자기부상열차, 유럽과 미국은 왜 선택을 주저할까 Maglev momentum: Why Asia speeds ahead while Western high-speed projects derail

Maglev momentum: Why Asia speeds ahead while Western high-speed projects derail

Maglev trains float above the tracks, reaching jet-like speeds.

Imagine gliding across long distances at nearly 400 miles per hour on a train that floats silently above its tracks. No rattling wheels, no jolts, just a smooth, whisper-quiet ride. This is the promise of magnetic levitation, or maglev, trains. While Japan and China are already breaking speed records and bringing the technology to life, projects in the West are still struggling to deliver even conventional high-speed rail. But everything has a reason.

https://interestingengineering.com/culture/maglev-trains-and-how-asia-raced-ahead

자기부상 추진력:

아시아가 앞서 나가는 반면 서방 고속철도 프로젝트는 탈선하는 이유

자기부상열차는 선로 위로 떠서 제트기 속도에 도달합니다.

시속 400마일(약 640km)에 가까운 속도로 장거리를 미끄러지듯 달리는 기차를 상상해 보세요. 기차는 선로 위를 조용히 떠다닙니다. 덜컹거리는 바퀴도, 덜컹거리는 소리도 없이, 매끄럽고 속삭이듯 조용한 승차감을 선사합니다. 이것이 바로 자기부상열차(maglev)의 약속입니다. 일본과 중국은 이미 속도 기록을 경신하고 이 기술을 현실로 만들고 있지만, 서구의 프로젝트들은 여전히 기존 고속철도조차 제대로 구축하지 못하고 있습니다. 하지만 모든 것에는 이유가 있습니다.

그렇다면 자기부상 기술은 실제로 어떻게 작동할까요? 왜 아시아는 주도권을 쥐고 있는 반면 유럽과 미국은 여전히 주저하고 있을까요? 그리고 이는 여행의 미래에 어떤 의미를 가질까요?

고속열차부터 자기부상까지

고속철도는 아시아에서 새로운 개념이 아닙니다. 일본은 1964년, 빠르고 안전하며 효율적인 철도 여행의 가능성을 세계에 보여준 상징적인 신칸센 을 통해 고속철도의 기틀을 마련했습니다. 중국은 최근 수십 년 동안 세계 최대 규모의 고속철도망을 구축하며 더욱 발전해 왔습니다. 오늘날 중국은 전 세계 고속철도의 약 3분의 2를 차지하고 있으며, 날렵한 디자인의 열차는 시속 300~350km(186~217mph)로 운행됩니다.

이 성공은 더 큰 도약의 토대를 마련했습니다. 바로 자기부상입니다. 2004년, 중국은 최초의 상업용 자기부상 열차인 상하이 자기부상 노선을 개통하여 세계를 놀라게 했습니다. 독일 기술로 개발된 이 열차는 푸둥 공항과 상하이 시내를 연결하며, 30km(18.64마일)를 단 7.5분 만에 주파합니다. 최고 시속 431km(268mph)에 달하는 이 열차는 오늘날 세계에서 가장 빠른 상업용 열차로 남아 있습니다.

일본은 1970년대부터 독자적인 자기부상열차 개발을 추진해 왔습니다. 일본의 초전도 자기부상열차(SCMaglev) 프로젝트는 이미 세계 기록을 경신했으며, 2015년 시속 603km(374mph)의 실험 열차가 운행되었습니다. 2030년대 개통을 목표로 도쿄와 나고야를 연결하는 노선 건설이 진행 중입니다. 이 노선이 완공되면 두 도시 간 이동 시간이 100분에서 40분으로 단축될 것입니다. 한국도 인천에 소규모 도시형 자기부상열차를 도입했지만, 이 분야를 주도하는 것은 중국과 일본입니다.

떠다니는 기차의 물리학

자기부상열차의 핵심은 우아한 원리, 즉 자기력에 있습니다. 강력한 전자석을 이용하여 열차는 선로에 닿지 않고도 들어 올리고 추진할 수 있습니다. 이는 구름 저항을 없애고 속도와 부드러움을 모두 제공합니다. 현재 사용되는 자기부상열차에는 두 가지 주요 시스템이 있습니다.

전자기 현수(EMS): 상하이의 트랜스래피드 시스템에 사용되는 EMS 열차는 객차 아래에 전자석이 설치되어 열차를 철제 궤도 쪽으로 끌어올립니다. 공극은 15mm에 불과하며, 첨단 센서가 자석의 강도를 지속적으로 조절하여 열차를 안정적으로 유지합니다. 이 시스템은 정지 상태에서도 부상할 수 있습니다.

전기역학적 현가장치(EDS): 일본의 초전도 자기부상열차(SCMaglev)는 다른 접근 방식을 취합니다. 극저온으로 냉각된 초전도 자석을 사용합니다. 저속에서는 바퀴가 열차를 지지하지만, 시속 150km 이상으로 가속하면 자석이 반발력을 발생시켜 열차를 가이드웨이 위로 약 10cm 정도 들어 올립니다. 선로 자체가 거대한 선형 모터 역할을 하여 파도가 서퍼를 밀어내는 것처럼 열차를 앞으로 밀어냅니다.

