[르포] "서울에서 부산까지 7분이면 가요"...상상 속 모빌리티 현실로

첨단기술 향연 '2021 대한민국 과학기술대전', 성황리 마무리
이동 시간 획기적 단축하는 '하이퍼튜브' 2024년 상용화 예정
항공·자율주행 등 여러 기능 탑재한 멀티 모빌리티 기술 등장
탄소중립 실현 도와주는 수소전기트럭, 국산화 기술로 개발
리튬 한계 극복 움직임 활발…전기차 주행 거리 늘리는 연구도

 

일산 킨텍스에서 개최한 '2021 대한민국 과학기술대전' (사진=김미정 기자)

상상 속 미래 교통수단이 현실로 다가오고 있다. 앞으로 10~15년만 지나면 서울에서 부산까지 7분이면 간다. 부산에서 프랑스 파리까지 비행기가 아닌 기차로 9시간이면 충분하다.

 

지난 22일부터 24일까지 경기도 고양시 킨텍스에서 열린 '2021 대한민국 과학기술대전'에서 선보여진 미래 모빌리티 기술이다. 이번 전시회에서는 자율주행차량뿐 아니라 향후 새로운 교통수단인 다양한 모빌리티 기술이 관람객의 이목을 끌었다. 행사는 과학기술정보통신부가 주최하고 한국과학창의재단, 한국연구재단이 공동 주관했다.

 

 서울에서 7분이면 부산 데려가주는 '하이퍼튜브(HyperTube)'

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전시장에 배치한 하이퍼큐브트레인 소개 동영상. (사진=김미정 기자)

명절마다 고향 다녀오느라 장시간 고생하는 귀성객이 줄어들 것으로 보인다. 한국철도기술연구원(KRRI)이 기차 이동 시간을 단축하기 위한 연구를 진행하고 있어서다. KRRI은 이번 행사에서 이동 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 '하이퍼튜브트레인'을 소개했다.

 

김승연 KRRI 연구원은 하이퍼튜브트레인에 대해 "작년 10월 연구를 통해 0.001기압으로 시속 1.019km까지 기록했다"고 말했다. 현재 시속 1000km로는 서울에서 부산까지 약 24분 걸린다. KRRI은 이를 더 발전시켜 2045년에는 서울에서 부산까지 약 7분으로 줄이는 것을 목표로 뒀다. 부산에서 파리까지는 서울, 신의주, 모스크바를 거쳐 9시간이면 되도록 할 방침이다.

 

김 연구원은 "해당 튜브가 상용화되면 출장, 여행, 물류 운송 등 다방면에서 획기적 변화가 일어날 것"이라고 말했다. 구체적인 상용화 시기에 대해 묻자 KRRI 관계자는 "2024년을 목표로 하고 있다"며 "현재는 연로 충전, 안정성, 추가적 기술 연구가 아직 진행중"이라고 답했다.

 

눈 깜짝할 새 사라진 주황색 탁구공. (영상=김미정 기자/편집=김미정 기자)

KRRI는 이번 전시장에 일반 시민들이 속도를 체감할 수 있는 코너를 마련했다. 하이퍼튜브 속도를 주황색 탁구공에 적용해 얼마나 빠른지 보여줬다. 기자도 미래 모빌리티 속도를 알고 싶은 마음에 직접 체험해 봤다. 분명 눈앞에 있던 탁구공이 어디 갔는지 모를 정도로 빨랐다. 그야말로 '눈 깜짝할 새'였다.

"우린 멀티도 가능해요" KERI·KAIST, 자체 개발 멀티 모빌리티 공개

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(왼) 지상전기차, 모바일스테이션, 항공전기차 축소 모델. (오)항공전기차에 들어가는 하이브리드 드론 발전기. (사진=김미정 기자/편집=조희연 기자)

한국전기연구원(KERI)은 이번 전시회에서 지상전기차, 모바일스테이션, 항공전기차를 축소 모델로 만들어 소개했다. 이를 모두 합쳐 한 번에 작동하는 시스템이다. 현재 6배로 축소해 연구 중이다.

