하이퍼루프

Hyperloop
하이퍼루프 내부 작업의 개념 미술

하이퍼루프는 승객과 화물 모두를 위한 제안된 고속 운송 시스템입니다. 이 개념은 엘론 머스크에 의해 2013년 백서에서 문서화되었으며, 여기서 하이퍼루프는 저압 튜브 내의 공기 함유 표면에 의해 지지되는 캡슐을 사용하는 운송 시스템으로 설명되었습니다.[1] 하이퍼루프 시스템에는 튜브, 포드 및 터미널의 세 가지 필수 요소가 있습니다. 튜브는 밀폐된 대형 저압 시스템(일반적으로 긴 터널)입니다. 포드는 대기압에서 자기 추진력(초기 설계에서는 도관 팬으로 증강)을 사용하여 튜브[2] 내부에서 공기 저항이 낮거나 마찰이 발생하는 코치입니다. 터미널은 포드 도착 및 출발을 처리합니다. 머스크가 제안한 형태의 하이퍼루프는 튜브 내부의 잔류 공기 압력에 의존하여 에어로포일에서 리프트를 제공하고 팬에 의한 추진력을 제공함으로써 박트레인과 다릅니다.[1] 그러나 "하이퍼루프"라는 이름을 사용한 많은 후속 변형은 비교적 전통적인 박트레인이었습니다.

하이퍼루프는 2012년 한 연설 행사에서 일론 머스크에 의해 놀림을 받았고, "제5의 교통수단"이라고 묘사되었습니다.[3] 머스크는 2013년 8월 백서에서 알파 버전의 세부 사항을 공개했는데, 하이퍼루프 디자인은 선형 유도 모터와 축 압축기로 구동되는 공기 베어링에 장착된 가압 캡슐이 있는 감압 튜브를 통합했습니다.[4] 백서에서는 LA 지역에서 샌프란시스코 베이 지역으로 이어지는 하이퍼루프 경로의 예를 보여주었으며, 대략 5번 주간 고속도로 회랑을 따라갔습니다.[1] 일부 운송 분석가들은 백서의 비용 추정치에 이의를 제기했고, 일부 분석가들은 하이퍼루프가 수십 억 달러 더 많이 작동할 것이라고 예측했습니다.[5][6][7]

하이퍼루프 개념은 Musk와 SpaceX에 의해 추진되어 왔으며, 다른 회사나 단체들이 이 기술을 개발하는 데 협력하도록 장려되었습니다.[8] 2019년[9][10] 7월, Munich 기술 대학교(Munich Technical University of Munich)는 캘리포니아 호손(Hawthorne)에서 SpaceX가 주최한 포드 디자인 대회에서 463km/h(288mph)의 속도 기록을 세웠습니다.[11] Virgin Hyperloop은 2020년 11월 라스베가스에 있는 테스트 사이트에서 최고 속도인 172km/h(107mph)에 도달하는 최초의 인간 실험을 수행했습니다.[12] 스위스팟 테크놀로지스는 2021년 7월 스위스 로잔(Lausanne)에 위치한 EPFL 캠퍼스에서 "무한" 하이퍼루프 궤도를 시뮬레이션할 수 있는 원형 모양의 1:12 스케일 테스트 시설을 공개했습니다.[13]2023년에 "하이퍼루프 시스템"을 표준화하려는 새로운 유럽의 노력이 표준 초안을 발표했습니다.[14]

2024년 현재 일부 회사는 하이퍼루프라는 이름으로 기술 개발을 계속 추진하고 있지만, 가장 크고 자금을 많이 지원하는 회사 중 하나인 하이퍼루프 원은 파산을 선언하고 2023년에 운영을 중단했습니다.[15]

역사

머스크는 2012년 7월 캘리포니아 산타모니카에서 열린 판도 데일리 행사에서 하이퍼루프라고 불리는 "제5의 교통수단"에 대한 개념을 생각하고 있다고 처음 언급했습니다. 이 가상의 고속 이동 수단은 날씨에 대한 면역력, 충돌 없는 상태, 비행기 속도의 2배, 낮은 전력 소비, 그리고 24시간 운행을 위한 에너지 저장과 같은 특징을 가지고 있을 것입니다.[16] 하이퍼루프라는 이름은 그것이 루프로 들어가기 때문에 선택되었습니다. 2013년 5월, 머스크는 하이퍼루프를 "콩코드와 레일건, 에어 하키 테이블 사이의 교차"에 비유했습니다.[17] 2016년까지 머스크는 더 발전된 버전이 잠재적으로 극초음속으로 갈 수 있다고 생각했습니다.[18]

2012년 말부터 2013년 8월까지 Tesla와 SpaceX의 엔지니어 그룹은 Musk의 하이퍼루프 개념의 모델링 작업을 진행했습니다.[19] 초기 시스템 개념 모델은 Tesla 웹사이트와 SpaceX[1][20] 웹사이트에서 발표되었는데, 이는 하이퍼루프 시스템의 한 가지 잠재적 설계, 기능, 경로 및 비용을 설명합니다.[1] 알파 설계에서 포드는 선형 전기 모터를 사용하여 점진적으로 순항 속도로 가속하고 등급 횡단의 어려움을 피하기 위해 기둥 위의 튜브 또는 터널 아래의 튜브를 통해 공기 베어링 위에서 궤도 위를 활공하는 것을 구상했습니다. 이상적인 하이퍼루프 시스템은 2010년대에 기존의 대량 수송 모드보다 더 에너지 효율적이고,[21][22] 조용하고, 자율적인 것으로 추정되었습니다. 하이퍼루프 알파는 오픈 소스 디자인으로 출시되었습니다. 머스크는 "사람들이 그것을 개선할 방법을 찾을 수 있는지 알아보기 위해" 피드백을 초대했습니다.[23] 2017년 4월 4일, "튜브 내 물품의 고속 운송"에 적용되는 상표 "HYPERLOOP"이 스페이스X에 발행되었습니다.[24][25]

