 의한 차량의 주행 장애 문제 등을 해결했기 때문으로 분석된다.

▲하이퍼튜브 주행시험을 위한 1/17 축소형 아진공 튜브 공력시험장치

철도연은 이번에 아진공 튜브 내부에서 비행기보다 빠르게 주행하는 하이퍼튜브의 주행특성을 실험으로 규명함으로써 하이퍼튜브의 기본설계 원천기술을 확보하게 됐다.

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 ~ 1,000km/h 이상, 튜브 내 압력 0.1 ~ 0.001 기압 이하의 범위에서 필요한 조건으로 다양한 주행시험이 가능하다. 지금까지 해외의 에어건 형식 튜브 공력시험장치는 일본과 중국의 시속 600km, 1기압이 최고 수준이며, 0.001기압의 튜브 시험장치는 전무한 실정이다.

시속 1,000km 이상 초고속으로 주행하는 하이퍼튜브는 공기저항을 최소화하여 진공상태에 가까운 튜브 속을 달리는 기술이 핵심 중 하나이다. 이를 통해 기존 고속철도의 마찰저항 및 공기저항에 따른 속도한계를 극복할 수 있다.

▲철도연이 개발 중인 최고시속 1,200km의 하이퍼튜브 개념도

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.