MAX BÖGL

자기부상(maglev) 기술로 대중교통의 미래 가속화

제작의 미래

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제공: Firmengruppe Max Bögl

자기부상 기술로 더 안전하고 효율적인 도심 교통수단 제공

독일의 건설 및 인프라 회사인 막스 뵈글(Max Bögl)은 독일에서 중국까지 가는 세계 최대 화물 수송 자기부상 열차로 자기 부상 기술을 문자 그대로 새로운 수준으로 끌어올렸습니다. 이 열차는 회사의 완전히 통합된 자기부상 열차 시스템을 위해 중국 쓰촨 지역에 시범 선로를 설치했습니다. 막스 뵈글은 유럽에서 타당성 조사가 진행하고 있으며 자기부상이 지역 대중교통을 위한 지속가능하고 비용 효율적인 도심 이동 솔루션이라는 것을 입증하고 있습니다.

대중교통의 미래를 위한 비전

막스 뵈글은 2002년부터 운행 중인 상업용 고속 자기부상 열차 노선인 트랜스래피드 상하이(Transrapid Shanghai)에 선로를 공급한 경험을 바탕으로 완전히 자동화된 새로운 도심 이동 솔루션인 뵈글교통시스템(Transport System Bögl, TSB)을 설계했습니다. 현재 유럽에서 타당성 조사가 진행되고 있으며, 이 시스템을 기반으로 한 열차는 이미 중국에서 시범 운행되고 있습니다.

TSB의 안드레아스 라우(Andreas Rau) 제품 관리자는 “우리는 이 자기부상 열차가 대중 교통의 미래에 혁신을 이끌 것이라고 확신한다”라며, “이제 TSB는 결함 없는 선로, 철도 차량, 운영 기술 패키지로 환경 차원에서 보다 지속가능하고 비용 효율적인 교통 시스템을 제공할 수 있다”라고 말했습니다.

막스 뵈글은 독일 남동부 지역에서 자기부상 기술을 개발하고 테스트했으며, 해당 시스템으로 최근 레드닷디자인어워드 2020(Red Dot Design Award 2020)의 기차 및 항공기 부문에서 수상했습니다. 제공: 막스 뵈글.

자기부상 미션: 통합적이고 지속가능한 적응형 기술

막스 뵈글에 따르면 TSB와 트랜스래피드(Transrapid, 독일의 대표적 자기부상 열차) 사이에는 몇 가지 주요 차이점이 있습니다. 첫째, TSB는 하나의 소스를 중점으로 하는 완전 통합형 패키지입니다. 막스 뵈글은 계획에서부터 현장 조립식으로 이뤄지는 철도 차량 제조, 시스템 운영에 이르기까지 총 망라해 고객에게 풀 서비스 솔루션을 제공하는 것을 목표로 합니다.

트랜스래피드는 속도에 중점을 두는 반면, TSB는 보다 복합적인 목적을 위해 설계해 인구 밀도가 높은 도시의 미래형 대중 교통을 지향하고 있습니다.

즉, TSB는 시속 150km(95mph)로, 속도는 다소 느리지만 매우 조용해 제로 소음과 무진동에 가깝습니다. 이 시스템은 또한 유연성을 그 특징으로 하여 다양한 도시 경관에 세울 수 있습니다. 특히 고가 철도, 평지 또는 지하 교통 시스템에서도 설치할 수 있습니다.

선로는 콘크리트로 건축되고 차량의 이착륙 장치와 함께 뵈글교통시스템의 일부를 구성합니다. 제공: 막스 뵈글.

이러한 유연성은 정밀한 인프라 설계로 인해 가능했습니다. TSB의 이착륙 장치는 내부에서 레일과 맞물린 다음 자석에 의해 0.25인치(약 0.6cm) 높이까지 위로 당겨집니다. 따라서 선로가 매우 좁고 공간이 한정적인 도시에 이상적입니다.

