철도연, 세계 최초로 아진공 상태에서 시속 1,019km 공력시험 성공

한국철도기술연구원(이하 철도연, 원장 나희승)은 독자 개발한 축소형 튜브 공력시험장치에서 하이퍼튜브 속도시험을 하여 진공상태에 가까운 0.001 기압 수준에서 시속 1,019km의 속도를 달성했다.

철도연은 지난 9월 아진공 상태에서 공력 주행시험을 본격화하면서 시속 714km의 속도를 기록했으며, 이번에는 시속 1,000km 이상을 달성하는 쾌거를 이루었다.

공력시험장치의 가속관 부분에서 급가속 주행마찰에 의한 차량의 주행 장애 문제 등을 해결하여, 1,000km/h 이상의 속도를 돌파했다.

이번 시험의 성공으로 아진공 튜브 내부에서 비행기보다 빠르게 주행하는 하이퍼튜브의 주행특성을 세계 최초로 실험으로 규명함으로써 하이퍼튜브의 기본설계 원천기술을 확보했다.

4차 산업혁명 초연결 시대를 준비하는 초고속 운송 네트워크 도입 필요성이 증가하고 있으며, 이번 시험을 계기로 우리 기술이 더 빠르고 안전하며 경제적인 친환경 초고속 교통신기술 개발 경쟁을 선도하게 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.

지표의 대기압은 1기압이고, 고도 10km에서 약 0.26기압, 고도 50km 이상에서 0.001기압이 된다. 항공기는 공기역학적인 저항을 줄이기 위해 항공기 연료가 가장 적게 드는 경제고도인 10km 고도로 상승을 한 후에 순항비행을 한다.

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.

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.