하이퍼튜브의 기본원리는 무엇인지요?

Question

철도 국장이 2025년에는 시속 1,200km인 하이퍼튜브 사업에 착수할 수 있을 것이라고 했는데 하이퍼튜브는 어떤 원리를 이용해서 빠른 속도를 낼 수 있는지요?

탈퇴한 사용자 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.하이퍼튜브(Hyperloop)는 테슬라(Tesla)의 창업자인 일론 머스크(Elon Musk)가 제안한 새로운 교통수단으로, 고속열차와 유사하게 대형 직진 터널을 통해 고속으로 이동하는 시스템입니다.하이퍼튜브는 직류전기자석(Linear Induction Motor)을 사용하여 전기 에너지를 이용해 운전되며, 직진 터널 안에서 압력을 줄여 공기 저항을 줄이는 방식을 사용합니다. 이를 위해 하이퍼튜브 안에 직진 터널 내부의 공기를 거의 완전히 제거하여 진공 상태를 유지합니다. 이렇게 하면 공기 저항이 거의 없기 때문에 빠른 속도를 유지할 수 있습니다.또한, 하이퍼튜브 시스템은 기존의 고속열차보다 훨씬 경제적이며, 에너지 효율성이 높습니다. 따라서 하이퍼튜브 시스템은 고속 교통수단으로서 매우 유망한 기술입니다.

멋진크낙새45 · Answer

안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.하이퍼루프는 고속열차와 유사한 원리로 작동하는 초고속 교통수단입니다. 하이퍼루프는 튜브 내부에 진공을 형성하여 공기 저항을 크게 줄이고, 튜브 내부를 자기장으로 둘러싸고 전기적인 에너지를 이용하여 가속합니다. 이러한 방식으로 하이퍼루프는 매우 높은 속도로 운행할 수 있으며, 거의 모든 대도시 간의 이동이 가능합니다. 하이퍼루프는 대기 오염 문제와 교통 혼잡 문제를 해결할 수 있는 새로운 교통수단으로 각광받고 있습니다.

튼튼한라마20 · Answer

하이퍼튜브는 고속도로나 철도처럼 운송 수단이지만, 진공 상태에서 이동하면서 전기자력을 이용하여 빠른 속도를 내는 것이 특징입니다. 기본적으로는 튜브 안에 진공 상태를 유지하여 공기 저항을 최소화하고, 튜브 내부에 있는 자동차나 열차를 전기자력을 이용하여 가속시키는 방식입니다. 또한 하이퍼튜브는 자동차나 열차가 직진하면서도 방향 전환이 가능하게끔 설계되어 있습니다. 이러한 기술적 원리를 이용하여 하이퍼튜브는 고속, 안전, 환경 친화적인 교통수단으로 주목받고 있습니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.하이퍼튜브의 기본원리는 기존 교통수단보다 공기저항이 적은 진공관 속에서 전진함으로써 빠른 속도로 이동할 수 있다는 것입니다. 하이퍼튜브는 진공관 속에서 전진하는 방식으로 동작하며, 진공 상태에서 공기 저항이 없기 때문에 상당한 속도로 이동할 수 있습니다. 하이퍼튜브는 진공 굴착기로 만든 지하 터널과 같은 구조물 안에 설치됩니다. 하이퍼튜브 안에서는 고속열차와 같은 원리로 작동하는 캡슐이 진공관을 따라 이동합니다. 캡슐은 자력 부스터를 이용하여 전자기장을 생성하고, 이를 이용하여 캡슐을 밀어내어 전진합니다. 또한, 캡슐을 비롯한 전동 차량과 같은 지상 교통수단과 달리 전기를 사용하기 때문에, 친환경적인 교통수단으로 인기를 끌고 있습니다. 이러한 방식으로 하이퍼튜브는 교통체증을 해결하고, 빠른 이동 속도와 친환경성을 동시에 충족시켜주는 혁신적인 교통수단으로 주목받고 있습니다.

충실한재칼243 · Answer

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.하이퍼튜브는 전진력이 없는 차량을 고속으로 이동시키는 기술로서, 매우 진공이 형성된 관로 안에서 자기장을 이용해 차량을 추진합니다. 이 기술은 "마그리브(Maglev)" 기술을 응용하여 개발된 것으로, 기존의 마그리브 기술보다 더욱 높은 속도를 낼 수 있습니다.하이퍼튜브는 진공이 형성된 관로 안에서 차량을 자기장을 이용해 부드럽게 이동시키는데, 이를 위해 차량 밑에 있는 마그넷과 미세한 진공 상태에서의 공기저항을 이용하여 차량을 추진합니다. 이렇게 하면 기존의 마그리브보다 더 많은 에너지를 절약할 수 있고, 더욱 빠른 속도를 낼 수 있습니다.또한, 하이퍼튜브는 전진력이 없는 차량을 고속으로 이동시키는 기술이므로, 기존의 자동차나 기차와는 달리 진동과 소음이 적으며, 환경 친화적이고 안전성도 높은 장점이 있습니다. 따라서, 이러한 기술을 이용한 차량은 미래 교통 수단으로 주목받고 있습니다.