이와 같은 TSB의 정교한 기술은 보다 안전하고 효율적입니다. 라우는 “기존 교통 시스템에 비해 높은 점수를 받았다”라고 말했습니다. 인적 오류가 없는 자동화된 무인 운전과 자기부상 기술의 장점이 결합돼 기존 차륜 레일 시스템에 비해 운영 비용을 20% 정도 절감할 수 있습니다. 라우는 “TSB는 수요에 따라 운행해 사용량이 적은 시간과 외곽 지역에 있어 공차 운행을 피할 수도 있다”라고도 강조했습니다.

또한 철도 차량은 실제 선로에서 마모 없이 운행할 수 있어 비용 효율을 더욱 높일 수 있습니다. 즉, 트램의 바퀴와 레일의 경우와 달리, TSB의 경우에는 선로와 이착륙 장치 간 접촉이 발생하지 않는 것입니다. TSB는 트랙의 긴 고정자 대신 차량의 차상 1차(short stator)를 사용하기 때문에 고정자와 부품 간 접촉이 발생하지 않습니다.

새롭고 혁신적인 아이디어를 3D 모델로 시각화

TSB가 이상적인 솔루션처럼 보일 수 있지만, 운송업계에서 이와 같은 급진적인 혁신을 실현하려면 일정 정도의 설득 또한 필요합니다.

막스 뵈글은 3D 모델을 활용해 잠재적 고객에게 새로운 기술을 소개했습니다. 라우는 “시각적 표현은 프로젝트 개발 단계에서 매우 중요하다”라고 전했습니다. 막스 뵈글은InfraWorks(인프라웍스),Civil 3D(시빌 3D),Navisworks(나비스웍스),Inventor(인벤터) 등의 오토데스크 솔루션을 사용하여 각 프로젝트별 TSB의 3D 시각화를 준비했습니다.

라우는 “특정 경로의 선로 형상을 사실적으로 표현하기 위해 오토데스크 소프트웨어 및 카메라 추적 샷을 사용해, 150ft(약 46m)에 이르는 좁은 곡선 반경과 최대 10%의 가파른 경사도를 표현했다”라고 밝혔습니다.오토데스크 컨설팅팀(영문)과의 협업을 통해 막스 뵈글의 엔지니어팀은 2D 도면 대신 3D 시각화를 사용해 작업 프로세스 효율성을 개선할 수 있었습니다.

독일 남동부 바이에른 주에 있는 0.5마일 상당의 시험 선로 조감도. 중국의 시연 선로는 2마일 이상입니다. 제공: 막스 뵈글.

첫 번째 시범 선로 제작

막스 뵈글의 다음 단계는 TSB 개념의 실현입니다. 막스 뵈글은 중국 현지 고객에게 시스템 성능을 보여주고자 중국 파트너사 청두신주도로교량기계(Chengdu Xinzhu Road & Bridge Machinery)와 중국 남서부 쓰촨성에 2.17마일(약 3.5km)의 시범 선로를 건설했습니다.

육중한 선로 구간은 40피트약 12m)에 달하며 막스 뵈글에 소재한 독일 본사에서 꾸준히 생산되는 미리 성형된 콘크리트로 제작됐습니다. 선로 구간은 컨테이너에 넣어 뉴 실크로드를 통해 중국으로 철도 운송됐으며, 철도 차량은 중국 시범 선로를 통해 항공으로 인도됐습니다. 현재 완전히 작동 중입니다.

첫 TSB 시리즈 생산 차량은 2020년 6월 초에 중국으로 수송됐습니다. 철도를 이용해 아시아로 이어지는 경로였습니다. 제공: 막스 뵈글.

한편 독일의 연방교통디지털인프라부(Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure, BMVI)는 타당성 연구를 실시해 뮌헨 공항에서 TSB를 사용하는 작업을 수행하고 있습니다. 이를 통해 독일 전역에 사용할 수 있는 잠재적 가능성을 확인해볼 수 있습니다. 베를린, 슐레스비히홀슈타인 최북단 지역 및 광역 뮌헨 지역에서 이미 프로젝트에 대한 논의가 진행 중입니다. 독일 자기부상 열차의 미래는 2021년 초 연구 결과 발표를 통해 공개될 예정입니다.

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