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하늘을 나는 자동차가 현실로, 차세대 교통수단으로 본 철의 미래

하늘을 나는 자동차가 현실로, 차세대 교통수단으로 본 철의 미래

뉴스룸 편집팀 2018/08/29

차세대 교통수단. 빠른 속도로 전진하는 느낌의 이미지.
지난해 10월 국내 개봉한 영화 <블레이드 러너 2049>는 상공을 가로지르는 자동차(Flying car)의 모습으로 시작된다. 카메라는 운전자석에 탑승한 주인공 블레이드 러너 K(라이언 고슬링 역)가 잠깐 잠에서 깬 모습을 비춘다. 자율주행 기능까지 탑재된 하늘을 나는 자동차는 K가 장소를 이동할 때마다 함께한다.

영화 속 배경은 지금으로부터 31년 후 2049년 캘리포니아다. 하지만 우리는 더 빨리 나는 자동차를 만나게 될지도 모른다. 대표적인 미래 교통수단으로 꼽히는 전기차는 이미 익숙해졌다. 차세대 이동 수단으로 꼽히는 하이퍼루프와 드론 택시 등 미래 교통수단 상용화가 눈앞으로 다가왔다. 이 모든 것이 실현되는데 철은 어떤 역할을 하게 될까?

 

철의 경량화가 전기차 SUV 시대 열다

빌딩으로 가득찬 도시가 내려다 보이는 주차 타워에 전기차 SUV가 세워져 있다.

우리 생활에 가장 가깝게 다가와 있는 미래 교통수단은 전기차다. 지난 5월 현대차가 코나 일렉트릭을 선보인 데 이어 7월에는 기아차가 니로EV 판매에 나서며 국내 전기차 SUV 시대의 막이 본격적으로 열렸다.

그동안 전기차는 배터리 1회 충전으로 많은 거리를 이동하기 어렵다는 단점 때문에 경차나 준중형 세단에 적용되는 게 일반적이었다. 몇 킬로미터라도 더 주행거리를 확보하기 위해선 차량 경량화가 필수적이기 때문이다.

전기차 SUV가 가능해진 것은 배터리 성능과 차량 경량화 기술이 발전하면서다. 전기차의 핵심인 전기모터와 배터리, 특히 에너지를 담는 리튬이온배터리에는 포스코의 양극재와 음극재가 사용된다.

양극재는 배터리의 +극에 해당하는 양극을 만드는 소재다. 포스코ESM은 2017년부터 세계 최고 수준의 고안정성 양극재 PG-NCM을 생산하고 있다. 음극재는 양극에서 나온 리튬을 저장했다가 방출하면서 전기를 발생시키는 역할을 하는 소재다. 2018년 현재 포스코켐텍이 국내 유일의 음극재 양산 업체로 이름을 올리고 있다.

알루미늄보다 3배 더 강한 포스코 기가스틸. *알루미늄(AI 5083 H32 2.0t)과 기가스틸(CR 1180 TRIP 2.0t)의 강도를 동일 조건에서 자체 비교 실험한 영상을 재구성한 이미지.

전기차의 주행 거리 확보를 위한 두 번째 요소인 차량 경량화는 포스코 기가스틸에 답이 있다. 포스코 기가스틸은 가로 10cm, 세로 15cm의 손바닥만 한 크기로 1톤가량의 준중형차 1,500대의 하중을 견딜 수 있는 초고강도강이다. 차체용 알루미늄보다 3배 이상 강도가 높기 때문에 얇은 강판으로도 충분히 튼튼한 차체 제작이 가능하다. 즉, 가벼우면서도 튼튼한, 경량화와 안정성 두 가지 문제를 한 번의 해결할 수 있는 최적의 소재인 것. 전문가들은 충돌 안전에 대비해 기가파스칼급 강도를 가진 초고장력 강판의 수요가 앞으로 계속 늘어날 것으로 전망하고 있다.

 

하이퍼루프 시대엔 서울에서 부산까지 20분 내 주파?

 자기장이 굉장히 빠른 속도로 이동하는 느낌의 이미지.
어쩌면 미래의 당신은 서울에서 퇴근 후 부산에 사는 친구를 만나 저녁식사를 하게 될지도 모른다. 당신은 저녁 약속을 지키기 위해 어떤 수단을 쓰게 될까?  바로 하이퍼루프(Hyperloop)다.

