저도 얼마전에 뉴스에서 진공튜브열차에 대한 내용을 본 적이 있다보니 그전의 교통수단보다 빠르다는 데는 관심이 갔지만 그게 과연 안전할까에 대해선 의문이 들었었습니다. 게다가 제가 생각지 못했던 부분인 공기에 대한 내용도 보니까 가다가 질식해 죽는건 아니겠지 하는 우려도 생기는군요.

확실히 실용화되기 전에 여러 부분에서 고려해야 할 사항이 많은 것 같습니다. 

지금까지 여러 신기술, 발명품 등이 등장했지만 실제로 채택된 것은 많지 않습니다.

그것들의 이유 중의 하나가 바로 신뢰성이죠. 예측한 대로 움직여주지 않거나 위험한 것은 사장되는 것이 필연입니다.

이런 사례도 있습니다.

병아리의 암수를 감별하는 수단으로 가장 많이 쓰이는 것이 감별사가 육안으로 병아리의 총배설강을 확인하는 것입니다. 이것을 기계화하려는 시도도 있었고, 실제로 병아리 감별기도 등장하였습니다. 그런데 이게 총배설강에 탐지장치를 삽입하는 방식이라서 위생 문제에서 자유롭지 못한데다 병아리의 항문이 찢어져서 폐사하는 등의 문제가 발생했습니다. 게다가 속도도 느리고 정확도도 떨어져서 결국은 도태되고 말았습니다. 그래서 감별사가 눈으로 보고 확인하는 방법이 여전히 빠르고 정확하고 병아리를 다치게 하지 않아서 이 방식이 계속 쓰이고 있습니다.

다른 교통수단에서는 공기가 항력을 증가시키는 역기능 말고도 내연기관 및 탑승자가 소비하는 것으로서의 순기능도 수행하고 있는데, 진공튜브열차는 그러한 다른 교통수단과는 성격이 크게 다르다 보니 여러모로 고려해야 할 점이 많고, 게다가 그러한 점에 더욱 취약하다는 게 문제입니다. 만일 열차가 운행중 문이 갑자기 열리거나 하는 일이 발생한다면 항공사고보다 더 끔찍한 사고가 나지 말라는 보장도 없으니까요. 게다가 항공분야도 지상에 미치는 충격파를 완화하는 방향으로 초음속 여객기를 개발하는 등 연구가 진전되고 있어서 진공튜브열차의 미래는 썩 밝아 보이지만은 않습니다.

음, 말씀하신 면모를 보면 안전성이 아닌 단가라는 문제에서도 조금 고개가 갸우뚱 해지는 것 같습니다.

우선 시속 수천 km라는 속도라면 단거리에서는 그다지 효용성이 없을 것 같습니다. 그렇다고 정류장 없이 장거리를 이동한다고 하면 굳이 비행기보다 나은 면을 찾기 힘들 것 같군요. 현재 기술로는 비행기가 더 안전하기도 하고, 언급하신 조건들을 보면 비행기보다 비용 면에서 저렴한 것 같지도 않습니다.

경제성을 생각하면, 누가 돈을 낼 것인지에서부터 막히기 마련입니다.

사실 국토의 동서남북 거리가 우리나라 정도 된다면, 당장 국적항공사들이 운행중인 제트기 정도의 속도도 별 의미가 없습니다. 어차피 최대속도로 달릴 수 있는 구간이 충분치 않다 보니 터보프롭 정도로도 실제 소요시간 수준은 대동소이합니다. 그러니 그렇게 빨라봤자 사실상 의미가 없는 것은 자명합니다. 게다가 현재의 항공기 기술은 충분히 신뢰성이 확보되어 있고, 진공튜브열차처럼 막대하게 초기투자를 하지 않더라도 바로 쓸 수 있으니 경제성에서는 논쟁할 필요조차 이미 없습니다.

현재 일본에서는 츄오신칸센(中央新幹線)이라고 하는 자기부상식 고속철도를 건설하고 있습니다. 일본이 이것을 중점적으로 연구하는 이유 중의 하나가, 초전도자석을 이용하여 차체를 궤도에서 뜨게 하면 설령 지진 등의 비상사태가 일어나서 궤도가 다소 어긋날지라도 대참사를 피할 수 있다는 기대인데, 진공튜브열차는 그것과는 정반대로 궤도의 신뢰성을 저하하는 방향으로 가고 있으니 그게 문제입니다.

