2030년 3월 어느 날 미래교통기술주식회사의 김 부장은 잠자리에 들기 전 머릿속으로 내일의 일과를 점검해 본다.
내일 오전에는 뉴욕에서 교통기술 전문가와의 면담이 있다.오후에는 부산에서 새로 건조한 선박 발표회에 참석해야 하고,저녁에는 아내의 생일축하 가족 파티가 있다.몹시 바쁜 하루가 되겠지만 각종 첨단 교통수단을 적절히 이용하면 무리는 없을 것 같다.
저녁식사 시간에 아버지께서 “정말 세상 좁아졌다”고 하시던 말씀이 떠올랐다.30년 전에는 서울서 뉴욕을 가려면 직항 점보 제트기를 이용했는데속도가 마하(음속의 몇 배를 나타낸다) 0.8 정도에 불과했기 때문에 15시간이상 걸렸지만 모두 이것을 이용했다고 하셨다.물론 그때에도 마하 2의 속도로 뉴욕과 파리 사이를 3시간만에 운행하는 콩코드 기가 있었지만 경제성,소음 및 배출 산화질소 등의 환경문제(산화질소는 지구 성층권 오존층에 치명적이다)로 제한적인 항로를 운항할 수 밖에 없어 사업적으로 실패했다.
내일 김 부장은 마하 5의 속도로 운항하는 300인승의 극초음속 항공기‘동양특급(Orient Express)’을 이용할 예정이다.대륙간 운항전용으로 2025년에실용화된 이 극초음속항공기는 서울과 뉴욕간을 2시간만에 왕래한다. 인천국제공항(인천 국제공항은 이미 2020년 2단계 공사가 완공돼 동북아의 중심공항으로 중요한 기능을 하고 있다)을 아침 8시에 출발하면,2시간만에 뉴욕 JFK 공항에 도착(뉴욕 시간으로 저녁 7시)하게 된다.뉴욕 시내에서 2시간 정도일을 본 뒤 다시 동양특급을 이용해 인천국제공항으로 돌아올 계획이다. 영종도에 도착 예정시간은 오후 2시.
다음 날 아침,김 부장은 집을 나와 자동차에 올랐다.그의 자동차는 각종 전자장치,센서 및 컴퓨터를 활용하여 완전히 지능화된 최신형 자동차다.음성인식은 기본.동네골목을 빠져나와 대로로 들어서면서 음성인식장치에 “인천국제공항으로 가자”고 지시했다.자동차는 “네,인천 국제공항으로 가겠습니다”라고 하면서 자동운전으로 인천 국제공항 고속도로를 거쳐 국제공항 주차장에 도착했다.그동안 김 부장은 서류를 정리하고 자동차 TV를 통해 아침뉴스를 볼 수 있었다.물론 이 자동차는 30년 전의 휘발유나 디젤을 사용하는엔진형 자동차가 아니라 배기 가스에 의한 공해문제를 완전히 배제한 전기자동차이다.
지난 30년간 하늘에서만 교통수단의 혁신을 이룬 것이 아니었으며,지상에서도 자동차와 도로 등에서 매우 큰 기술적인 진전이 있었다.
일반도로에서 주행하고 있는 자동차의 종류,속도,밀도 등을 파악하여 도심의 교통흐름을 원활히 최적으로 제어해 주는 도로교통 관제 시스템은 이미 2010년에 보급됐으며,덕분에 도심내의 혼잡도는 크게 개선됐다.
자동차와 고속도로는 2020년경부터 모두 지능화됐다.교통량에 따라 속도가자동으로 조절돼 운전되며 목적지까지 승객을 태워다 준다.고속도로가 지능화되고 자동차가 무인운전 방식으로 운전되면서 고속도로에서의 교통사고는먼 옛날의 얘기가 됐다.“과거에는 고속도로에서 사고가 나서 사람들이 다치고 심지어는 죽기까지 했다는데 그게 사실이냐?”고 묻는 아이들도 많다.
21세기 초에 등장한 개인용궤도교통 시스템(Personal Rapid Transit System)도 도심내의 교통혼잡을 해결하는데 중요한 역할을 했다.원래 자가용 승용차는 교통혼잡을 유발한다는 문제만 없다면 ‘문 앞에서 문 앞까지’를 연결,이용자에게는 가장 편리한 교통수단이다.이를 보완한 것이 PRT 시스템이다.
