하이퍼루프

하이퍼루프는 일론 머스크가 2013년 공개한 초고속 교통 아이디어다. 공기를 대부분 빼낸 강철 튜브 안으로 승객을 태운 전기 포드가 달리며, 논문이 제시한 속도는 최고 시속 760마일(약 1,220km)이다. 머스크는 하이퍼루프 알파라는 57쪽 분량의 설계를 공개하면서 특허를 내지 않았고, 테슬라와 스페이스X 모두 개발 계획이 없으니 누구든 개발해도 좋다고 했다.

하이퍼루프는 무엇인가?

하이퍼루프 알파는 저압 튜브 안에서 얇은 공기층 위에 뜬 포드를 선형 유도 모터로 밀어 움직이는 방식을 그렸다. 선형 유도 모터는 포드에 닿지 않고 전자석으로 앞으로 밀어 주는 장치다. 가장 큰 목표는 로스앤젤레스에서 샌프란시스코까지 약 563km를 약 35분에 가는 것이었다. 머스크는 2012년 7월 이 아이디어를 비행기, 기차, 자동차, 배에 이은 ‘제5의 교통수단’이라고 불렀고, 2013년 8월 12일 논문을 공개했다.

하이퍼루프는 왜 나왔나

하이퍼루프는 캘리포니아 고속철도 계획에 대한 반론에서 출발했다. 캘리포니아주는 두 대도시를 잇는 일반 고속철도에 수백억달러를 쏟을 예정이었고, 머스크는 이 구간에 더 빠르고 싼 교통수단이 어울린다고 주장했다. 하이퍼루프 알파는 여객 전용 노선의 건설비를 약 60억달러로 잡았고, 방향별로 연간 약 740만 명을 실어 나를 수 있다고 봤다. 대상은 서로 약 1,500km(약 900마일) 이내인 도시들이다. 자동차로는 너무 느리고, 비행기는 공항 보안 검색 때문에 속도의 이점을 대부분 잃는 거리다.

작동 원리

튜브 안 공기를 대부분 빼내면 빠르게 달리는 차량이 밀어내야 하는 공기 저항이 거의 사라진다. 포드를 공기 위에 띄우면 바퀴와 선로 사이의 마찰도 없어진다. 계산상으로는 포드가 시속 약 800~970km로 순항하고, 직선 구간에서는 해수면 음속에 가까운 시속 약 1,220km까지 낼 수 있었다. 논문은 공기와 마찰이 이렇게 적으면 운영비도 낮게 유지된다고 주장했다. 어려운 부분은 거의 곧은 밀폐 튜브를 수백 km 짓고 그 땅을 사들이는 일이었다.

하이퍼루프의 경제학

머스크는 하이퍼루프를 무료로 내놓았고, 투자는 머스크의 논문에서 영감을 얻은 스타트업들로 갔다. 그 가운데 투자를 가장 많이 받은 하이퍼루프 원(Hyperloop One)은 2022년 2월 화물 쪽으로 방향을 바꿨고 2023년 12월 31일 사업을 마무리했다.

하이퍼루프의 현재

스페이스X는 이 아이디어를 지원했다. 2015~2019년 학생 대상 하이퍼루프 포드 경진대회를 후원했고, 당시 본사가 있던 캘리포니아주 호손 옆에 약 1.6km 길이의 시험 튜브 ‘하이퍼튜브’를 지어 2016년 10월 완공했다. 학생 팀들은 2016년 1월 설계를 선보였고, 2017년 8월에는 뮌헨공과대학교(TUM) 팀의 포드가 시속 약 323km를 기록했다.

TUM 팀은 2018년 7월 기록을 약 41% 끌어올려 시속 약 457km를 냈고, 2019년 7월에는 시속 약 463km를 기록했다.

포드 경주는 2019년까지 열렸고, 보링컴퍼니는 2021년 이를 터널 굴착 대회로 바꿨다. 보링컴퍼니는 2022년 텍사스주 배스트럽에 짧은 하이퍼루프 터널을 지어 진공 펌프를 시험했고, 지금도 하이퍼루프를 시속 약 970km 이상으로 달리는 포드용 제안 시스템으로 소개하고 있다.

앞으로의 계획

하이퍼루프의 다음 이정표는 실물 규모 노선이다. 포드가 논문에 가까운 속도로 달리고, 해마다 수백만 장의 표가 팔리고, 밀폐 튜브를 지금까지의 어떤 시험보다 낮은 1마일당 비용으로 짓는 노선이다.

결론

하이퍼루프는 머스크가 2013년 무료 문서로 세상에 내놓은 아이디어이며, 전 세계에 스타트업과 학생 팀, 시험 트랙으로 이뤄진 산업을 열었다.