2015년 6월, 스페이스X는 스페이스X의 호손 시설 옆에 위치한 1마일(1.6km) 길이의 하이퍼루프 시험 트랙을 건설할 것이라고 발표했습니다. 트랙은 완성되어 경쟁사에서 제3자가 공급한 포드 디자인을 테스트하는 데 사용되었습니다.[26][27]

2015년 11월, 몇몇 상업 회사들과 수십 개의 학생 팀들이 하이퍼루프 기술의 개발을 추구하는 가운데, 월스트리트 저널은 일부 소속되지 않은 회원들이 스스로를 언급하듯이, "하이퍼루프 운동"은 공식적으로 그것을 시작한 사람보다 더 크다고 주장했습니다.[28]

매사추세츠 공과대학교(MIT) 하이퍼루프 팀은 초기 하이퍼루프 포드 시제품을 개발하여 2016년 5월 13일 MIT 박물관에서 공개했습니다. 그들의 디자인은 공중부양 및 와전류 제동에 전기동적 서스펜션을 사용했습니다.[29]

2020년 11월 회사 직원 2명이 저속 하이퍼루프[clarification needed] 기술의 조기 탑승자 테스트를 수행했으며, 이 장치는 최대 속도 172km/h(107mph)에 도달했습니다.[30]

2023년 1월, 유럽 전기 기술 표준화 위원회는 하이퍼루프 시스템에 대한 최초의 기술 표준을 발표했습니다.[14][non-primary source needed] Hardt Hyperloop은 2019년 6월 네덜란드 델프트에 있는 테스트 사이트에서 인프라에서 부품을 움직이지 않고 하이퍼루프 차선 스위치를 시연했습니다.[31]

2023년 12월 21일부로 하이퍼루프 상용화를 추진하던 하이퍼루프 원이 운영을 종료하였습니다.[15]

이론과 운영

하이퍼루프 캡슐의 한 예술가의 공연: 전면의 축방향 압축기, 중간의 승객실, 후면의 배터리실, 하단의 에어캐스터 스키
잠재적인 하이퍼루프 인프라에 대한 3D 스케치입니다. 강철 튜브는 이 이미지에서 투명하게 됩니다.

훨씬 더 오래된 박트레인 개념은 진공(공기가 없는) 튜브 또는 부분적으로 진공된 튜브에 자기 부상 열차를 사용함으로써 상당한 공기 저항이 없는 고속 철도 시스템과 유사합니다. 그러나 먼 거리에서 진공을 유지하는 것이 어렵기 때문에 이러한 유형의 시스템이 구축되는 것을 막았습니다. 반면 하이퍼루프 알파 개념은 약 1밀리바(100Pa)의 압력으로 작동하며 공중부양을 위해 공기가 필요합니다.[32]

초기설계개념

하이퍼루프 알파 개념은 특수하게 설계된 "캡슐" 또는 "팟"을 부분적인 진공 상태로 유지되는 강철 튜브를 통해 보내는 것으로 작동을 구상했습니다. 머스크의 원래 개념에서, 각 캡슐은 에어캐스터 "스키"에게 압력을 가하여 제공되는 0.02-0.05인치 (0.5-1.3mm) 층의 공기 위에 떠다니며, 퍽이 에어 하키 테이블 위로 공중 부양되는 방법과 유사합니다. 롤링 저항이 제거되고 공기 저항이 크게 감소하면 캡슐이 대부분의 여정을 활공할 수 있습니다. 알파 설계 개념에서는 캡슐의 코 부분에 전기구동 방식의 인렛팬과 축류 압축기를 배치해 "고압의 공기를 선박의 앞쪽에서 뒤쪽으로 능동적으로 전달"함으로써 차량 전방의 공기압 구축 문제를 해결해 속도를 늦추게 됩니다. 추가 압력을 위해 공기의 일부를 스키로 이동시켜 모양 때문에 리프트에서 수동적으로 증가합니다.[1]

알파 레벨 개념에서 승객 전용 포드는 직경이 7피트 4인치(2.23m)여야 하며 공기역학적 효율성을 유지하기 위해 최고 속도 760mph(1,220km/h)에 도달할 것으로 예상되었습니다.[1] (Section 4.4) 제안된 디자인은 승객들이 이착륙할 때 상용 여객기의 약 2~3배인 0.5g의 최대 관성 가속도를 경험합니다.[citation needed]

제안된 경로

주간 고속도로 5

하이퍼루프가 개선된 전송 시간(약 1,500km(930마일)[33] 이하의 거리)을 제공하는 것으로 가정되는 대략적인 거리 조건을 충족하는 하이퍼루프 시스템을 위한 많은 경로가 제안되었습니다. 경로 제안은 회사 릴리스에 설명된 추측부터 비즈니스 사례, 서명된 계약에 이르기까지 다양합니다.

미국

2013년 알파 레벨 설계 문서에서 제시된 경로는 로스앤젤레스 광역에서 샌프란시스코 베이 지역으로 이동하는 것이었습니다. 이 개념 체계는 테종 고개 바로 남쪽에 있는 실마르를 중심으로 시작되어 5번 주간 고속도로를 따라 북쪽으로 가서 샌프란시스코 만의 동쪽에 있는 헤이워드 근처에 도착합니다. 새크라멘토, 애너하임, 샌디에고, 라스베가스 등을 포함한 여러 가지 제안된 지점도 설계 문서에 표시되었습니다.[1]

머스크의 알파 디자인에서 제안한 경로에 대한 작업은 수행되지 않았습니다. 한 가지 이유는 두 개의 주요 대도시 지역(로스앤젤레스와 샌프란시스코) 가장자리에서 종료되어 건설 비용이 크게 절감되지만 로스앤젤레스 다운타운과 샌프란시스코를 오가는 승객이 필요하기 때문입니다. 그리고 실마와 헤이워드를 넘어 다른 교통수단으로 갈아타야 최종 목적지에 도착할 수 있습니다. 이렇게 하면 해당 목적지까지의 총 이동 시간이 크게 길어집니다.[34]