3∼4인의 소수 승객을 태우는 복합재 차체의 소형 경량차량으로 도로변에 설치된 초경량 고가 궤도선로 위를 선형전동기에 의해서 시속 45∼60㎞으로 무인자동운전,목적지까지 승객을 안전하게 수송하는 대중궤도교통시설이다.주로 근거리에서 이용되며,주요 지하철 등의 간선 대중교통수단에 접근을 용이하게 하는 교통망이다.이 PRT는 이미 20세기말에 컴퓨터 및 관련기술의 발달에 힘입어 기술개발이 됐으며,21세기 들어서면서 실용화가 이루어졌다.
고속도로가 지능화되어 있고,자동운전이 가능하지만,김 부장은 부산을 가는데 고속전철을 이용할 생각이다.요즈음의 고속전철은 최고운행속도가 시속 400㎞로 대전까지 30분만에,부산에는 80분만에 도착한다.고속전철은 시간적으로만 편리한 것이 아니라,센서 및 컴퓨터 제어에 의해 지능화된 철도차량으로 인해 승차감이 좋고 내부의 소음이나 실내환기,온도는 물론 압력도 제어돼 쾌적한 여행을 즐길 수 있다.각종 정보통신 시설도 완벽하게 갖춰져 있다.각 좌석에서 수십 채널의 TV를 볼 수 있을 뿐만아니라 각각의 좌석에 마련된 컴퓨터 단말기를 이용해 인터넷 사용도 가능하다.
일본에서는 고속전철 이외에도 자기부상열차가 실용화돼 운행되고 있다.이자기부상열차는 초전도를 이용한 형식으로 최근의 최고속도는 시속 800㎞까지 향상됐다.고속전철이나 자기부상열차 모두 그 동안 에너지 효율이 대폭향상됐고,환경소음,지반진동,전자파 장애 등의 환경영향도 최소화하는 기술개발이 완료돼 대중교통수단으로 이용되고 있다.
부산에 가는 것은 위그(Wig)선이라고 불리는 표면효과익(表面效果翼) 선박발표회가 있기 때문이다.시속 500㎞ 속도로 여객과 긴급한 화물을 실어 나르게 된다.원래 위그선은 옛 소련이 개발하여 카스피해에서 운행했던 시스템이다.20세기 중반의 미·소 냉전시대에는 미국의 첩보위성에 의해 발견되어 카스피해의 괴물로 알려졌던 것이나,21세기에 들어서면서 해상용으로 개발됐다.
서울을 떠날 때는 이른 아침이고,뉴욕에 도착하면 저녁 때,서울에 돌아오면같은 날 이른 오후 시간이다. 오늘 서울을 출발했고, 어제 날짜로 뉴욕에 도착했다가,한국으로 돌아오면 다시 오늘인 셈이다.김 부장은 비행기에 오르며생각해 본다. 지구가 반나절 생활권이 됐으니 각국의 날짜나 시간을 통일할필요가 있다고….
■宋 達 鎬 ▲53세 ▲서울대 기계공학과 ▲미 리하이대 공학박사(응용역학) ▲한국기계연구원 기계공학부장,신기술교통부장 역임 ▲경부고속철도 차량형식 평가작업 및 G-7 고속전철 기술개발 과제 연구 ▲한국기계연구원 책임연구원(dhsong@kimm.re.kr).
*항공분야 '보다 빠르게' 경쟁 가속.
라이트형제가 1903년 인류 최초의 동력에 의한 비행에 성공한 이래 항공분야의 최대 테마는 ‘보다 빨리’였다.현재 취항 중인 여객기에서 가장 빠른것은 영국과 프랑스가 개발한 ‘콩코드’.마하 2.02,즉 음속의 2배로 하늘을 날아 통상 8시간 정도 걸리는 파리∼뉴욕을 3시간45분에 주파한다.그러나연비의 약점,짧은 항속거리,100석에 불과한 좌석수,이착륙시의 소음 등으로세계의 하늘을 석권하지 못하고 있는 실정이다.
미국 일본 유럽 등 기술 선진국들에서는 콩코드의 결점을 모두 해소한 완성도 높은 극초음속여객기(HST) 개발이 한창이다.일본은 마하 2.2,좌석수 300석,약 1만㎞의 항속거리를 갖추고 국제민간항공기구(ICAO)의 소음기준을 극복하며 질소산화물도 대폭 줄인 차세대 초음속여객기 SST를 민관합동으로 개발하고 있다.