그러고보니 생각난게 과거 증기기관차가 운전하던 시절에 산맥의 고저차 몇미터는 뒤에 수천톤의 화차를 끌고 있는 기관차의 입장에선 무시무시하게 가파른 언덕이고, 이때문에 통과하기 전에 따로 기관차를 가져다가 중련연결을 해서 어찌저찌 통과는 했지만 당연히 그런 방법이 몹시도 번거롭다는건 당연했죠. 그래서 기존에 쓰던 기관차의 출력을 훨씬 더 높이고 이리저리 손 본 거대 기관차 빅 보이를 만들어서 해결을 봤지요.

어릴때는 우주과학에 대한 책을 읽으며 언젠가는 어른이 되면 우주에 나가 살거라 생각했지만, 스페이스 셔틀은 비용과 안전성 문제로 퇴역된지 오래고 우주 정거장은 아직까진 우주인들의 전유물에 그마저도 생각하는거랑은 전혀 다르고(2001 스페이스 오디세이에 나오는 그런 느낌), 스페이스 콜로니에 이르러선 기반기술이 얼마나 갖춰져있나도 의문스럽고 그러네요.

과거의 초대형 대양 횡단 여객선들이 현재는 초호화 크루즈 여행으로 방향을 튼 만큼 기존의 교통수단들이 생각지도 못한 수요나 발상을 가져오지 못하는 한은 아마 당분간은 못볼 것 같네요. 본문의 글만 봐도 존재 가치 자체가 의심스러운 수준이기도 하고...

오늘날의 디젤기관차나 전기기관차는 중련 총괄제어에 대응되어 있지만, 증기기관차는 그게 안되니 중련운전 자체가 곤란한 점이 많았습니다. 그러니 대형 기관차의 출현은 필연 그 자체였을 것입니다. 말씀하신 그 빅보이, 즉 유니온 퍼시픽 4000계 증기기관차는 오늘날의 기준에서도 막강한 기관차였음에 틀림없으니 등장한 1940년대에는 그야말로 혁명아라는 표현이 아깝지 않았을 것입니다.

사실 기존의 문물이 폐기되어 신문물이 성공적으로 정착하려면 직접적인 교체비용 및 발생하는 기회비용 등을 모두 고려하더라도 확실히 이득이 되어야 합니다. 오늘날의 군대에서 활쏘기를 가르치지 않거나, 상업운전에서 마차가 자동차 및 철도차량으로 완전히 대체되어 몇몇 관광상품이나 의전 등을 제외하면 찾아볼 수 없게 되었거나 하는 등의 변화가 그러합니다. 말씀하신 것처럼 대형 여객선은 장거리 국제정기교통에서는 이미 경쟁력을 상실해 버렸지만 느긋하게 전세계를 둘러볼 수 있어서 크루즈여행의 수단으로서 생존에 성공했습니다. 그 정도의 환골탈태가 없이 진공튜브열차의 입지가 굳건하기를 기대하기는 힘들 것 같습니다.

하이퍼루프 프로젝트를 추진중인 일론 머스크조차도 진공튜브열차의 한계를 아는 것 같습니다. 월스트리트저널 한국판에 따르면, 900마일(1,449km)을 넘는 경우 초음속 제트기가 더욱 효율적이라고 밝혔고, 실제로 초음속 여객기 및 비즈니스기 개발도 선진국 위주로 활발히 진행되고 있습니다.

연구자들이 저런 문제를 놓치고 있을 리가 없을 거 같긴 한데, 문제점은 어떻게 해결할지가 문제가 되겠네요.

공기 문제만 생각해보자면... 빠르게 갈 거면 어차피 "A역에서 B역까지 5분컷을 찍을 수 있으니, 그럼 5분동안 한 2000명이 숨쉴 수 있는 공기를 A역에서 충전해서 가면 되겠네?"하는 식으로 생각할 수는 있겠지만 (5분 걸린다는 가정은 A~B간 거리와 열차의 속도를 생각하지 않고 그냥 막 정했음을 밝힙니다.), 정작 그 공기를 어떻게 충전할 것인가가 문제겠죠.