유사한 문제가 이미 현재 항공 여행에 영향을 미치고 있습니다. 짧은 경로(예: LAX-SFO)에서는 비행 시간이 방문 여행 시간의 매우 작은 부분에 불과합니다. 비평가들은 이것이 샌프란시스코와 로스엔젤레스의 시내역에 서비스를 제공할 제안된 캘리포니아 고속 철도 프로젝트에 비해 하이퍼루프의 제안된 비용 및/또는 시간 절약을 크게 줄일 것이라고 주장했습니다.[35][36][37] 금융 센터에서 금융 센터로 이동하는 승객은 전체 거리를 운전하는 대신 하이퍼루프를 이용하여 약 2시간을 절약할 수 있을 것으로 추정됩니다.[38]

다른 사람들은 제안된 캘리포니아 노선에 대한 비용 예측에 의문을 제기했습니다. 2013년 일부 운송 엔지니어들은 건설 규모와 입증되지 않은 기술에 대한 의존도를 고려할 때 알파 수준의 설계 비용 추정치가 비현실적으로 낮다고 주장했습니다. 아이디어의 기술적, 경제적 실현 가능성은 입증되지 않았으며 상당한 논쟁의 대상입니다.[5][6][7][34]

2017년 11월 Arrivo는 콜로라도 오로라에서 덴버 국제 공항까지 자기부상 자동차 운송 시스템의 개념을 발표했습니다.[39] 그것의 계약은 2021년에 첫 번째 다리의 잠재적인 완성을 설명했습니다. 2018년 2월, 하이퍼루프 교통 기술은 시카고와 클리블랜드를 연결하는 루프와 워싱턴과 뉴욕을 연결하는 루프에 대한 유사한 계획을 발표했습니다.[40]

2018년 미주리 하이퍼루프 연합은 미주리 대학교 버진 하이퍼루프 원(Virgin Hyperloop One)과 엔지니어링 회사 블랙 앤 비치(Black & Veatch) 사이에 결성되어 세인트루이스를 연결하는 제안된 경로를 연구했습니다. 루이스, 콜롬비아, 캔자스시티.[41][42]

2018년 12월 19일, 엘론 머스크는 로스앤젤레스 아래 2마일(3km)의 터널을 공개했습니다. 프레젠테이션에서 테슬라 모델 X는 (저압 튜브가 아닌) 미리 정의된 트랙의 터널을 주행했습니다. 머스크의 말에 따르면, 이 시스템의 비용은 미화 1천만 달러라고 합니다.[43] 머스크는 "루프는 하이퍼루프를 향한 디딤돌입니다. 루프는 도시 내에서 교통을 위한 것입니다. 하이퍼루프는 도시 간 운송을 위한 것으로 시속 150마일보다 훨씬 빠르게 진행됩니다."[44]

북동부 오하이오 지역 조정 기관(NOACA)은 하이퍼루프 교통 기술과[when?] 협력하여 시카고에서 클리블랜드 및 피츠버그까지 130만 달러 규모의 미국 최초의 오대호 메가 지역 다주 하이퍼루프 시스템을 위한 하이퍼루프 회랑 경로 개발을 위한 타당성 조사를 수행했습니다. 이미 수십만 달러가 프로젝트에 투입되었습니다. NOACA의 이사회는 클리블랜드와 시카고를 초기에 연결하는 초고속 하이퍼루프 승객 및 화물 운송 시스템의 타당성을 평가하기 위한 오대호 하이퍼루프 타당성 조사를 위해 교통 경제 관리 시스템(TEMS)에 550,029달러의 계약을 수여했습니다.[45][full citation needed]

인디아

하이퍼루프 교통 기술은 2016년 인도 정부와 함께 첸나이와 벵갈루루 사이의 노선 제안을 검토 중이었으며 개념적인 이동 시간은 30분에 345km(214mi)입니다.[46] HTT는 2018년 안드라프라데시주 정부와 인도 최초로 아마라바티와 비자야와다를 6분 거리로 연결하는 하이퍼루프 프로젝트를 구축하는 협약도 체결했습니다.[47][needs update]

2018년 2월 22일, 하이퍼루프 원은 마하라슈트라 정부와 뭄바이와 푸네 사이의 하이퍼루프 교통 시스템을 구축하기 위한 양해각서를 체결했습니다.[48][49]

2016년 인도어 기반 Dinclix Ground Works의 DGWhyperloop은 인도어, 코타, 자이푸르를 거쳐 뭄바이와 델리 사이의 하이퍼루프 회랑을 지지합니다.[50][needs update]

철도부는 2022년에 IIT Madras와 협력하여 "토종" 하이퍼루프 시스템을 개발할 계획이었으며, IIT에 하이퍼루프 기술 우수 센터를 설립하는 데 도움을 줄 것입니다.[51][needs update]

사우디아라비아

2020년 2월 6일, 사우디아라비아 왕국의 교통부는 VHO(Virgin Hyperloop One)와 승객과 화물의 운송을 위한 하이퍼루프 기술의 사용에 대한 획기적인 사전 타당성 연구를 수행하기 위한 계약 협정을 발표했습니다.[52] 이 연구는 향후 하이퍼루프 프로젝트의 청사진이 될 것이며 개발자들이 미국을 방문하는 동안 모하메드 빈 살만 왕세자가 VHO의 승객용 포드를 보고 절정에 이른 왕국과의 오랜 관계를 기반으로 할 것입니다.[52][needs update]

이탈리아

2021년 12월 베네토 지역 의회는 MIMS 및 CAV와 하이퍼 트랜스퍼 기술 테스트를 위한 양해각서를 승인했습니다.[53][needs update]

캐나다

2016년 캐나다 하이퍼루프 회사인 트랜스팟은 토론토와 몬트리올,[54][55] 토론토와 윈저,[56] 캘거리와 에드먼턴을 연결하는 하이퍼루프 노선의 가능성을 타진했습니다.[57] 캐나다에서 가장 큰 도시인 토론토와 몬트리올은 북미에서 가장 붐비는 고속도로인 온타리오 401번 고속도로로 연결되어 있습니다.[58] 2019년 3월, 트랜스포트 캐나다(Transport Canada)는 하이퍼루프에 대한 연구를 의뢰하여 "하이퍼루프의 기술적, 운영적, 경제적, 안전 및 규제 측면에 대해 더 잘 알고 건설 요구 사항과 상업적 실현 가능성을 이해할 수 있습니다."[59][needs update]