 

모바일스테이션 안에는 승객이 탄다. 항공전기차는 모바일스테이션을 탑재하고 이륙한다. 항공전기차 이륙 중량은 약 60kg다. 여기서 지상전기차는 ‘주차장' 역할을 하는 셈이다.

 

부스 관계자는 "현재는 택배 운송까지 진행할 수 있다"며 “최종 목표는 사람이 운전하는 것뿐만 아니라 자율주행이 가능하도록 연구 중이다"고 언급했다. 이어 "특히 항공전기차에 들어가는 발전기도 자체개발했다"며 "엔진-하이브리드 전원공급장치 시스템에 사용하는 디스크형 발전기"라고 설명했다.

 

KAIST 심현철 교수 연구팀이 개발한 '플라잉카'. (사진=김미정 기자)

KAIST는 심현철 교수 연구팀이 개발한 '플라잉카'를 전시했다. 자율주행으로 도로를 달리다가 하늘을 날 수 있는 멀티 모빌리티다. 전체 길이는 약 2미터로 프로펠러를 펼치면 자율비행으로 사용이 가능하다는 점에서 주목받았다.

 

KAIST 측은 연구실에서 자체 개발한 비행 제어 보드를 활용했다는 점에서 의미 있다고 설명했다. 행사장에 있던 관계자는 "토폴로지(topology) 최적화, 구조해석을 기반으로 한 섀스(Chassis)설계까지 접목했다"며 "이를 통해 무게를 줄임으로써 비행시간이나 시스템 안정성을 한층 더 끌어올렸다"고 설명했다.

 

탄소 중립 위한 세계 최초 수소전기트럭 '엑시언트(Xcient Fuel Cell)'

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현대차 수소전기트럭 '엑시언트(Xcient Fuel Cell)' (영상=김미정 기자/편집=김미정 기자)

현대자동차가 수소전기트럭인 ‘엑시언트'(Xcient Fuel Cell)’를 가져왔다. 수소에너지를 활용해서 운행 시 탄소 배출이 전혀 없는 트럭이라 미래 모빌리티로 주목받고 있다. 수소전기트럭 개발은 현대차가 세계 최초다.

 

충전도 빠르고 간편하다. 1회 충전시간은 약 8~20분이다. 한 번 충전하면 380km까지 운행 가능하다. 관계자는 "단거리보다 산업용으로 장거리 운전에 적합하다"고 말했다.

 

그는 엑시언트에 대해 "해외 기술에 의존하지 않고 국산화 기술로만 개발됐다"고도 밝혔다. "연료전지 시스템과 고전압 배터리 팩은 트럭 핵심 부품인데 모두 국산이다"며 "수소 저장 시스템과 주행 모터 역시 국내 기술로만 개발했다"고 자신했다.

 

"전기차 한 번 충전하면 700km까지 주행"

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해당 연구에 필요한 재료들이 나열돼있다. (사진=김미정 기자)

대학에서도 미래 모빌리티 기술 연구에 박차를 가하고 있다. 한양대 에너지 저장 및 변환소개 연구실에서는 전기차용 양극재를 소개했다. 1회 충전으로 600-700km 주행이 가능한 전기차용 이차전지 양극재다. 해당 연구 성과는 매년 진행하는 '국가연구개발 우수성과 100선'에 선정된 바 있다.

 

부스를 지키고 있던 연구생은 "기존 전기 자동차는 1회 충전했을 때 주행이 300-500km 정도 가능하다"며 "이는 니켈이 약 70% 들어가서다"라고 설명했다. 또 "우리 연구실에는 니켈을 90% 이상 사용하기 때문에 주행 거리가 700km까지 가능하다"고 말했다. 

 

리튬 주요 소재인 니켈은 들어가는 용량에 따라 주행 거리가 달라진다. 많이 들어갈수록 주행거리가 늘어난다. 그는 "니켈을 많이 사용할수록 리튬 배터리 수명이 짧다"며 "이를 극복하기 위한 추가 연구가 필요하다"고 설명했다.

 

AI타임스 김미정 기자 kimj7521@aitimes.com

 

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