기본 콘텐츠로 건너뛰기

엘런 머스크의 야망 - 하이퍼루프 프로토타입 계획




 2013년, 스페이스 X 및 테슬라 모터스의 CEO 인 엘런 머스크는 일종의 폭탄 선언을 했습니다. 그것은 최고 760 mph (1,220 km/h), 평균 598 mph (962 km/h) 에 달하는 초고속 열차를 만들겠다는 사업 구상을 발표한 것입니다. 하이퍼루프(Hyperloop) 라고 명명된 이 구상은 발표 시점부터 화제를 불러일으켰는데 동시에 실현 가능성에 대한 의구심을 불러일으켰습니다.  



(하이퍼루프 컨셉  )  




(하이퍼루프  AMTV) 



(하이퍼루프 공개, CNN)


 하이퍼루프 컨셉의 기본은 바로 공기 저항을 줄이는데 있습니다. 현존하는 고속철도나 자기 부상 열차는 사실 지금보다 더 속도를 낼 수 있지만 공기 저항으로 인해 낼 수 있는 속도에 한계를 지니고 있습니다. 사실 이 점은 자동차나 항공기도 마찬가지겠지만 말이죠. 하이퍼루트는 동체 앞쪽에 있는 터빈이 공기를 흡수해 전방의 공기 저항을 줄이며 이 공기는 동체 아래로 이동해 동체를 0.5 - 1.3 mm 정도 띄우게 됩니다. 저항을 극도로 감소시킨 디자인 덕분에 속도를 음속에 가깝게 가속할 수 있는 것입니다.  



 (하이퍼루프의 컨셉. 전방에는 공기를 흡입하는 터빈이 있고 승객은 중간 부분에 탑승, 뒤에는 배터리가 있으며 아래로는 공기를 뿜어내 동체를 띄우는 방식http://en.wikipedia.org/wiki/Hyperloop#mediaviewer/File:Hyperloop_capsule.svg  )  


 이와 같은 디자인의 열차는 현재까지 실제로 운용중이거나 혹은 축소/ 실물 스케일로 테스트 된 바 없으며 현재까지는 컴퓨터 시뮬레이션이 유일한 테스트 결과라고 합니다. 따라서 성공 여부는 (비용이라는 문제는 제외하고 생각해도 기술적 성공 여부 문제) 아직 확신할 수 없는 상태입니다.   


 캘리포니아 대학 (UCLA) 의 크레이크 호짓 교수 (Professor Craig Hodgetts) 는 이를 정신나간 (insane) 계획이라고 부르면서도 최초의 실물 크기 프로토타입을 만들기 위해 대학원생 25명을 모집했다고 합니다. 더 재미있는 사실은 지원한 대학원생 중 상당수가 중국 유학생이라는 점입니다. 중국인들이 이 계획에 특히 관심을 가지는 이유는 빠른 속도로 공해없이 대량의 인원을 수송할 수 있기 때문인데, 확실히 중국 같은 나라에서 도입될 수 있다면 가장 좋은 적용이 아닐까 생각됩니다.  







(하이퍼루프의 컨셉 )   


 비록 하이퍼루프의 컨셉이 실제로 가능한 것으로 밝혀지더라도 앞으로 넘어야할 숙제는 산더미 같습니다. 우선 안전성 문제가 가장 큰 이슈가 될 것입니다. 초고속으로 좁은 터널 안쪽을 달리는 만큼 조그만 사고나 튜브 안쪽의 이물질도 대형 참사로 이어질 수 있습니다. 동체가 매우 얕은 높이로 뜬 상태로 이동하기 때문에 동전만한 물체조차 큰 위협이 될 수 있습니다.  


 이런 문제가 다 해결될 수 있다고 해도 비용 문제는 또 다른 큰 산입니다. 이 하이퍼루프는 이물질에 대한 대비 및 공기역학적인 효과를 극대화 시키기 위해서 좁은 튜브속을 이동합니다. 이 튜브 안쪽에는 낮은 기압의 공기로 채워지게 됩니다. 그런데 이런 튜브를 건설하는 일은 엄청난 비용을 요구합니다.


 최초 제안은 샌프란시스코만과 LA 지역을 연결하는 570 km 구간 건설 (이 구간을 35분에 주파 가능) 에 승객용 버전의 경우 60억 달러, 승객/차량 버전에 75 억 달러를 예상했지만 실제로 토지 보상 비용 및 기타 개발 비용들을 포함하면 이보다 훨씬 많은 비용이 들어가게 될 가능성이 매우 높습니다.  

 따라서 기술적으로는 가능하다고 해도 실제 건설로 이어질지는 미지수이지만 기술적으로 가능하고 안전성을 확보할 수 있다면 미국이 아니라도 몇몇 국가에서 큰 흥미를 보일 가능성이 있습니다. 특히 최근 교통량 폭증으로 고통을 겪는 중국 같은 신흥국에서 이상적인 교통 수단이 될 수도 있겠죠.  

 과연 실제 작동 가능한 프로토타입이 개발될 수 있을 지 궁금한데, 첫 번째 프로토타입은 2015년 6월에 공개될 예정이라고 하네요.   

 참고  






댓글

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...

사막에서 식물을 재배하는 온실 Ecodome

 지구 기후가 변해가면서 일부 지역에서는 비가 더 많이 내리지만 반대로 비가 적게 내리는 지역도 생기고 있습니다. 일부 아프리카 개도국에서는 이에 더해서 인구 증가로 인해 식량과 물이 모두 크게 부족한 현상이 지속되고 있습니다. 이를 해결하기 위한 여러 가지 아이디어들이 나오고 있는데, 그 중 하나가 사막 온실입니다.   사막에 온실을 건설한다는 아이디어는 이상해 보이지만, 실제로는 다양한 사막 온실이 식물재배를 위해서 시도되고 있습니다. 사막 온실의 아이디어는 낮과 밤의 일교차가 큰 사막 환경에서 작물을 재배함과 동시에 물이 증발해서 사라지는 것을 막는데 그 중요한 이유가 있습니다.   사막화가 진행 중인 에티오피아의 곤다르 대학( University of Gondar's Faculty of Agriculture )의 연구자들은 사막 온실과 이슬을 모으는 장치를 결합한 독특한 사막 온실을 공개했습니다. 이들은 이를 에코돔( Ecodome )이라고 명명했는데, 아직 프로토타입을 건설한 것은 아니지만 그 컨셉을 공개하고 개발에 착수했다고 합니다.   원리는 간단합니다. 사막에 건설된 온실안에서 작물을 키움니다. 이 작물은 광합성을 하면서 수증기를 밖으로 내보네게 되지만, 온실 때문에 이 수증기를 달아나지 못하고 갖히게 됩니다. 밤이 되면 이 수증기는 다시 응결됩니다. 그리고 동시에 에코돔의 가장 위에 있는 부분이 열리면서 여기로 찬 공기가 들어와 외부 공기에 있는 수증기가 응결되어 에코돔 내부로 들어옵니다. 그렇게 얻은 물은 식수는 물론 식물 재배 모두에 사용 가능합니다.  (에코돔의 컨셉.  출처 : Roots Up)   (동영상)   이 컨셉은 마치 사막 온실과 이슬을 모으는 담수 장치를 합쳐놓은 것이라고 말할 수 있습니다. 물론 실제로도 잘 작동할지는 직접 테스트를 해봐야 알 수...