앨버타 주는 캘거리에서 에드먼턴까지 하이퍼루프 프로젝트를 위해 트랜스팟을 지원하기 위한 양해각서(MOU)를 체결했습니다. TransPod는 앞으로 나아갈 계획이며, 1단계로 5억 5천만 달러의 민간 자본 자금을 확보했으며, 이를 통해 Edmonton의 공항 링크가 생성될 것입니다. 그러나 회사는 프로젝트를 시작하기 전에 먼저 테스트 트랙에 시제품을 만들고 테스트해야 합니다.[60][61][needs update]

세상의 다른 곳에

2016년, 하이퍼루프 원은 헬싱키와 스톡홀름 사이의 300마일(500km) 노선에 대한 세계 최초의 상세 사업 사례를 발표했습니다. 두 수도를 30분 이내에 연결하기 위해 발트해 아래를 터널링할 것입니다.[62] 하이퍼루프 원은 2016년에 또 다른 타당성 조사를 DP World와 함께 수행하여 두바이의 제벨 알리 항구에서 컨테이너를 옮겼습니다.[63] 2016년 말, 하이퍼루프 원은 두바이의 도로교통청과 함께 두바이와 아랍 에미리트 연합국을 연결하는 여객 및 화물 노선에 대한 타당성 조사를 발표했습니다. 하이퍼루프 원은 2016년 모스크바의 여객 노선과 [64]중국 북동부 훈춘에서 블라디보스토크 인근 자루비노항과 러시아 극동 북한 국경을 연결하는 화물 하이퍼루프도 고려하고 있었습니다.[65] 2016년 5월, 하이퍼루프 원은 전 세계 하이퍼루프 네트워크에 대한 포괄적인 제안을 요구하며 글로벌 챌린지를 시작했습니다.[66] 2017년 9월, 하이퍼루프 원은 35개의 가장 강력한 제안 중에서 10개의 노선을 선택했습니다. 토론토-몬트리올, 샤이엔-덴버-푸에블로, 마이애미-올랜도, 댈러스-라레도-휴스턴, 시카고, 콜럼버스, 피츠버그, 멕시코시티, 과달라하라, 에든버러, 런던, 글래스고, 리버풀, 벵갈루루루, 첸나이, 뭄바이, 첸나이.[67][68][needs update]

다른 사람들은 2019년 암스테르담 또는 스키폴 공항에서 시작하여 프랑크푸르트로 가는 개념적인 노선을 포함하여 유럽 노선을 제안했습니다.[69][70][71] 2016년 바르샤바 공과대학 팀은 하이퍼폴란드가 제안한 폴란드 전역의 크라쿠프에서 그다 ń스크까지의 잠재적 경로를 평가하기 시작했습니다.

하이퍼루프 교통 기술(HTT)은 2016년 3월 슬로바키아 정부와 협정을 체결하여 브라티슬라바, 비엔나 및 부다페스트 간의 잠재적인 연결로 영향 연구를 수행했지만 더 이상의 발전은 없었습니다.[73] 2017년 1월, HTT는 중부 유럽의 Bratislava-Brno-Prague 노선을 탐사하기 위해 계약을 체결했습니다.[74][needs update]

2017년 스칸디나비아에서 가장 큰 독립적인 연구 기관인 SINTEF는 노르웨이에 하이퍼루프를 위한 테스트 랩을 건설하는 것을 고려하고 있다고 밝혔습니다.[75][needs update]

2017년 6월에 서울과 부산 사이의 하이퍼루프 라인을 공동 개발하기 위한 협약이 체결되었습니다.[76][77][needs update]

화성

머스크에 따르면, 하이퍼루프는 화성의 대기가 해수면에서 지구의 밀도의 약 1%이기 때문에 튜브가 필요하지 않기 때문에 화성에서 유용할 것이라고 합니다.[78][18][79][80] 하이퍼루프 개념이 지구에서 작동하려면 공기 저항을 줄이기 위한 저압 튜브가 필요합니다. 하지만 화성에 건설된다면 공기 저항이 낮아지면 튜브 없이 트랙만 있는 하이퍼루프가 생성될 수 있으므로 자기 부상 열차에 불과할 것입니다.[81]

오픈 소스 디자인 진화

2013년 9월, Ansys Corporation은 알파 개념 캡슐의 공기역학과 캡슐이 받는 전단 응력력을 모델링하기 위해 전산 유체 역학 시뮬레이션을 실행했습니다. 시뮬레이션은 캡슐 디자인이 초음속 기류 생성을 피하기 위해 크게 재구성되어야 하며, 튜브 벽과 캡슐 사이의 간격이 더 커져야 한다는 것을 보여주었습니다. Ansys 직원 Sandeep Sovani는 시뮬레이션을 통해 하이퍼루프에 문제가 있음을 보여주었지만, 가능하다고 확신한다고 말했습니다.[82][83]

2013년 10월, OpenMDAO 소프트웨어 프레임워크의 개발팀은 하이퍼루프의 추진 시스템의 일부에 대한 미완성의 개념적 오픈 소스 모델을 발표했습니다. 연구팀은 이 모델이 이 개념의 실현 가능성을 보여주었지만, 튜브의 지름은 원래 예상보다 훨씬 [84]큰 13피트(4m)가 되어야 한다고 주장했습니다. 그러나 이 팀의 모델은 머스크의 개념을 기반으로 하이퍼루프를 물리적으로 구성하는 데 필요한 광범위한 기술적 요인을 설명하지 못했고, 특히 부품 무게에 대한 중요한 추정치가 없었기 때문에 추진 시스템의 진정한 작동 모델은 아닙니다.[85][non-primary source needed]