미국에서는 지난 86년 레이건대통령이 시정연설을 통해 마하 4∼6인 극초음속여객기 구상을 발표하면서 연구가 본격화됐다.지구상의 어느 도시이든 2시간 이내에 날아갈 수 있는 마하 5 정도의 극초음속항공기를 개발하려면 극한환경에 견디고 가벼운 재질을 개발하는 것이 관건이다. 마하 5정도면 기체는 마찰열로 섭씨 1,000도의 온도에 노출된다.일본 경제기획청의 기술예측에따르면 마하 5의 HST 실용화시기는 2020년쯤이다.
미 에너지부 산하 로렌스리버모어 국립연구소는 지난 98년 마하 10정도로비행할 수 있는 ‘하이퍼소어(Hypersoar)’라는 극초음속비행기 개발계획을발표했다.하이퍼소어는 초음속비행 중 비행기 동체에서 발생하는 열을 훨씬줄였고,돌멩이가 물위를 스쳐날아가는 것처럼 지구대기권 밖으로 비행한다.
대기권을 벗어나 고도 13만피트까지 상승하면 엔진을 끄고(대기권밖에서는공기를 흡입해 작동하는 제트엔진을 작동할 수 없다) 비행기의 관성에 의해대기권 바깥쪽 끝 단을 비행한다.비행기가 지구중력에 이끌려 대기권 안으로들어오면 엔진을 가동, 다시 대기권 밖으로 벗어난다. 미국 중서부를 출발해서울에 오려면 25차례 정도 이런 과정을 거치면 된다. 걸리는 시간은 약 1시간 반. 하지만 하이퍼소어로 편안하고 안락한 여행을 즐기기는 어렵다.대기권 밖에서 안으로 이끌려 오고나서 엔진을 가동해 대기권 밖으로 나갈때 승객들은중력의 1.5배에 해당하는 힘을 받게 되고, 대기권을 스쳐가다가 하강하기 직전에는 무중력 상태가 된다. 다시 말해 놀이공원의 청룡열차를 탄 기분을 비행 내내 느끼게 되는 것이다.
함혜리기자 lotus@
내일 오전에는 뉴욕에서 교통기술 전문가와의 면담이 있다.오후에는 부산에서 새로 건조한 선박 발표회에 참석해야 하고,저녁에는 아내의 생일축하 가족 파티가 있다.몹시 바쁜 하루가 되겠지만 각종 첨단 교통수단을 적절히 이용하면 무리는 없을 것 같다.
저녁식사 시간에 아버지께서 “정말 세상 좁아졌다”고 하시던 말씀이 떠올랐다.30년 전에는 서울서 뉴욕을 가려면 직항 점보 제트기를 이용했는데속도가 마하(음속의 몇 배를 나타낸다) 0.8 정도에 불과했기 때문에 15시간이상 걸렸지만 모두 이것을 이용했다고 하셨다.물론 그때에도 마하 2의 속도로 뉴욕과 파리 사이를 3시간만에 운행하는 콩코드 기가 있었지만 경제성,소음 및 배출 산화질소 등의 환경문제(산화질소는 지구 성층권 오존층에 치명적이다)로 제한적인 항로를 운항할 수 밖에 없어 사업적으로 실패했다.
내일 김 부장은 마하 5의 속도로 운항하는 300인승의 극초음속 항공기‘동양특급(Orient Express)’을 이용할 예정이다.대륙간 운항전용으로 2025년에실용화된 이 극초음속항공기는 서울과 뉴욕간을 2시간만에 왕래한다. 인천국제공항(인천 국제공항은 이미 2020년 2단계 공사가 완공돼 동북아의 중심공항으로 중요한 기능을 하고 있다)을 아침 8시에 출발하면,2시간만에 뉴욕 JFK 공항에 도착(뉴욕 시간으로 저녁 7시)하게 된다.뉴욕 시내에서 2시간 정도일을 본 뒤 다시 동양특급을 이용해 인천국제공항으로 돌아올 계획이다. 영종도에 도착 예정시간은 오후 2시.
