무선으로 전력 받는 경전철 나온다...철도연 무선급전 경전철 개발

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한국철도기술연구원(원장 나희승)이 전력을 무선으로 공급해 운행하는 경전철 기술을 세계에서 처음으로 개발, 시연했다. 이르면 2021년부터 시범 사업으로 보급을 추진할 방침이다.

한국철도기술연구원은 지난 13일 경상북도 경산 경전철 시험소에서 60㎑·1㎿급 고주파 대용량 전력을 경전철에 무선으로 공급하는 무선급전기술을 공개 시연했다.

한국철도기술연구원이 세계 최초로 개발한 고주파 대용량 무선급전기술을 실제 경전철 차량에 적용한 연구 성과를 지난 13일 경북 경산 철도연 경전철 시험선에서 공개했다.
<한국철도기술연구원이 세계 최초로 개발한 고주파 대용량 무선급전기술을 실제 경전철 차량에 적용한 연구 성과를 지난 13일 경북 경산 철도연 경전철 시험선에서 공개했다.>

이번에 철도연이 공개한 무선급전기술은 기존 상용전력을 60㎑ 고주파 전력으로 변환, 철도차량에 물리 접촉 없이 공급하는 신기술이다. 에너지 손실이 적은 고주파를 활용해 효율을 높일 수 있다. 그동안 세계 각국에서 개발해 상용화를 추진했으나 성과를 내지는 못했다.

철도연이 개발한 기술은 차량 주행선로 내 급전선로에 고주파 에너지를 공급하고, 차량에 부착된 집전장치 모듈을 통해 고주파 에너지를 열차 추진과 보조 전원으로 변환·공급하는 방식이다.

전력은 일부 급전구간에서만 공급한다. 이곳에서 급전과 충전을 동시에 진행하고, 나머지 구간에서는 무급전으로 운행한다. 제동 시 관성으로 발생하는 전력인 '회생에너지'를 적극 활용했다.

철도연은 이 기술을 적용하면 마모되는 부분이 없고 유지보수 비용도 20% 줄일 수 있어 유지비를 ㎞당 100만원 가까이 절감할 수 있다고 설명했다.

왼쪽부터 김상용 우진산전 부회장, 이병송 철도연 무선급전시스템연구담당, 나희승 철도연 원장, 윤진보 광주도시철도공사장, 최영조 경산시장, 조동호 KAIST 무선전력전송연구센터장, 신현옥 KAIA 본부장.
<왼쪽부터 김상용 우진산전 부회장, 이병송 철도연 무선급전시스템연구담당, 나희승 철도연 원장, 윤진보 광주도시철도공사장, 최영조 경산시장, 조동호 KAIST 무선전력전송연구센터장, 신현옥 KAIA 본부장.>

전력 공급을 위해 열차 윗부분에 설치했던 전차선도 없앨 수 있어 터널 단면적을 10% 이상 줄일 수 있는 것도 장점이다. 이는 터널 건설비 5% 절감 효과로 이어진다.

철도연은 2만㎞ 경전철 적용 신뢰성 시험을 완료했다. 정부와 협의해 이르면 2021년부터 실증사업을 진행할 계획이다.

나희승 원장은 “무선급전기술은 전차선이 없어 도시미관에 좋고 터널 단면 축소, 전기안전 확보 등도 가능하다”면서 “상용화를 앞당겨 세계 철도시장을 선도하겠다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com