회생전력의 유효 이용 - 축전지방식 회생전력 흡수장치

전문가 제언

□ 지하철의 출발에는 많은 전력이 투입되지만, 정상 운전에 도달하면 곧바로 차량을 정지시켜야 하는 경우가 되풀이된다. 차량 정지를 위해 모터를 천천히 돌려야 하지만 가속된 차량은 관성력을 가지고 있으며, 이를 회생전력으로 전환시키면 차량 제동에도 크게 도움이 된다. 회생전력을 활용하지 못하면 주정차를 거듭해야 하는 전동차로 인한 전력 소모량이 엄청날 것이지만, 이미 30여년 전부터 회생전력을 전차선에 되돌려 재활용할 수 있도록 하고 있다.

□ 서울 지하철의 회생전력은 30～35% 정도로 분석되고 있으며, 90% 정도가 재활용되고 있다. 2001년도의 조사에 의하면, 서울지하철 1∼8호선 전동차의 운행에 소요된 에너지는 연간 9억5,670만kWh이며, 회생전력에 의해 버려지는 전력량도 3,348만kWh나 되는 것으로 조사되었다.

□ 회생전력을 되돌릴 수 없게 되면 전차선의 발전전압이 급상승하게 되어 회생 제동을 실시할 수 없게 되는데 이를 회생실효라고 한다. 따라서 회생실효를 방지하기 위하여 저항자에 의해 회생전력을 열로 소모시키게 되는데, 이를 저항방식 회생전력 흡수장치라고 한다. 이는 결국 에너지 소모로 이어지기 때문에 에너지 소모를 저감시키기 위한 대책으로 리튬이온전지를 사용한 축전지방식의 회생전력 흡수장치가 개발되고 있으며, 일본의 JR Yamanote선에서는 1편성(11량)에 연간 500만 엔(2003년) 정도의 절약이 기대되는 것으로 분석되고 있다.

□ 일본 Hitachi사에서도 1999년부터 이차전지를 사용한 축전지방식의 회생전력 흡수장치를 개발해왔고, 가장 적합한 전지로 리튬이온전지를 선정하여 제품을 개발하고 있다. 2005년 초에 이차전지를 이용한 시제품을 만들어 공장에서의 시험을 완료하였으며, 현재는 현장시험을 준비 중에 있다고 한다. 여기서는 Hitachi사가 개발 중에 있는 축전지방식 회생전력 흡수장치의 개발 배경, 이차전지의 선정 과정, 새로운 장치의 특성 등에 대하여 기술하고 있다. 비록 제품 개발을 널리 알리려는 자료이지만 우리나라의 관련 분야에서 참고할 수 있는 자료이며, 앞으로의 온실가스 감축시대를 고려하면 에너지 소비 절감을 기대할 수 있는 이 분야의 기술 개발에 더욱 힘을 실어주어야 할 것으로 사료된다.

저자

Takahashi Hirotaka

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

전기·전자

연도

2005

권(호)

16(2)

잡지명

철도와 전기기술(N159)

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

17~21

분석자

김*철

분석물

• 회생전력의 유효 이용 - 축전지방식 회생전력 흡수장치.pdf [166,275 byte]

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