다음 날 아침,김 부장은 집을 나와 자동차에 올랐다.그의 자동차는 각종 전자장치,센서 및 컴퓨터를 활용하여 완전히 지능화된 최신형 자동차다.음성인식은 기본.동네골목을 빠져나와 대로로 들어서면서 음성인식장치에 “인천국제공항으로 가자”고 지시했다.자동차는 “네,인천 국제공항으로 가겠습니다”라고 하면서 자동운전으로 인천 국제공항 고속도로를 거쳐 국제공항 주차장에 도착했다.그동안 김 부장은 서류를 정리하고 자동차 TV를 통해 아침뉴스를 볼 수 있었다.물론 이 자동차는 30년 전의 휘발유나 디젤을 사용하는엔진형 자동차가 아니라 배기 가스에 의한 공해문제를 완전히 배제한 전기자동차이다.
지난 30년간 하늘에서만 교통수단의 혁신을 이룬 것이 아니었으며,지상에서도 자동차와 도로 등에서 매우 큰 기술적인 진전이 있었다.
일반도로에서 주행하고 있는 자동차의 종류,속도,밀도 등을 파악하여 도심의 교통흐름을 원활히 최적으로 제어해 주는 도로교통 관제 시스템은 이미 2010년에 보급됐으며,덕분에 도심내의 혼잡도는 크게 개선됐다.
자동차와 고속도로는 2020년경부터 모두 지능화됐다.교통량에 따라 속도가자동으로 조절돼 운전되며 목적지까지 승객을 태워다 준다.고속도로가 지능화되고 자동차가 무인운전 방식으로 운전되면서 고속도로에서의 교통사고는먼 옛날의 얘기가 됐다.“과거에는 고속도로에서 사고가 나서 사람들이 다치고 심지어는 죽기까지 했다는데 그게 사실이냐?”고 묻는 아이들도 많다.
21세기 초에 등장한 개인용궤도교통 시스템(Personal Rapid Transit System)도 도심내의 교통혼잡을 해결하는데 중요한 역할을 했다.원래 자가용 승용차는 교통혼잡을 유발한다는 문제만 없다면 ‘문 앞에서 문 앞까지’를 연결,이용자에게는 가장 편리한 교통수단이다.이를 보완한 것이 PRT 시스템이다.
3∼4인의 소수 승객을 태우는 복합재 차체의 소형 경량차량으로 도로변에 설치된 초경량 고가 궤도선로 위를 선형전동기에 의해서 시속 45∼60㎞으로 무인자동운전,목적지까지 승객을 안전하게 수송하는 대중궤도교통시설이다.주로 근거리에서 이용되며,주요 지하철 등의 간선 대중교통수단에 접근을 용이하게 하는 교통망이다.이 PRT는 이미 20세기말에 컴퓨터 및 관련기술의 발달에 힘입어 기술개발이 됐으며,21세기 들어서면서 실용화가 이루어졌다.
고속도로가 지능화되어 있고,자동운전이 가능하지만,김 부장은 부산을 가는데 고속전철을 이용할 생각이다.요즈음의 고속전철은 최고운행속도가 시속 400㎞로 대전까지 30분만에,부산에는 80분만에 도착한다.고속전철은 시간적으로만 편리한 것이 아니라,센서 및 컴퓨터 제어에 의해 지능화된 철도차량으로 인해 승차감이 좋고 내부의 소음이나 실내환기,온도는 물론 압력도 제어돼 쾌적한 여행을 즐길 수 있다.각종 정보통신 시설도 완벽하게 갖춰져 있다.각 좌석에서 수십 채널의 TV를 볼 수 있을 뿐만아니라 각각의 좌석에 마련된 컴퓨터 단말기를 이용해 인터넷 사용도 가능하다.
일본에서는 고속전철 이외에도 자기부상열차가 실용화돼 운행되고 있다.이자기부상열차는 초전도를 이용한 형식으로 최근의 최고속도는 시속 800㎞까지 향상됐다.고속전철이나 자기부상열차 모두 그 동안 에너지 효율이 대폭향상됐고,환경소음,지반진동,전자파 장애 등의 환경영향도 최소화하는 기술개발이 완료돼 대중교통수단으로 이용되고 있다.
부산에 가는 것은 위그(Wig)선이라고 불리는 표면효과익(表面效果翼) 선박발표회가 있기 때문이다.시속 500㎞ 속도로 여객과 긴급한 화물을 실어 나르게 된다.원래 위그선은 옛 소련이 개발하여 카스피해에서 운행했던 시스템이다.20세기 중반의 미·소 냉전시대에는 미국의 첩보위성에 의해 발견되어 카스피해의 괴물로 알려졌던 것이나,21세기에 들어서면서 해상용으로 개발됐다.