죠죠 5부의 "화이트 앨범"이라는 스탠드는 냉동 능력을 갖고 있는 스탠드인데, 그것으로 슈트를 만들어 전신을 방어하기도 하죠. 아님 슈트가 스탠드체인가? 아무튼, 그래서 공기를 슈트 내부에 조달하는 것이 문제인데, 목 뒤쪽에 구멍을 뚫는 방식을 썼다가, 그 구멍마저도 방어하기 위해 공기를 냉각시켜 슈트 내부로 들여와서 해동시키는 방식으로 산소를 공급했어요.

마찬가지로 급속 냉각된 공기라면 부피가 적을테니, 들여오는 것도 쉽겠군요. 문제점은 그 냉각된 공기가 들여오는 와중에 갑자기 부피가 커져서 전송관이 부서지는 걸 막는 게 문제겠군요. 그 외 등등... 문제가 문제를 물고 늘어지네요.

그리고 이걸 쓰고 있노라니, 제가 전공을 잘못 선택한 거 같기도 하네요. 제 전공에선 아이디어가 하나도 (심지어 진부한 아이디어조차도) 안 떠오르는데 어째서 생판 다른 분야인 이런 분야에서 아이디어가... 

뭐 그래봐야 누가 이미 생각했겠지만요."이건 안 했겠지?"하고 논문을 뒤져보면 누군가가 이미 해놓은 경우가 많으니까요. 그야 지구 인구가 60억을 찍는 세상이니...

사실 진공튜브열차의 탑승객을 위한 공조시스템은 이론적으로는 그리 어렵지 않습니다.

이를테면 이런 것이죠. 단면이 원통형인 차체가 있으면, 가운데의 가장 넓은 부분은 객실이 되고, 머리 위의 짐칸 구획 위의 상부에는 숨쉴 공기를 액화수납하는 저장고 및 공조장치를, 객실 하부의 큰 빈 공간에는 열차 구동용의 전기설비, 객실에서 사용된 공기 및 오수 등을 저장하는 설비를 구비하면 됩니다. 이 사진을 보시면 이해가 빠를 것입니다.

그런데 문제는 액화공기 저장장치의 신뢰성, 총중량의 증가에 의한 소비전력의 증가 및 고속화의 한계 등 여러가지가 있습니다. 일단 충분한 공기를 저장하기 위해서는 초저온, 초고압을 잘 견뎌내야 하고, 기존의 항공기의 공조장치와는 달리 작동온도의 범위도 상당히 넓어서 더욱 높은 신뢰성이 요구되기 마련입니다. 비상시 사용되는 산소마스크 관련 설비는 글자 그대로 비상사태에 응급용도로 사용할 수 있는 신뢰성이면 충분한데, 진공튜브열차에서는 열차의 운행이 시작되는 시점에서 끝나는 시점까지 신뢰성이 조금도 저하되면 안됩니다. 그래서 상당히 취약할 수 밖에 없다는 것이지요. 그리고 이런 문제를 해결할만한 기술이라면, 기존의 항공기나 철도차량에 적용될 경우 더욱 신뢰성이 높은 것을 보다 저렴하게 조달, 운용가능합니다.

게다가 이런 것도 생각해야 합니다. 일상의 운용, 검수, 정비 등의 각 공정에서 일어날 휴먼에러.

실제로 교통관련 역사에서는 이유를 알고 나면 정말 어이없을 정도의 휴먼에러가 다발해 있습니다. 과거 추진력강화를 위해서 물 분사가 필요했던 제트여객기의 경우, 물탱크에 물 대신 항공유가 주입되어서 화재사고를 당했다든지, 철도차량을 발주해 놓고 보니 플랫폼의 규격과 안 맞아서 차체긁힘사고가 예약된 것이라든지, 자동차의 앞뒤 타이어 사이즈와 공기압이 다른데 그것을 잊고 앞뒤 공기압을 동일하게 했다 보니 뒷바퀴 공기압 부족으로 사고가 났다든지 한 사례는 일일이 열거하기 힘들 정도로 많습니다. 만일 진공튜브열차의 운행 후 사용전 공기의 주입 및 사용후 공기의 배출을 소홀히 했다면 그 다음은 인명피해로 이어지겠지요.

대왕고래님께서 가지신 고민, 저도 하고 있습니다.

전공에서는 아이디어가 안 떠오르는데 다른 분야에서만은...그런 게 인생일지도 모르겠습니다.