똑똑한홍여새1 · Answer

안녕하세요. 조인철 과학전문가입니다.하이퍼튜브는 일종의 초고속 교통수단으로, 고속열차와 비슷한 원리로 동작합니다. 하이퍼튜브의 기본 원리는 진공관 내부를 이용한 공기저항 감소 및 마그네틱 리빙을 통한 전진력 증대입니다.먼저, 하이퍼튜브 내부는 진공관으로 구성되어 있습니다. 이렇게 진공 상태로 만들면 공기저항이 거의 없어지기 때문에, 고속으로 이동할 때 발생하는 공기저항을 크게 감소시킬 수 있습니다. 이는 하이퍼튜브가 고속으로 이동할 수 있는 핵심적인 기술입니다.또한, 하이퍼튜브는 마그네틱 리빙이라는 기술을 적용하여 전진력을 증대시킵니다. 마그네틱 리빙은 전자기장을 이용하여 차량을 지지하는 원리로, 차량과 레일 사이에 일종의 자기장을 형성하여 차량이 부유하도록 만듭니다. 이렇게 하면 차량과 레일 사이의 마찰력이 거의 없어지기 때문에, 전진력이 크게 증대됩니다. 또한, 하이퍼튜브는 이 기술을 이용하여 차량을 안정적으로 운행시킬 수 있습니다.이러한 기술들을 결합하여 하이퍼튜브는 매우 빠른 속도로 이동할 수 있습니다. 일반적인 고속열차의 경우 최대 속도가 약 400km/h 정도이지만, 하이퍼튜브는 최대 속도가 1,200km/h를 넘을 수 있다고 예상됩니다. 이는 하이퍼튜브가 혁신적인 대중교통 수단으로 주목받고 있는 이유 중 하나입니다.

똑똑한칠팔매132 · Answer

안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.하이퍼튜브는 튜브내에서 운행되는 열차로 튜브내에 있기때문에 공기저항이 없는 아진공상태에서 자기력으로 추진.부상시켜 1000km 이상의 속도를 낼 수 있게 해주는 원리로 구성되어 있습니다. 국내에서도 해당기술 적용위해 해당사업의 예비타당성 검토중에 있다고 합니다.감사합니다.

럭스마가린 · Answer

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.지구대기압 상태에 튜브로를 설치하고 그속을 진공으로 만들어 열차가 달리게 하는것을 진공튜브열차라고 합니다 그런데 튜브로를 어떻게 진공으로 만드냐? 하고 질문을 하셨는데 요  튜브로 안을 진공으로 만드는것은  아주 간단합니다   이미 진공펌프기술은 일반화 되어 있습니다  그렇기 때문에 튜브로 중간 중간에 진공펌프를 설치하여 튜브로 내의 공기를 빼내면 됩니다  그리고 사람이 타고 내리거나 기타등의 이유로 튜브로 내로 공기가 새어 들어가는 것또한  진공튜브로 중간중간에 설치된 진공펌프로 항시 퍼내어 진공상태로 유지하면 됩니다  참고로 이러한 열차 시스템을 진공튜브열차 시스템이라고도 하며  이기술은 하이퍼루프로 알려진 2013년보다 5년전에 2008년 한국에서 처음으로 한국사람에 의해 발명특허가 출원되어 발명특허를  현재까지 (2008~2028)보유하고 있는 상태입니다  그리고 질문하신 진공펌프기술도 진공튜브로에 맞게 대량의 공기를 순식간에 퍼낼수 있게 다시개발되어 있는 상태입니다

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.하이퍼튜브(Hyperloop)는 일종의 초고속 대중 교통수단으로, 미국의 기업가 일론 머스크가 제안하였습니다. 하이퍼튜브는 고속열차와는 달리 직선적인 튜브 안에서 진공상태로 운행되며, 매우 낮은 공기 저항으로 인해 속도를 높일 수 있습니다.

하이퍼튜브의 기본 원리는 마그네틱 리빙(Inductrack)이라는 기술입니다. 이 기술은 튜브 안쪽과 카트(열차)의 바퀴에 각각 장착된 자석이 상호작용하여 전력을 이용해 튜브 안을 진동시키지 않으면서 매우 빠른 속도로 이동할 수 있도록 합니다.

또한 하이퍼튜브는 전력을 공급하는 방식으로 선로가 아닌, 각 섹션 사이에 설치된 충전 스테이션에서 충전을 받는 방식을 사용합니다. 이를 통해 고속열차와 달리 전력공급의 끊김이 없어지고, 저비용으로 운영될 수 있다는 장점이 있습니다.