작성일 : 22-07-23 13:03
"미래교통 하이퍼루프, '세계 최초' 초고밀 콘크리트로 선도"[신교통 이끈다]
 글쓴이 : dimyoung
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한국건설기술연구원 백종대 박사 인터뷰"기초 기술 검증 완료"…각 기관과 '융합' 연구개발 수순



지난해 한국건설기술연구원 연천 SOC실증연구센터에 구축된 대형 초고밀도 콘크리트 튜브(터널)의 모습. (건설연 유튜브 갈무리) © 뉴스1(서울=뉴스1) 김진 기자 = 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) © 뉴스1건설연은 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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메르세데스-벤츠의 플래그십 전기 세단 'EQS'./연선옥 기자메르세데스-벤츠의 전기 세단 EQS는 벤츠의 전기차 브랜드 ‘EQ’의 플래그십 세단이어서 S클래스의 전기차 버전일 것으로 생각했지만, 실제로 차를 타보니 기존 내연기관 모델과는 완전히 다른 차라는 생각이 들었다. EQS는 벤츠의 전기차 전용 플랫폼인 EVA(electric vehicle architecture)를 기반으로 생산된 첫 번째 전기차다. 기존 S클래스와 비교할 때 내외관 디자인은 물론 공간 활용과 주행감 등 모든 요소가 달랐다.차에 타면 조수석까지 이어지는 대형 디스플레이가 가장 먼저 눈에 들어온다. 운전석 클러스터와 센터패시아, 조수석 디스플레이가 하나의 패널로 이어진 ‘MBUX 하이퍼스크린’으로, 탁 트이고 시원한 느낌을 준다. 화면이 커서 내비게이션을 보는 것도 편리하다. 다만 스티어링 휠(운전대)에는 너무 많은 버튼이 들어갔다는 생각이 들었다. 예를 들어 홈 버튼은 좌우에 두 개가 있는데, 운전 중 스티어링 휠 버튼을 사용할 때 오히려 방해되는 경우가 있었다.



메르세데스-벤츠의 플래그십 전기 세단 'EQS'./연선옥 기자EQS는 국내 환경부에서 478㎞의 주행거리를 인증 받았는데, 배터리를 95%까지 충전한 뒤 시동을 켜보니 주행가능 거리가 700㎞ 이상으로 표시됐다. 충전 없이 서울에서 부산까지 가고도 남는다는 의미다. 국내에서 판매되고 있는 EQS 450플러스 모델에는 총 용량 107.8㎾h의 12개 리튬 이온 배터리 모듈이 탑재됐다.가속 페달과 브레이크가 조금 단단한 느낌이지만, 반응성이 좋아 미세한 속도 조절이 가능하다. EQS는 현존하는 전기차 중 크기가 가장 큰 모델이지만, 차가 무겁다는 느낌이 들지 않았다. 그동안 타본 전기차 대부분은 차 무게가 무거운 탓에 승차감이 다소 투박하다는 느낌이 들었는데, EQS는 전기차 특유의 무게감이 탑승자에게 전달되지 않는다. 벤츠의 엔진차에서 느낄 수 있었던 부드러운 승차감을 전기차 모델에도 상당히 유사하게 구현했다는 생각이 들었다.



메르세데스-벤츠의 플래그십 전기 세단 'EQS'./연선옥 기자EQS의 회생제동은 세 단계인데, 중간 단계로 놨을 때 주행감이 내연기관차와 비슷했다. 특히 EQS의 높은 토크 수준이 인상적이었는데, 전기차의 장점을 영리하게 활용했다는 생각이 들었다. 신호 대기 이후 출발할 때나 옆 차선 차량을 추월하는 경우 금방 원하는 속도에 도달하기 때문에 주행 피로도가 아주 낮았다. EQS의 최대토크는 568Nm(58㎏.m)로 웬만한 스포츠카보다 높다. 고속도로에서 경쾌하게 달릴 때 주행도 즐거웠다. 가속 페달을 밟는 대로 큰 차체가 날렵하게 치고 나간다.EQS에는 도로 환경과 속도, 하중에 따라 서스펜션을 자동으로 조절하는 ‘에어매틱 에어 서스펜션’이 장착됐다. 벤츠는 어댑티브 댐핑 시스템이 각 휠을 개별로 통제해 승차감을 높여준다고 설명했다. 예를 들어 주행 속도가 시속 120㎞로 올라가면 차체가 10㎜ 낮아져 공기 저항을 줄이고, 속도가 빨라지면 차체가 더 낮아져 핸들링 안정성이 높아지는 식이다. 반대로 속도가 시속 80㎞ 아래로 떨어지면 차체 높이가 다시 기본 위치로 돌아간다.



메르세데스-벤츠의 플래그십 전기 세단 'EQS'./연선옥 기자차가 회전 구간을 지날 때 뒷바퀴도 함께 움직여 차체를 더 안정적으로 움직이는 ‘리어 액슬 스티어링’ 기술도 기본 탑재됐다. 뒷바퀴 조향각이 최대 4.5도로, 차가 회전할 때 회전 반경이 줄어 유턴하거나 주차할 때 편리하다. 주행보조 기능도 활용성이 높다. 고속도로를 달릴 때 옆 차가 갑자기 끼어들거나 차선을 바꿔야 할 때 차가 스스로 속도를 부드럽게 조정한다.기존 S클래스는 중후한 이미지가 강조됐지만, EQS 외관 디자인은 날렵하고 미래지향적인 느낌을 준다. EQS 외관은 활 같은 ‘원-보우(one-bow)’ 라인이 특징인데, 전후면 오버행(차 끝에서부터 차축까지 거리)이 극단적으로 짧다. EQS의 공기저행계수는 양산차 중 가장 낮은 0.20Cd를 기록했다. 벤츠는 “공기역학적 디자인을 충족하는 동시에, 이음새를 줄인 심리스 디자인(seamless design)을 완성했다”라고 말했다.



메르세데스-벤츠의 플래그십 전기 세단 'EQS'./연선옥 기자내부 공간은 상당히 여유롭다. 전기차 전용 플랫폼으로 만들어진 덕분에 바닥이 평평하고 뒷좌석은 성인이 앉아도 여유 공간이 많이 남는다. EQS 차 길이는 5220㎜, 실내 공간은 결정하는 휠베이스(축거)는 3210㎜이다. 제네시스의 ‘G90′(3180㎜)보다 길다. 트렁크 적재 공간도 매우 넓다.급속 충전기를 이용하면 배터리 잔량 10%에서 80%까지 충전하는 데 30분 정도가 걸린다. 벤츠는 배터리에 대해 최대 10년 또는 주행거리 25만㎞ 중 먼저 도래한 조건 기준으로 무상 보증을 지원한다. EQS 450플러스 기본 모델과 AMG라인, AMG라인 런칭 에디션 등 세가지 트림으로 판매되는데 가격은 1억5700만~1억8100만원이다.



메르세데스-벤츠의 플래그십 전기 세단 'EQS'./연선옥 기자