2013년 11월, MathWorks는 알파 제안서에서 제안한 경로를 분석한 결과, 주로 경로가 가능하다고 결론 내렸습니다. 이 분석은 승객들이 경험하는 가속도와 합리적인 속도를 유지하기 위해 공공 도로에서 필요한 편차에 초점을 맞췄습니다. 이 분석은 샌프란시스코 동쪽 I-580을 따라 계획된 속도로 궤도를 유지하는 것이 인구가 밀집된 지역으로의 큰 편차 없이는 불가능하다는 것을 강조했습니다.[86]

2015년 1월 NASA OpenMDAO 오픈 소스 모델을 기반으로 한 논문에서 직경이 더 큰 튜브와 마하 0.85에 가까운 감소된 순항 속도의 필요성을 거듭 강조했습니다. 압축기 사이클, 튜브 및 주변 환경 간의 상호 작용의 열 모델을 기반으로 온보드 열교환기를 제거할 것을 권장했습니다. 압축 사이클은 튜브에 추가되는 열의 5%만 기여하며, 열의 95%는 튜브로 유입되는 복사 및 대류에 기인합니다. 온보드 열교환기의 무게 및 부피 패널티는 작은 이점을 누릴 가치가 없으며, 튜브의 정상 상태 온도와 상관없이 주변 온도보다 30~40°F(17~22°C)에 도달할 뿐입니다.[87]

머스크에 따르면, 하이퍼루프의 다양한 측면들은 화성에서의 표면 수송과 전기 제트 추진을 포함한 다른 머스크의 관심사들에 기술적인 적용을 가지고 있다고 합니다.[88][89]

MIT 항공우주학과 연구진은 2013년 발표된 원래 스페이스X 알파 디자인 개념에서 이론화된 칸트로비츠 한계 부근 공기역학적 설계의 도전을 검증한 연구를 2017년 6월에 발표했습니다.[90]

2017년, Richard Geddes 박사와 다른 사람들은 Hyperloop Advanced Research Partnership을 결성하여 Hyperloop 퍼블릭 도메인 보고서 및 데이터의 정리소 역할을 수행했습니다.[91]

2020년 2월, Hardt Hyperloop, Nevomo(구 하이퍼폴란드), TransPod 및 Zeleros는 유럽 표준 단체인 CEN과 CENELEC가 공동으로 설립한 기술 위원회(JTC20)의 일환으로, 인프라의 안전성과 상호 운용성을 보장하기 위한 공통 표준을 개발하기 위해 표준화 노력을 주도하기 위해 컨소시엄을 구성했습니다. 롤링 스톡, 신호 및 기타 시스템.[92]

하이퍼루프 협회

2022년 12월 하이퍼루프 회사인 Hardt, Hyperloop One, Hyperloop Transport Technologies, Nevomo, Swisspod Technologies, TransPod, Zeleros는 하이퍼루프 협회를 결성했습니다. 협회의 명시된 목표는 새롭게 부상하는 새로운 운송 시장의 발전과 성장을 촉진하고, 정부 및 규제 기관과 교통 정책 결정에 협력하는 데 참여하고 지원하는 것입니다. 하이퍼루프 협회는 Nevomo의 CEO이자 공동 설립자인 Ben Paczek이 대표로 있습니다.[93]

하이퍼루프 연구 프로그램

유로튜브

유로튜브는 진공 수송 기술 개발을 위한 비영리 연구 단체입니다.[94] 유로튜브는 현재 스위스 콜롱베이-무라즈에서 3.1 km (1.9 mi)의 시험관을 개발하고 있습니다. 이 단체는 2017년 ETH 취리히에서 스위스 협회로 설립되었으며 2019년 스위스 재단이 되었습니다.[95] 시험관은 직경 2.2m의 2:1 스케일로 설계되었으며 900km/h(560mph) 동안 설계되었습니다.

하이퍼루프 개발 프로그램

하이퍼루프 개발 프로그램은 유럽 하이퍼루프 센터 흐로닝언에서 하이퍼루프의 실현 가능성을 입증하고 테스트 및 시연하며 업계와 이해관계자들의 미래 전망과 기회를 파악하기 위해 헌신하는 공공부문 파트너, 업계 관계자 및 연구기관의 민관 파트너십입니다. 유럽 하이퍼루프 센터는 공사 중이며 차선 스위치를 포함한 420m의 테스트 시설을 갖출 예정이며 2024년에 테스트를 시작할 계획입니다.[96] 총 프로그램 규모는 3천만 유로이며, 네덜란드 인프라 및 물 관리부와 경제 및 기후 정책부가 450만 유로,[97] 네덜란드 흐로닝언주가 300만 유로를 공동 지원합니다.[98] 이 프로그램의 파트너로는 AndAnotherday, ADSE, Royal BAM Group, Berenschot, Busch, Delft Hyperloop, Denys, Derch Boosting Group, EuroTube, Hardt Hyperloop, Institute of Hyperloop, Royal IHC, INTIS, Mercon, Novomo, Nederlandse Spoorwegen, POSCO International, Schiphol Group, Schweizer Design Consulting, Tata Steel, Tüv Rheinland, UNStudio, Vattenfall.

TUM 하이퍼루프(이전의 WARR 하이퍼루프)

TUM 하이퍼루프

TUM 하이퍼루프는 뮌헨 공과대학의 하이퍼루프 포드 경쟁팀에서 2019년에 등장한 연구 프로그램입니다. TUM Hyperloop 팀은 최근 3개 대회에서 연속으로 우승하여 현재도 유효한 463km/h(288mph)의 세계 기록을 달성했습니다.[9][10] 이 연구 프로그램은 하이퍼루프 시스템의 경제성 및 기술적 타당성을 시뮬레이션할 뿐만 아니라 시연자를 통해 기술적 타당성을 조사하는 것을 목표로 합니다. 계획된 24미터 시연기는 튜브와 실물 크기 포드로 구성될 것입니다.[99] 첫 번째 프로젝트 단계가 완료된 후 다음 단계는 더 빠른 속도를 조사하기 위해 400미터까지 연장하는 것입니다. 이것은 뮌헨 지역, 오토브룬의 타우피키르헨 또는 오버파펜호펜 비행장에서 계획됩니다.[100] 2023년 7월 오토브룬에서 운영 인증이 시작되었습니다.[101]