서울을 떠날 때는 이른 아침이고,뉴욕에 도착하면 저녁 때,서울에 돌아오면같은 날 이른 오후 시간이다. 오늘 서울을 출발했고, 어제 날짜로 뉴욕에 도착했다가,한국으로 돌아오면 다시 오늘인 셈이다.김 부장은 비행기에 오르며생각해 본다. 지구가 반나절 생활권이 됐으니 각국의 날짜나 시간을 통일할필요가 있다고….
■宋 達 鎬 ▲53세 ▲서울대 기계공학과 ▲미 리하이대 공학박사(응용역학) ▲한국기계연구원 기계공학부장,신기술교통부장 역임 ▲경부고속철도 차량형식 평가작업 및 G-7 고속전철 기술개발 과제 연구 ▲한국기계연구원 책임연구원(dhsong@kimm.re.kr).
*항공분야 '보다 빠르게' 경쟁 가속.
라이트형제가 1903년 인류 최초의 동력에 의한 비행에 성공한 이래 항공분야의 최대 테마는 ‘보다 빨리’였다.현재 취항 중인 여객기에서 가장 빠른것은 영국과 프랑스가 개발한 ‘콩코드’.마하 2.02,즉 음속의 2배로 하늘을 날아 통상 8시간 정도 걸리는 파리∼뉴욕을 3시간45분에 주파한다.그러나연비의 약점,짧은 항속거리,100석에 불과한 좌석수,이착륙시의 소음 등으로세계의 하늘을 석권하지 못하고 있는 실정이다.
미국 일본 유럽 등 기술 선진국들에서는 콩코드의 결점을 모두 해소한 완성도 높은 극초음속여객기(HST) 개발이 한창이다.일본은 마하 2.2,좌석수 300석,약 1만㎞의 항속거리를 갖추고 국제민간항공기구(ICAO)의 소음기준을 극복하며 질소산화물도 대폭 줄인 차세대 초음속여객기 SST를 민관합동으로 개발하고 있다.
미국에서는 지난 86년 레이건대통령이 시정연설을 통해 마하 4∼6인 극초음속여객기 구상을 발표하면서 연구가 본격화됐다.지구상의 어느 도시이든 2시간 이내에 날아갈 수 있는 마하 5 정도의 극초음속항공기를 개발하려면 극한환경에 견디고 가벼운 재질을 개발하는 것이 관건이다. 마하 5정도면 기체는 마찰열로 섭씨 1,000도의 온도에 노출된다.일본 경제기획청의 기술예측에따르면 마하 5의 HST 실용화시기는 2020년쯤이다.
미 에너지부 산하 로렌스리버모어 국립연구소는 지난 98년 마하 10정도로비행할 수 있는 ‘하이퍼소어(Hypersoar)’라는 극초음속비행기 개발계획을발표했다.하이퍼소어는 초음속비행 중 비행기 동체에서 발생하는 열을 훨씬줄였고,돌멩이가 물위를 스쳐날아가는 것처럼 지구대기권 밖으로 비행한다.
대기권을 벗어나 고도 13만피트까지 상승하면 엔진을 끄고(대기권밖에서는공기를 흡입해 작동하는 제트엔진을 작동할 수 없다) 비행기의 관성에 의해대기권 바깥쪽 끝 단을 비행한다.비행기가 지구중력에 이끌려 대기권 안으로들어오면 엔진을 가동, 다시 대기권 밖으로 벗어난다. 미국 중서부를 출발해서울에 오려면 25차례 정도 이런 과정을 거치면 된다. 걸리는 시간은 약 1시간 반. 하지만 하이퍼소어로 편안하고 안락한 여행을 즐기기는 어렵다.대기권 밖에서 안으로 이끌려 오고나서 엔진을 가동해 대기권 밖으로 나갈때 승객들은중력의 1.5배에 해당하는 힘을 받게 되고, 대기권을 스쳐가다가 하강하기 직전에는 무중력 상태가 된다. 다시 말해 놀이공원의 청룡열차를 탄 기분을 비행 내내 느끼게 되는 것이다.
함혜리기자 lotus@
2000-03-16 15면