두 시스템 모두 자석 설계와 차내 제어 장치를 통해 안정성이 보장됩니다. 시속 300마일(약 482km) 이상의 속도에서도 자기부상열차는 완벽하게 정렬됩니다. 유명한 시연에서는 고속 주행 중 일본 자기부상열차 바닥에 동전을 균형 있게 놓아도 넘어지지 않는 모습을 보여주었습니다.

승객 경험

자기부상열차는 승객에게 완전히 다른 경험을 선사합니다. 바퀴가 레일에 닿지 않아 기차 특유의 덜컹거림과 진동이 사라집니다. 가속은 부드럽고, 곡선은 안정적이며, 유일하게 중요한 저항은 공기 저항입니다.

유지 보수도 여러 면에서 더 간단합니다. 바퀴나 차축이 마모될 필요가 없기 때문에 교체해야 할 부품이 적습니다. 하지만 자기부상열차는 기존 선로를 개량하는 대신 완전히 새로운 가이드웨이를 필요로 하기 때문에 인프라 비용이 엄청나게 듭니다.

아시아 대 서구, 왜 이런 차이가 있을까?

미국에서는 로스앤젤레스와 샌프란시스코를 연결하는 캘리포니아의 대표 고속철도 프로젝트가 수년간 교착 상태에 빠져 있습니다. 당초 330억 달러로 예산이 책정되었지만, 비용이 1,280억 달러를 넘어섰습니다. 센트럴 밸리의 일부 구간만 공사가 진행 중이며, 2030년대가 되어야 운행을 시작할 예정입니다.

일본의 SCMaglev 기반 워싱턴 D.C.와 볼티모어를 잇는 자기부상열차 노선은 15분 소요를 약속했습니다. 그러나 2025년 미국 정부가 환경 검토를 사실상 중단하면서 프로젝트는 무기한 보류되었습니다.

(SCMAGLEV) Project

대서양 건너편 영국의 고속철도 2호선도 비슷한 문제에 직면했습니다. 비용이 330억 파운드에서 1,000억 파운드 이상으로 급증했고, 북부 구간은 완전히 폐기되었습니다. 독일은 자기부상열차를 개발했음에도 불구하고 2008년 뮌헨 공항 프로젝트를 취소한 이후 현재 운영 중인 고속 자기부상열차 노선은 없습니다. 왜 이런 차이가 있을까요? 아시아가 앞서 나가는 데에는 몇 가지 요인이 있습니다.

중국은 고속철도를 국가적 우선순위로 삼아 건설에 수천억 달러를 투자했습니다. 일본은 상대적으로 속도가 느렸지만 수십 년간 꾸준히 연구 개발에 투자했습니다. 이는 정치적 의지와 장기적인 계획과 관련이 있습니다. 게다가 아시아의 대도시들은 높은 인구 밀도로 인해 도시 간 이동에 대한 엄청난 수요를 창출하여 고속철도 프로젝트의 경제적 타당성을 높입니다.

세 번째 이유는 문화적, 산업적 우선순위입니다 . 중국과 일본 모두 고속철도를 혁신과 수출 잠재력을 촉진하는 세계적 전략 산업으로 보고 있습니다. 이와 대조적으로 미국은 항공 여행과 자동차에 크게 의존하는 반면, 유럽은 새로운 자기부상 시스템을 구축하기보다는 기존 철도를 개선하는 경우가 많습니다.

자기부상열차의 한계

미래지향적인 매력에도 불구하고, 자기부상열차는 겉보기만큼 완벽하지는 않습니다. 상하이의 자기부상열차 노선은 기록적인 규모를 자랑하지만, 높은 비용 때문에 연장된 적이 없습니다. 30km에 10억 달러가 넘는 비용이 소요되는 데다, 소음 과 전자파 영향에 대한 대중의 우려도 커지고 있습니다. 중국 철도망의 대부분은 여전히 더 저렴하고 유연한 기존 고속철도에 의존하고 있습니다.

일본의 소형 자기부상열차(SCMaglev) 역시 환경 문제, 특히 노선 내 지하수 영향으로 인해 건설이 지연되면서 지연에 직면했습니다. 일본의 노력에도 불구하고 도쿄-나고야 구간은 최소 2034년까지 완공되지 못할 것으로 예상됩니다.

High Speed 2 - 나무위키

자기부상열차는 기존 철도 인프라를 이용할 수 없기 때문에 모든 신규 노선은 완전히 새로 건설해야 하며, 이는 막대한 재정적 부담을 초래합니다. 많은 국가에서 고속철도를 강철 차륜으로 업그레이드하는 것이 더 현실적인 선택으로 남아 있습니다.

앞으로의 전망

이러한 어려움에도 불구하고 아시아는 속도를 늦출 기미가 보이지 않습니다. 중국은 시속 600km를 넘는 진공관 자기부상열차(SCMaglev) 개념을 실험하고 있습니다. 일본은 궁극적으로 도쿄에서 오사카까지 SCMaglev 노선을 연장할 계획입니다. 2030년대가 되면 아시아의 승객들은 지상에서 제트기 수준의 속도로 이동하는 것이 일상화될 것입니다.

서구 사회에 주는 교훈은 명확합니다. 기술만으로는 충분하지 않습니다. 필요한 것은 지속적인 자금 지원, 정치적 합의, 간소화된 허가 절차, 그리고 대중의 신뢰입니다. 이러한 요소들이 없다면 가장 진보된 엔지니어링조차도 설계 단계에서 멈춰 버릴 것입니다.

https://youtu.be/2K1npWgtbWo