하이퍼루프 포드 경쟁

주 기사: 하이퍼루프 포드 경쟁
하이퍼루프 포드 경쟁

2015-16년에는 다수의 학생 및 비학생 팀이 하이퍼루프 포드 대회에 참가하고 있었고, 그 중 적어도 22개 팀이 2016년 중반에 후원된 하이퍼루프 테스트 트랙에서 경쟁하기 위해 하드웨어를 구축했습니다.[102]

2015년 6월, SpaceX는 하이퍼루프 포드 디자인 대회를 후원하고 2016년 대회를 위해 캘리포니아주 호손에 있는 SpaceX의 본사 근처에 1마일(1.6km) 길이의 서브스케일 테스트 트랙을 건설할 것이라고 발표했습니다.[103][104] 스페이스X는 발표에서 "스페이스X나 일론 머스크 모두 하이퍼루프 회사와 제휴하지 않았습니다. 우리는 상업용 하이퍼루프를 직접 개발하지는 않지만, 기능성 하이퍼루프 시제품 개발을 가속화하는 데 도움이 되고 싶습니다."[105]

7월까지 700개 이상의 팀이 예비 신청서를 제출했습니다.[106][107] 2015년 11월에 예비 설계 설명회가 열렸는데, 2016년 1월 13일까지 120개 이상의 학생 공학 팀이 최종 설계 패키지를 제출하도록 선발되었습니다.[108]

2016년 1월 29일부터 30일까지 텍사스 A&M 대학교에서 초청된 모든 참가자들을 위한 디자인 위크엔드가 열렸습니다.[109] 매사추세츠 공과대학교의 기술자들이 이 대회의 우승자로 선정되었습니다. Washington 대학 팀이 Safety Subsystem Award를 수상한 반면, Delft 대학은 2위뿐만 아니라 Pod Innovation Award를[110] 수상했고, Wisconsin–Madison, Virginia Tech, 그리고 University of California, Irvine이 그 뒤를 이었습니다.[102][111] 디자인 부문에서 우승한 팀은 스페인의 University at Politecnica de Valencia의 Hyperloop UP이었습니다.[112] 2017년 1월 29일, 델프트 하이퍼루프(Delft University of Technology)는 스페이스X 하이퍼루프 대회의 최종 단계에서 "최상의 전체 디자인"으로 [113]상을 수상했고, 뮌헨 공과대학의 WARR 하이퍼루프는 "가장 빠른 포드"로 상을 수상했습니다.[114] 매사추세츠 공과대학교는 3위를 차지했습니다.[115]

두 번째 하이퍼루프 포드 대회는 2017년 8월 25일부터 27일까지 열렸습니다. 성공적인 감속이 뒤따른다면 최고 속도가 유일한 판단 기준입니다. 뮌헨 공과대학의 WARR 하이퍼루프(WARR Hyperloop)는 최고 시속 324km(201mph)에 도달하여 대회에서 우승을 차지했습니다.[116][117][118]

2018년 7월에 세 번째 하이퍼루프 포드 대회가 열렸습니다. 뮌헨 공과대학의 WARR 하이퍼루프 팀인 디펜딩 챔피언들은 달리기를 하는 동안 457 km/h (284 mph)의 최고 속도로 자신들의 기록을 깼습니다.[119] 델프트 공과대학을 대표하는 델프트 하이퍼루프 팀이 2위를 차지했고, 에콜 폴리테크니크 페데랄 드 로잔(EPFL)의 EP FLoop 팀이 3위를 차지했습니다.[120][121][122]

2019년 8월에 열린 네 번째 대회에서는 현재 TUM 하이퍼루프(NEXT Prototype e.V.)[123]로 알려진 뮌헨 공과대학교 팀이 다시 대회에서 우승을 차지하며 최고 속도 463km/h(288mph)로 자신들의 기록을 깼습니다.[114]

비판 및 인적 요소 고려

유튜브 제작자 아담 코백스(Adam Kovacs)는 하이퍼루프가 고가의 검증되지 않은 시스템으로 기존의 고속 철도와 같은 기존 기술에 비해 결코 나을 것이 없기 때문에 일종의 가젯반(gadgetbahn)이라고 설명했습니다.[124] 하이퍼루프를 비판하는 사람들 중 일부는 밀폐된 강철 터널 내부의 좁고 밀폐된 창문이 없는 캡슐에 탑승하여 상당한 가속력을 받는 경험, 거의 음파에 가까운 속도로 캡슐 주위에 공기가 압축되고 도관되기 때문에 높은 소음 수준, 그리고 진동과 조임 현상에 초점을 맞추고 있습니다.[125] 튜브가 처음에는 매끄럽더라도 지진 활동에 따라 지면이 이동할 수 있습니다. 고속에서는 직선 경로에서 약간만 벗어나도 상당한 뷔페가 추가될 수 있습니다.[126] 이는 장비 오작동, 사고 및 긴급 대피와 같은 안전 문제에 가장 잘 대처하는 방법에 대한 실용적이고 물류적인 질문과 함께 추가됩니다.

튜브 시스템의 디자인 기술에 대한 비판도 있습니다. MIT의 존 한스만 항공우주학 교수는 튜브의 약간의 정렬 불량이 어떻게 보상될 것인지, 에어쿠션과 저압 공기 사이의 잠재적인 상호 작용과 같은 문제들을 지적했습니다. 그는 또한 무리가 도시에서 몇 마일 떨어진 곳에 있을 때 전기가 나간다면 어떤 일이 벌어질지에 대해서도 의문을 제기했습니다. UC 버클리 물리학 교수 Richard Muller 또한 "하이퍼루프의 참신성과 튜브의 취약성에 대해 우려를 표명했는데, 이는 테러리스트들에게 유혹적인 목표가 될 것입니다." 그리고 시스템이 일상적인 먼지와 그림으로 인해 방해를 받을 수 있다고 말했습니다.[127]

