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세계최초의 연료전지 하이브리드 철도차량의 개발

전문가 제언: ○ 철도차량은 항공기나 선박, 자동차와 같이 다량의 여객이나 화물을 수송하는 공공성이 강한 교통기관이지만, 다른 교통기관과는 기본적으로 다른 다양한 제약이나 특성이 있다. 그 중에서도 정해진 진로성과 2방향 주행성 및 최대 편성운용은 철도만이 갖는 구조적 특성이다. 이러한 특성을 살려 철도는 운용상의 안전성, 정시성, 속도 도달성 등 여러 가지 요청되는 기능을 충족해야 하는 복잡한 시스템으로, 조직적 종합기술로 기능이 유지되고 있는 것이다.

○ 철도차량의 분류는 궤도를 갖는 운송시스템으로 궤도의 상태 등에 따라 분류된다. 근래의 일반적인 철도차량 시스템은 철궤도 위를 철차륜으로 차체를 지지, 철차륜의 회전운동이 철궤도와의 마찰력에 의하여 직선운동으로 변환되어 주행하게 되는 철도차량 시스템이 있으며, 최근 각국에서 개발 또는 실용화 되고 있는 시스템으로 자기부상열차 시스템이 있다.

○ 자기부상열차에는 상전도 방식의 전자석을 사용한 흡인식이 있으며, 초전도 방식의 전자석을 사용하는 반발식 방식이 있다. 흡인식은 300km/h전후의 속도를 목표로 하고 있는 반면에 초전도 방식은 500km/h이상의 속도를 견양하고 있다.

– 또 철도차량 시스템의 분류는 사용되는 에너지의 종류에 따라 화석연료를 사용하는 디젤기관차, 석탄을 연료로 하는 증기기관차와 지상에 설치된 가선으로부터 공급되는 전기에너지를 이용한 전동차량 시스템이 있다. 이들 중 친환경부하가 적은 것이 전기에너지의 전동차량 시스템이라 생각되지만, 효율측면에서 검토해야 할 부분이 많다.

○ 제시된 논문은 효율을 증대시키고 친환경적인 철도차량 시스템으로 수소연료에너지를 사용한 연료전지 하이브리드 철도차량 시스템을 개발, 시험주행을 무사히 끝내고 영업운행에 돌입했다는 보고이다. 우리나라도 궤도차량 시스템보급이 많은 나라로서 보다 효율 좋고 친환경적인 철도차량 시스템 개발투자에 노력해야 할 것으로 생각된다.

저자: Ryosuke Furuta, Masahito Nakagami
자료유형: 학술정보