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미래형 교통수단 “하이퍼튜브” R&D 테스트베드 공모

17일부터 지자체 대상 공모…핵심기술개발 R&D 예타 신청 사전 절차

2022.06.16 국토교통부

국토교통부(장관 원희룡)는 6월 17일부터 약 한 달간 전국 지자체를 대상으로‘초고속 이동수단 하이퍼튜브(한국형 하이퍼루프) 기술개발’ 테스트베드 부지선정을 위한 공모를 추진할 예정이라고 밝혔다.


< 하이퍼튜브 개요 >

◈ (개념) 공기저항이 없는 아진공(0.001~0.01기압) 튜브 내에서 자기력으로 차량을 추진·부상시켜 시속 1,000km 이상 주행 가능한 교통시스템

☞ ‘항공기 속도’ + 열차 ‘도심 접근성’을 동시 충족시킬 수 있는 잠재력 보유

◈ 시스템 구성 3요소

‣ (아진공 튜브) 아진공(0.001~0.01기압) 환경 제공, 주행통로가 되는 인프라

‣ (추진·부상 궤도) 자기력으로 차량을 부상, 추진시키는 궤도

‣ (차량) 아진공으로부터 객실의 기밀을 유지하며 주행하는 차량


이번 공모를 통해 선정되는 부지에는 하이퍼튜브 핵심기술개발 연구를 위해 필요한 인프라인 12km의 아진공 튜브와 시험센터가 설치된다.

* 아음속에 달하는 시속 1,200km 구현을 위해서는 30km의 직선부지가 필요하나, 사전조사 결과 이러한 입지를 구하기 곤란할 것으로 판단, 목표속도를 기술적 난이도가 유사한 시속 800km로 조정 (향후 예타 등에서 변경 가능)


세계적으로 광역 거점 간 초고속 이동수요가 증가하고, 삶의 질 향상으로 인해 대중교통수단 이용에 있어 시간가치가 커지고 있는 가운데, 해외에서는 대표적으로 미국과 일본이 관련 연구를 수행 중이다.

미국에서는 하이퍼튜브가 초고속 교통수단으로서 속도, 비용 측면에서 경쟁력이 있을 것으로 주목을 받게 된 이후 스타트업을 중심으로 국제 경연대회·시험운행 등을 추진하였으며 버진하이퍼루프社가 실제 주행시험*을 실시한 바 있다.

* 무인 주행시험을 통해 387㎞/h를 달성하였고(’17.12), 유인 주행시험(2인)을 통해 172㎞/h 달성(’20.11)


차량 추진을 위해 이용되는 자기부상 방식의 경우, 일본이 세계 최고속도를 달성하였으며 상용화 노선을 건설 중이다. 하지만 이는 공기와 마찰이 있는 상태로 운행되는 것으로, 하이퍼튜브와는 거리가 있다.

* ’15년 자기부상열차 최고속도 603㎞/h를 달성하였고 ’27년 도쿄~나고야(286㎞) 구간 개통 목표이며, 영업속도 약 500km/h 예정


한편 국내에서도 핵심기술 연구가 진행되어 왔는데 한국철도기술연구원에서는‘20년 축소모형시험(1/17)을 통해 시속 1,019km 주행에 성공함으로써 튜브 내 초고속 교통수단의 현실화 가능성을 입증*하였고, 한국건설기술연구원에서는 ’21년 직경 4m, 연장 10m의 초고밀도 콘크리트 아진공 튜브를 건설하여 0.001~0.01기압을 30분 이상 유지하는 등 기초적인 기술을 확보하고 있는 상황이다.

* 그간 튜브 내에서는 700km/h 이상의 속도 달성이 어렵다고 인식


이처럼 하이퍼튜브 기술은 아직 성공하지 못한 단계로서 이러한 노력을 기울이는 이유는 핵심기술을 누가 먼저 확보하느냐가 관련 시장을 선점하는데 관건으로 작용하기 때문이다.

국제 철도시장은 매년 성장 추세에 있지만, 안전을 위해 인증을 받은 차량·부품만 사용할 수 있어, 먼저 기술개발에 성공한 국가가 시장을 선점하는 경우가 많은 것이 현실이다.

※ 기존 방식에 의한 철도시장은 250조원으로, 매년 2.6%씩 성장 추세


이처럼 초격차 과학기술에 대한 선점 노력이 가속화되는 상황에서, 체계적 연구개발 필요성을 인지하여 그간 국토교통부는 과학기술정보통신부 등과 협조하여 하이퍼튜브 기술개발을 위한 기획연구를 추진해왔다.

* (한국철도기술연구원)「대륙간 초고속 철도시스템 개발사업」기획(’18.8~’20.8)(KISTEP) 과기정통부 혁신도전프로젝트「하이퍼튜브 기술개발」기획(’21.5~’22.2)


기획연구를 통해, 현 수준에서 당장 교통수단으로 실용화하는 것보다는, 우선 테스트베드에서 아진공 환경을 구현하고 초고속 주행에 필요한 핵심기술을 개발·검증하는 것이 필요하다는 연구개발 목표를 설정하였다.

국토교통부는 테스트베드 선정 후 올해 예비타당성조사 신청을 추진하여 ’24년에는 연구개발 사업에 착수하는 것을 목표로 하고 있다.

연구 초기에는 짧은 구간(1~2km)의 자기부상선로를 우선 건설하여 시속 150~200km 시험주행으로 추진·부상 시스템의 성공여부를 점검한 후 12km의 본 시험선로를 건설할 계획이다.

이번에 선정되는 부지는 연구 착수 후 약 10년*간 핵심기술 개발을 위해 사용될 예정이며, 이후 실용화에 필요한 연구가 있을 경우 계속적으로 관련 연구를 위해 사용된다.

* 핵심기술개발 4년, 테스트베드 실증 연구 5년


한편 테스트베드 유치를 희망하는 지자체는 ‘광역지자체와 기초지자체’가 협의하여 부지를 제안할 수 있으며, 효율적 업무 추진을 위해 제안할 수 있는 부지 숫자를 광역 지자체당 각 1개소로 제한하였다.

본 과제에 대한 공모업무는 국토교통과학기술진흥원에서 위탁수행하게 되며 공모기간 중 지자체 대상 사업설명회를 거쳐 약 1개월 후 유치계획서를 접수할 예정으로, 공모와 관련한 자세한 사항은 국토교통부 누리집(www.molit.go.kr) 및 국토교통과학기술진흥원(www.kaia.re.kr)을 통해 공고될 예정이다.

부지선정 과정의 공정성·전문성을 담보할 수 있도록 전문가로 구성된 ‘부지선정위원회’를 구성하고, 부지 적합성을 조사하는 ‘부지조사단’을 운영할 계획이다.

지자체가 제안한 부지에 대해서는 연구에 필요한 소요연장의 충족여부와 같은 부지요건, 공사비 등 사업추진 여건, 지자체의 지원계획 등을 종합적으로 평가하여 선정할 예정이다.

국토교통부 강희업 철도국장은 “하이퍼튜브는 동북아 주요 도시를 출퇴근 권역으로 묶을 수 있는 혁신적 교통수단이지만, 핵심기술의 개발과 후속 실용화 연구까지는 많은 노력이 필요한 도전적 과제”라면서, “테스트베드는 이러한 연구개발 여정의 첫 발을 내딛는 단계인 만큼 공정하고 객관적으로 선정하게 될 것이며, 연구개발이 성공적으로 진행될 수 있도록 좋은 입지가 제안되기를 희망”한다고 밝혔다.

“이 자료는 국토교통부의 보도자료를 전재하여 제공함을 알려드립니다.”

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