정치경제학적 고려사항

알파 제안은 기존 철도에 비해 비용 절감이 여러 요인의 조합에서 발생할 것이라고 예측했습니다. 알파 경로의 작은 프로파일과 높은 특성으로 인해 하이퍼루프는 주로 주간 고속도로 5의 중앙값에 구성될 수 있습니다. 그러나 이것이 정말로 실현 가능한지는 논쟁의 대상입니다. 낮은 프로파일은 터널의 지루한 요구사항을 줄일 것이고 캡슐의 가벼운 무게는 기존의 여객철도에 비해 건설 비용을 줄일 것으로 예상됩니다. 철도권에 비해 작고 밀봉되어 높은 프로필로 인해 반대 및 환경적 영향이 적을 것이라는 주장이 제기되었습니다.[1] 그러나 다른 논평가들은 발자국이 작다고 해서 반대가 적어진다고 보장되지는 않는다고 주장합니다.[34] 대량 운송 작가 Alon Levy는 이 가정을 비판하면서 "실제로, (머스크가 하이퍼루프와 함께 제안하는) 올-업베이트 시스템은 기능이라기보다는 버그입니다. 센트럴 밸리의 토지는 저렴합니다. 전 세계 고속도로와 기차의 고가화 비용에서 쉽게 알 수 있듯이, 주탑은 비쌉니다."[128][129] UC 버클리의 농업 및 자원 경제학 교수인 마이클 앤더슨은 비용이 약 1,000억 달러에 이를 것이라고 예측했습니다.[6]

캘리포니아 대학교 데이비스 교통학 연구소의 소장인 댄 스펄링은 하이퍼루프 개발자들의 예상된 낮은 티켓 가격에 대해 "그것에 대한 경제학적인 방법은 없습니다"라고 말했습니다.[6] 일부 비평가들은 하이퍼루프가 일반적인 공공 열차 시스템보다 적은 승객을 수용하도록 설계되었기 때문에 건설 및 운영 비용을 충당하기 위해 티켓 가격을 책정하는 것이 어려울 수 있다고 주장했습니다.[130] TU Delft 연구원의 연구에 따르면 고속 철도의 경우 0.174/p-km, 항공 여행의 경우 0.183/p-km에 비해 운임은 승객 1km당 0.30유로 이상이어야 한다고 주장합니다.[131]

하이퍼루프의 초기 비용 추정치는 논쟁의 대상입니다. 많은 경제학자들과 교통 전문가들은 60억 달러의 가격표가 완전히 새로운 형태의 교통수단을 설계, 개발, 건설 및 테스트하는 비용을 극적으로 과소평가하고 있다고 주장했습니다.[5][6][34][129] 이코노미스트 잡지는 이 추정치가 "다른 모든 거대 인프라 프로젝트가 겪을 운명인 것처럼 보이는 비용의 비대화에 영향을 받지 않을 것 같다"고 말했습니다.[132] Hyperloop One은 베이 지역을 순환하는 비용이 총 90억 달러에서 130억 달러, 또는 마일당 8,400만 달러에서 1억 2,100만 달러에 이르는 것으로 추정했습니다. 아랍 에미리트 연합국의 또 다른 프로젝트의 경우 회사는 마일당 5,200만 달러를 예상했으며 스톡홀름-헬싱키 노선의 경우 마일당 6,400만 달러의 비용이 발생했다고 보고했습니다.[133]

기존의 캘리포니아 고속 철도라는 초대형 프로젝트에 투자된 "정치적, 평판적 자본"으로 인해 캘리포니아에서 이러한 프로젝트의 건설에 정치적 장애가 클 수 있습니다.[132] 캘리포니아의 정치 경제를 고려할 때, 그것을 다른 디자인으로 대체하는 것은 간단하지 않을 것이기 때문에, 텍사스는 더 나은 정치 경제 환경을 위한 대안으로 제시되어 왔습니다.[132]

성공적인 하이퍼루프 하위 규모 실증 프로젝트를 구축하면 정치적 장애를 줄이고 비용 추정치를 개선할 수 있습니다. 2013년에 머스크는 개발 노력에 자금을 지원하는 것을 포함하여 하이퍼루프 개념의 데모 프로토타입을 만드는 데 개인적으로 참여할 수 있다고 제안했습니다.[132][19]

머스크가 하이퍼루프 시스템을 따라 설치할 계획인 태양 전지판은 러프버러 대학의 공학 교수 로저 구달에 의해 하이퍼루프 시스템에 동력을 공급할 수 있는 충분한 에너지를 되돌려 놓을 수 있을 정도로 실현 가능성이 없다고 비판을 받았습니다. 공기 펌프와 추진은 태양 전지판이 생산할 수 있는 것보다 훨씬 더 많은 전력을 필요로 할 것이라고 주장했습니다.[127]

뉴욕 타임즈에 따르면 하이퍼루프의 "중앙 장애물"은 "전체 인프라를 구축해야 한다는 것"입니다. 그것은 수 마일에 걸친 튜브와 정거장의 시스템을 건설하고, 길에 대한 권리를 획득하고, 정부의 규정과 표준을 준수하고, 경로를 따라 생태학의 변화를 피하는 것을 의미합니다."[134]

하이퍼루프 회사

회사명 나라 동부 표준시. 상황 메모들
아리보 미국의 2016 소멸(2018)[135] 2017년 11월 하이퍼루프 개발 종료, 자기부상운송사업 추진
델프트 하이퍼루프 네덜란드 2016 활동적인 Delft Hyperloop은 비영리 구조[136] 아래 통합된 학생 팀입니다.
DGWHyperloop 인디아 2015 활동적인 [citation 필요]
하드 글로벌 모빌리티 네덜란드 2016 활동적인 [citation 필요]
하이퍼루프 이탈리아 이탈리아 2020 활동적인 [citation 필요]
하이퍼루프 제네시스 미국의 2015 활동적인 [citation 필요]
하이퍼루프 원 미국의 2014 종료(2023) 2022년[137] 2월 화물 위주로 여객 여행 개발 종료
하이퍼루프 교통기술 미국의 2013 [citation 필요]
네보모 폴란드 2017 종료된 하이퍼루프 초점 2019년에는 MagRail에 다시 초점을 [138]맞추었지만 하이퍼루프 협회와 같은 하이퍼루프 생태계에서 계속 활동하고 있습니다. 2020년 11월까지 하이퍼폴란드라는 이름을 붙였습니다.[139]
스위스팟 테크놀로지스 스위스 2019 활동적인 [citation 필요]
트랜스팟 캐나다, 프랑스 2015 [citation 필요]
젤레로스 스페인 2016 활동적인 [citation 필요]
카시크 중국 1999 활성화[140]

