현대로템이 고속철도 효율 향상을 위한 기술 확보에 성공했다.

현대로템에 따르면 한국철도기술연구원(이하 철도연)과 함께 고속철용 주전력변환장치, 견인전동기, 주행장치 신제품 개발을 완료했다.

이번에 개발된 신규 기술은 국가연구과제인 ‘고속열차 효율 향상 핵심기술 개발’의 일환으로 주관연구기관인 철도연과 주연구기관인 현대로템이 지난 2013년부터 올해까지 4년 동안 기술개발에 매진했다.

현대로템이 개발한 주전력변환장치는 기존 KTX-산천 대비 2500kW의 추진용량을 2750kW로 10% 향상된 것이 특징으로 이 장치를 통해 열차의 출력 및 추진력을 끌어올릴 수 있다. 또 기존 차량과 호환이 가능해 현재 운행 중인 KTX-산천 및 SRT, 호남고속철 등에도 장착이 가능하다. 주전력변환장치란 견인전동기에 전력을 공급하는 장치로 열차의 견인력을 제어하는 역할을 한다.

아울러 현대로템은 신규 주전력변환장치에 냉각수를 이용한 수냉각방식을 적용, 기존 공기를 사용한 강제 공냉각방식 대비 약 25% 가량 뛰어난 냉각 성능을 발휘 할 수 있도록 했다. 또 내부 먼지 유입을 원천적으로 봉쇄해 유지보수성 향상과 고장율 감소 효과를 기대할 수 있게 됐다.

이번에 개발된 신규 견인전동기는 기존 제품과 크기는 동일하지만 출력이 10% 향상돼 총 1210kW의 동력을 발휘할 수 있다. 또 기존 감속장치에 설치한 속도센서를 견인전동기에 직접 설치해 보다 정밀하고 빠른 열차의 속도 제어가 가능하도록 개발 됐다. 견인전동기란 열차의 모터 역할을 하는 장치다.

현대로템이 이번에 개발한 주행장치는 기존 KTX-산천 차량의 최고속도인 시속 300km 보다 약 20% 향상된 350km/h까지 운행이 가능하도록 개발됐다. 주행장치란 열차의 차체를 지지하고 차량의 주행을 담당하는 주요장치로 차륜과 차축 등으로 구성돼있다.

이번에 새롭게 개발된 주행장치는 기존대비 중량이 10% 줄어들고 강도는 기존과 동일하게 유지하고 있으며 경량화를 통해 시속 350km에서도 운행이 가능하도록 성능을 끌어올렸다. 또 축상 발열 및 진동 검지 모니터링 장치를 추가 탑재해 주행장치 내 베어링의 온도와 진동 변화를 실시간으로 감지가 가능하도록 했다. 이 장치를 통해 기관사는 열차가 운행 중 일 때 주행장치의 이상상태를 실시간으로 확인할 수 있다.

 현대로템이 개발한 주전력변환장치, 견인전동기, 주행장치를 기존 KTX-산천에 적용하면 시속 300km까지 도달하는 시간을 기존 대비 38초 단축시켜 총 4분 24초가 걸리며 소비전력은 9530kW에서 약 4.6% 감소한 9087kW로 절약되는 것으로 모의운전 시뮬레이션 결과 확인됐다.

특히 속도를 시속 350km까지 올릴 수 있기 때문에 서울에서 부산(정착역 10개역, 417.8km)에 도착하는 시간을 기존 약 2시간 13분에서 약 2시간 8분으로 5분 단축이 가능할 것으로 예상된다.

이훈 기자 hoon@kukinews.com