차세대 교통수단을 얘기할 때 가장 혁신적인 기술로 꼽히는 하이퍼루프는 테슬라모터스와 스페이스 X의 CEO 일론 머스크(Elon Musk)가 2013년 오픈소스 형식으로 공개한 아이디어다. 캡슐 형태 차량이 진공 상태의 터널을 이동하게 되는데, 캡슐 아래쪽에 자석을 부착하고 터널 바닥에도 자기장이 흐르도록 설계해 자기부상열차처럼 차력의 상대성을 이용하는 원리다. 쉽게 말해, 자석의 같은 극끼리 밀어내는 힘을 이용해 캡슐 자체를 공중에 띄워 비행시키는 방식이다.

이론에 따르면 캡슐의 속도는 시속 1200km/h 이상으로 여객용 항공기의 평균 시속인 800~900km/h보다 훨씬 빠르다. 이 속도라면 서울에서 부산까지 400km 구간은 20분 만에 이동할 수 있다. 또한 대기오염 발생이 거의 없어 친환경적인 데다 설비 비용도 저렴하다.

일론 머스크가 운영하는 크라우드 소싱 기업인 HTT(Hyperloop Transportation Technology)는 프랑스에서 실제 크기로 튜브 건설을 시작했다. HTT는 아랍에미리트(UAE) 내 아부다비-두바이 국경 인근 10km 구간에 하이퍼루프를 건설할 계획이다. 지난 7월에는 중국 구이저우(貴州)성 퉁런(銅仁)시 정부와 10㎞ 길이의 하이퍼루프 시험철도를 건설하는 계약을 체결했다고 현지 언론이 밝혔다. 빠르면 2020년 UAE에서 HTT가 개발한 첫 하이퍼루프를 볼 수 있을지도 모르겠다.

현재 하이퍼루프 개발 업체 중 대부분은 공기가 통하지 않는 대표적인 소재인 철 소재 진공 튜브를 개발 중인 것으로 알려졌다. 포스코도 하이퍼루프를 철의 새로운 적용처 중에 하나로 보고 연구 중이며, 지난  4월 포스코센터 1층에 리뉴얼 오픈한 제품전시관인 ‘스틸 갤러리’에 하이퍼루프를 인터랙티브 월로 표현해 철의 미래 모습을 미리 체험해 볼 수 있도록 해 두기도 했다.

 

드론 택시 타고 날아서 갈까? 나는 자동차(Flying car)가 눈앞에

드론을 조종하는 손이 클로즈업 되어 있다.

다시 처음으로 돌아가서 하늘을 나는 자동차에 관해 얘기해보자. 공상과학 영화에나 등장할 법한 하늘을 나는 자동차가 아주 예전부터 미래 교통수단으로 계속해서 거론되고 있는 이유는 도시의 교통 체증을 없애면서 이동 시간을 줄일 수 있는 가장 확실한 방법이기 때문이다.

하지만 이제 더이상 하늘을 나는 자동차가 영화 속 상상으로만 끝나지 않을 것 같다. 이미 세계 각국의 스타트업들이 나는 자동차 상용화 경쟁에 나서고 있다.

지난 4월에는 구글 공동 창업자인 래리 페이지와 스타트업 키티 호크(Kitty Hawk)가 구성한 ‘나는 자동차’ 시연 영상이 공개됐다. 구글이 이러한 무인차를 개발하는 이유는 자동차를 스마트폰과 같은 단말기로 인식해 도시 정보를 수집하고 효율적인 도시를 구축하기 위한 수단으로 활용하려고 구상하고 있기 때문이다. 우버는 이미 ‘플라잉택시(flying taxi)’ 모델을 공개하고 오는 2023년까지 2000만 유로(약 259억 원)를 투자해 프랑스 파리의 신규 시설에서 플라잉 택시 서비스를 개발하기로 했다.

택배를 실은 드론이 강 위에 떠 있다.

가까운 중국과 일본에서도 나는 자동차 상용화에 박차를 가하고 있다. 중국 드론 업체인 이항(Ehang)은 무인 드론 택시 ‘이항 184’를 선보였다. 토요타와 에어버스도 소형 항공 모델 개발에 연구 투자 중이다.

모든 자동차가 그렇겠지만 하늘을 나는 자동차는 특히나 안전성과 함께 차체 경량화가 필수적으로 요구된다. 그리고 포스코 기가스틸 같은 진화된 형태의 초고장력 강판이 핵심 역할을 하게 될 것으로 보인다.

앞서 살펴본 것과 같이 떠오르는 미래 교통수단에는 철의 역할이 필수적이다. 교통수단의 발전 못지않게 진화를 거듭하고 있는 철은 그 어떤 대체 소재보다 튼튼하면서도 가볍고 가공성에서도 뒤지지 않는다. 계속해서 무궁무진하게 발전할 가능성까지 고려해 본다면, 우리가 만나게 될 새로운 미래 교통수단에서도 철은 여전히 가장 핵심 역할을 맡게 될 것이다.

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