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수소열차, 환경·경제성 모두 잡는 새로운 기회 제공

철도기술연구원 김길동 본부장 “내구연한 도래 경유철도 대체 가능”

수소열차, 환경·경제성 모두 잡는 새로운 기회 제공 - 다아라매거진 전기/전자/부품
한국철도기술연구원 스마트전기신호본부 김길동 본부장


한국은 분단상황으로 인해 대륙으로의 철도길이 막혀 있지만, 국토가 넓거나 대륙으로 이어진 국가들의 상당수는 철도교통이 높은 수준으로 발달해 있다. 그러나 이전까지 철도차량의 상당수가 경유를 이용하기 때문에 환경 오염에 대한 문제에서 자유로울 수 없었다. 이에 최근 들어 기존의 경유를 이용하던 철도차량을 수소를 에너지로 사용하는 차량으로 바꾸기 위한 노력이 다방면으로 이어지고 있다.

10일 국회에서 더불어민주당 권칠승‧신창현‧임종성 의원의 공동주최로 열린 ‘수소열차 개발과 활성화 방안 모색을 위한 토론회’에서는 철도분야에서의 온실가스 배출 감축과 남북 철도 연결을 통한 ‘철의 실크로드’ 완성을 위해서도 수소철도의 도입이 시급하다는 주장이 제기됐다.

토론회 공동주최자 중 신창현 의원은 “일찍이 중국과 일본, 유럽 등은 수소열차 개발과 사용화에 나서고 있으며, 우리나라는 지난해부터 수소열차 개발 대열에 합류해 연구에 박차를 가하고 있다”며, “수소열차의 가장 큰 장점은 경제성으로 전기기관차 운행을 위해 필요한 발전소나 전차선 등의 인프라 구축비용이 안드기 때문에 큰 폭의 예산 절감이 가능하다”고 인사말을 통해 언급했다.

발제자로 나선 한국철도기술연구원 스마트전기신호본부의 김길동 본부장은 ‘수소연료전지 하이브리드 동력시스템을 적용한 철도차량 추진시스템 최적화 기술 개발’이라는 주제로 발표를 진행했다.

김 본부장은 “2015년 발표된 파리기후협약으로 인해 우리나라도 탄소배출량을 줄이는 것이 의무가 됐다”며, “특히, 디젤기관차의 경우 현재 국내에서 380량이 운행되고 있는데 노후 철도차량 1대당 경유차 300대 분의 미세먼지가 배출되는 만큼 기관차에서도 새로운 기술 개발에 대한 필요성이 커지고 있고 이로 인해 수소연료가 요구된다”고 말했다.

김 본부장의 발표에 따르면, 일본을 비롯해 중국과 미국, 유럽 등에서는 이미 수소열차에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 프랑스의 경우 ‘Alstom'이 수소연료전지 기술 기반의 무공해 여객열차 개발에 성공해 독일에 2021년까지 납품하기로 계약을 체결하기도 했다.

“현재 국내에서 추진 중인 수소열차 개발의 최종 목표는 1.2㎿이상의 수소연료전지 하이브리드 동력시스템을 적용한 철도차량 추진시스템의 최적화 및 운용기술 개발”이라고 소개한 김 본부장은 “이를 통해 내구연한이 도래한 노후 경유철도차량의 대체와 비전철화 구간 또는 혼합구간의 통근형 철도차량으로의 활용 및 차세대 친환경 철도차량의 핵심기술로 활용이 가능해질 것”이라고 내다봤다.

아울러, 이를 실현하기 위한 방법으로 ▲수소연료전지 철도차량의 안전성 입증 ▲철도보호지구 내 수소충전설비 설치 제한 규제 개정 ▲철도차량용 고출력 고내구성 수소연료전지 스택 및 BOP개발 ▲수소철도차량 적용 복합소재 수소 저장용기 개발 ▲철도분야 수소 생태계 구성을 위한 생산/ 저장/ 운송 / 충전 인프라 확충 등을 해결해야 할 현안으로 김 본부장은 제시했다.
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