지난해 한국건설기술연구원 연천 SOC실증연구센터에 구축된 대형 초고밀도 콘크리트 튜브(터널)의 모습. (건설연 유튜브 갈무리) © 뉴스1

지난해 경기도 연천군 한국건설기술연구원(건설연) SOC실증연구센터에 직경 4m, 길이 10m의 대형 콘크리트 튜브(터널)가 세워졌다. 양쪽 입구를 막고 펌프를 이용해 내부 공기를 빨아들이자 대기압의 '1000분의 1' 수준인 아진공 상태가 만들어졌다. 초고밀도 콘크리트(UHPC) 기술을 적용한 하이퍼루프의 실현 가능성을 확인한 순간이었다.

하이퍼루프는 전 세계가 주목하는 대표적인 미래 교통수단이다. 자기부상열차를 공기저항을 최소화한 진공 튜브에 넣어 시속 1000km로 이동시키는 개념이다. 항공기보다 빠른 이 기술이 현실이 된다면 서울에서 부산까지 20분에 주파할 수 있고, 동북아시아 전체가 하나의 권역으로 묶일 수 있다. 건설연에서 튜브 인프라 연구를 이끄는 백종대 건설연 박사는 21일 <뉴스1>과의 전화인터뷰에서 "하이퍼루프 기술이 현실화한다면 우리나라가 하나의 도시권으로 여겨지게 될 것"이라고 강조했다. 

건설연의 기술이 특별한 건 튜브 제작에 강재(철)가 아닌 초고밀도 콘크리트가 쓰인다는 점이다. 콘크리트는 원래 표면에 빈틈이 있는 다공성 물질이지만, 기밀도를 높여 공기 통하지 않도록 강화했다. 그 강도는 일반 콘크리트의 5배 달한다. 

백 박사는 "건설연이 가진 세계 선도급 초고밀도 콘크리트 기술에서 가능성을 보고 하이퍼루프에 적용해보기로 했다"며 "강재가 아닌 콘크리트로 실제 하이퍼루프용 시작품을 만든 건 세계 최초"라고 설명했다. 그러면서 "장점 중 하나는 같은 1㎏이라도 강재에 비해 경제적이라는 점"이라며 "강재가 꼭 필요한 구간을 제외한 대부분 구간에 초고밀도 콘크리트를 적용하면 더 경제적으로 지을 수 있다"고 말했다. 

건설연은 연천 센터에서의 샘플 테스트로 자체 기술 검증까지 마친 상태다. 백 박사는 "실제 팟(Pod·열차)이 지나갈 수 있을 정도의 내경 4m 크기로 구축하고 어느정도까지 기밀도를 유지할 수 있는지 실험했다"며 "튜브의 재료와 시공법 등에 대한 기초 기술을 확보해 검증했다"고 말했다.  

백종대 한국건설기술연구원 박사. (사진제공=한국건설기술연구원) © 뉴스1

건설연은 향후 한국철도기술연구원(철도연), 울산과학기술원(UNIST) 등 각 기관과 함께 연구를 이어갈 예정이다. 각 기관이 연구한 분야별 기술을 한데 모아 융합하는 단계를 밟게 되는 셈이다. 

국토교통부도 지난달 이를 위한 시험선로를 건설할 테스트베드 선정 작업에 착수했다. 테스트베드가 정해지면 올해 안에 예비타당성조사 신청을 접수해 오는 2024년 본격적인 연구개발 사업에 착수하는 목표다. 

하이퍼루프 핵심기술 선점은 시장 선점과 직결되기 때문에 미국, 일본 등 해외 각국도 관련 연구를 진행 중이다. 다만 실제 주행 시험을 추진하는 곳은 소수로, 미국 버진하이퍼루프사가 실제 주행시험을 진행한 사례가 대표적이다. 

국내 연구와 관련해 백 박사는 "건설연이 연구개발을 진행 중인 인프라 기술 뿐만 아니라 튜브에 들어가게 되는 차량과 이를 추진시키는 대차(엔진) 기술, 안정적인 제어 기술, 이 모든 것을 위해 필요한 전력공급 및 통신 기술 등 많은 기술이 융합해 제대로 작동해야 한다"며 "여러 기관이 관심을 갖고 대형 프로젝트로 연구를 준비 중"이라고 말했다. 

이어 "상용화까지는 상당한 기간이 필요할 것으로 예상한다"며 "초고속, 중장거리용 미래 교통수단인 만큼 충분히 안정성이 검증되고 시범노선까지 거쳐야 실제 적용할 수 있게 될 것"이라고 덧붙였다. 

초고밀도 콘크리트(UHPC)를 적용한 하이퍼루프용 튜브 제작 과정 모습. (사진제공=한국건설기술연구원) © 뉴스1

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