시속 370㎞ 차세대 고속열차(EMU-370)의 6대 핵심기술을 독자적으로 개발해 내년부터 차량 제작에 착수한다. 상업 운행속도 기준 세계에서 두 번째로 빠른 것으로, 2030년부터 시험 운행을 추진해 2031년 이후 상용화될 예정이다.
국토교통부는 국가연구개발사업(R&D)으로 상업 운행속도 370㎞/h(설계 최고속도 407㎞/h)급 차세대 고속열차의 핵심기술 개발을 완료하고 2030년부터 시험 운행할 계획이라고 22일 밝혔다.
EMU-370 이미지.(국토교통부 제공).
세계에서 두 번째로 빠른 고속열차를 2031년 이후 상용화해 철도 이동 편의를 획기적으로 향상하고, 해외 고속철도 시장에서 수출 경쟁력 확보와 시장 선점 효과도 클 것으로 전망된다.
이번 국가연구개발사업은 한국철도기술연구원을 주관기관으로 공공기관, 민간기업 등 7개 기관이 참여했으며, 2022년 4월부터 이달까지 4년 동안 정부 180억 원, 민간 45억 원 등 모두 225억 원을 투입했다.
상업 운행속도 320㎞/h(설계 최고속도 352㎞/h)급 고속열차인 KTX-청룡(EMU-320)의 제작 기술을 기반으로, 주행 성능과 안전성을 포함한 고속 운행 기술을 고도화해 상업 운행속도를 370㎞/h까지 높이는 것을 목표로 추진해 6개 핵심기술을 개발했다.
차세대 고속열차는 KTX-청룡 대비 고속 전동기 출력 47.4% 향상, 주행저항 12.3% 감소, 횡방향 진동 가속도 33% 저감, 실내 소음 2dB(음압 20%) 감소 등의 성능을 갖췄다.
먼저 주요 부품의 소형·고밀화, 냉각 성능 제고, 절연 성능 향상 등 최적 설계로 560kW급 고효율 고속전동기를 개발해 KTX-청룡(380kW) 대비 47.4%의 출력을 향상했다.
또 차량 앞부분 형상의 매끄러운 설계와 차량 하부 대차에 커버 적용 및 옥상 에어컨 등 돌출부 최소화로 주행저항을 KTX-청룡 대비 10% 이상 감소시켰다.
아울러 구동 대차의 공기스프링, 댐퍼(완충기) 등 현가장치(Suspension System) 최적화 설계로 횡방향 진동 가속도를 30% 이상 감소(9m/s2 → 6m/s2 이하)하고, 유럽 기술표준(EN)에서 정한 최고 수준의 승차감 지수(Nmv) 1.14~1.87(실내 측정 위치별)을 달성했다.
실제 구동 대차를 회전 롤러 위에 올려 실제 주행 상황과 유사한 조건으로 시험(Roller Rig Test)해 400㎞/h 이상에서 동적 안정성을 확인·검증했다
이와 함께 차량 주행장치, 공력 소음 등 다양한 소음원 차단을 위해 바닥, 측벽, 천장 등에 차체 압출재 구조 최적화 및 복합 차음재 적용으로 68~73dB을 달성해 KTX-청룡 대비 2dB을 저감했는데 이는 해외 고속차량(72~76dB) 대비 동등 이상 수준으로 평가된다.
이 밖에 고속운행에 따른 압력, 소음 등 극한 환경변화에 대응 가능한 기밀·차음 성능 기술을 확보해 그동안 수입에 의존했던 고속차량 출입문을 국산화하는 데 성공했다.
국토부는 이번 연구개발 성과를 조기에 상용화할 수 있게 EMU-370 초도 차량 1~2편성(총 16량)을 내년 상반기에 발주(코레일)하고, 2030년 초부터 평택~오송 구간 등에서 시험 운행할 계획이다.
앞으로 EMU-370이 국내 주력 고속열차로 자리를 잡으면 주요 도시 이동시간이 1시간대로 획기적으로 단축되어 전국이 사실상 단일 생활권으로 연결되고 국가 균형발전에도 기여할 것으로 기대된다.
특히 전 세계적으로 350㎞/h급 이상 고속철도 시장 규모가 확대될 것으로 예상돼 우리나라가 기술 경쟁력 우위를 확보해 해외수출 기반도 마련할 것으로 전망된다.
실제 대차 동특성 시험 시 400km/h 돌파 모습.(국토교통부)
오는 23일 한국철도기술연구원에서 국토부, 한국철도기술연구원, 철도 운영사 및 제작사 등 관계기관이 참석해 차세대 고속열차 상용화 핵심기술 개발 성과발표회를 연다.
강희업 국토부 제2차관은 "정부, 공공기관, 민간기업 등이 함께 기술 개발에 노력한 결과 고속철도 도입 20년 만에 세계에서 두 번째로 370㎞/h급 고속 운행 기술력을 독자적으로 확보했다"며 "내년부터 400㎞/h급 3세대 고속열차 핵심기술 개발 등을 통해 초고속 철도 기반을 앞당겨 세계 철도 기술 강국으로 도약할 수 있도록 정부 지원을 아끼지 않겠다"고 강조했다.
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