관련개념

역사관련개념

  • 캡슐 뒤에 있는 고압의 압력을 사용하여 캡슐을 앞으로 나아가게 하는 공압관은 1799년 영국의 기계공학자이자 발명가인 조지 메드허스트에 의해 제안되었습니다. 1812년, 메드허스트는 공기 추진을 사용하여 승객들과 물건들을 밀폐된 튜브를 통해 운반하는 그의 생각을 자세히 쓴 책을 썼습니다.[141]
  • 1870년부터 1873년까지 뉴욕시의 지하 튜브 운송 대중 교통 시스템의 한 블록 길이 원형으로 운영된 비치 공압 교통은 알프레드 엘리 비치의 개념을 따릅니다. 이 시스템은 대기압에 가까운 상태에서 작동했는데, 승용차는 상대적으로 낮은 압력의 공기가 차의 뒤쪽으로 공급되는 동안 더 높은 압력의 공기를 통해 이동했습니다.[142]
  • 미국의 로켓 개척자 로버트 고다드와 다른 사람들에 의해 묘사된 바와 같이, 박트레인은 1910년대에 탐험되었습니다.[132] 공압 튜브와 달리, 이것들은 추진을 위해 압력을 사용하지 않고 대신 단단한 진공을 사용하여 차량 전방의 항력을 제거합니다. 차량은 자기 부상에 의해 매달리고 추진됩니다.[citation needed]
  • 스위스 메트로는 저압 환경에서 자기부상열차를 운행하자는 제안이었습니다. 2000년대 초반에 스위스의 도시인 성 갈렌, 취리히, 바젤, 제네바를 연결하기 위해 스위스 메트로에 양보가 이루어졌습니다. 상업적 타당성에 대한 연구들은 다른 결론에 도달했고 박트레인은 결코 건설되지 않았습니다.[143]
  • ET3 글로벌 얼라이언스(ET3)는 1997년 Daryl Oster가 마찰 없는 자기부상 완전 진공관에서 승객 캡슐을 이용한 글로벌 운송 시스템 구축을 목표로 설립하였습니다. 오스터는 일론 머스크로부터 ET3가 제안한 디자인의 3마일(5km) 시제품에 투자할 가능성이 있다는 관심을 받았습니다.[144][145][needs update]
  • 2003년 프랑코 코타나(Franco Cotana)는 이탈리아에서 2005년에 100 m(110 yd) 길이의 1.25 m(1.37 yd) 원형 시스템을 구축했으며, 선형 동기 모터와 자기 부상을 사용하여 최대 2,000 km/h(1,200 mph)의 속도로 화물을 이동하는 데 진공 튜브를 사용하는 것을 목표로 파이펫 개발을 주도했습니다. 그러나 자금 지원이 중단된 후 개발이 중단되었습니다.[146]
  • 2010년 8월, 진공 기반 자기부상열차가 중국을 위해 600mph(1,000km/h)로 이동할 수 있는 것이 제안되었으며, CN ¥는 일반 고속철도보다 km 당 1,000–2,000만 달러(2010년 8월 환율 기준 295만 달러)의 비용이 더 들 것으로 예상되었습니다. 2018년에는 기술의 일부를 테스트하기 위해 짧은 45m(49yd) 루프 테스트 트랙이 완성되었습니다.[148]

'Hyperloop'이라는 이름을 사용하는 Vactrain

  • 2018년에는 인터모달 하이퍼루프 캡슐을 개발하고 사용하기 위한 개념이 학술지에 발표되었습니다. 드라이브 요소를 분리한 후 캡슐은 잠재적으로 제품이나 개인의 빠른 운송을 위해 전통적인 용기와 유사한 방식으로 사용될 수 있습니다. 또한 하이퍼루프 터미널이 국지적으로 사용할 수 없거나 건설이 불가능한 센터로 빠른 운송 문제를 해결하기 위해 특수 비행기, 전용 고속 열차, 도로 트랙터 또는 수상기가 "마지막 마일" 운송을 수행할 수 있다고 제안되었습니다.[149][needs update]
  • 2021년 5월, 산시성 다퉁에 약 1,000 km/h(620 mph)의 속도에 도달할 수 있는 저진공 밀폐형 튜브 시험 시스템이 건설되기 시작했다고 보고되었습니다. 2022년에 초기 2km(1.2mi) 구간이 완공되었으며, 2년 안에 전체 15km(9.3mi) 시험선이 완공될 계획입니다. 이 노선은 중국 북대학과 중국항공우주과학공업 제3연구소에 의해 건설되고 있습니다.[150][better source needed]
  • 2021년 7월, 실험적인 유럽 운영 하이퍼루프 테스트 설비 개념이 시작되었습니다.[151] 시험관은 스위스계 미국 스타트업인 스위스팟 테크놀로지스와 에콜 폴리테크니크 페데랄 드 로잔의 분산 전기 시스템 연구소(DESL)가 만든 루프 직경 40m(130ft), 길이 120m(390ft)의 알루미늄 합금으로 만들어졌습니다.[13]
  • 2021년 9월, 스위스팟 테크놀로지스와 미국철도협회(AAR)의 자회사인 MxV 레일(구 TTCI)은 미국 콜로라도주 푸에블로에 위치한 푸에블로 플렉스 캠퍼스에 하이퍼루프 기술을 위한 본격적인 테스트 시설을 구축하기 위해 협력을 시작했습니다. 이 시설의 주요 목적은 스위스팟의 독자적인 하이퍼루프 추진 시스템에 대한 연구 개발 활동을 수행하는 것입니다.[152][153]

참고 항목

참고문헌

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