1MW급 고속렬차 무선전력공급시스템 개발
2014년 05월 28일 17:07【글자 크게
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무선으로 전력을 공급받아 승객을 실어나르는 고속렬차가 등장할까. 한국철도기술연구원은 고속철도에 무선으로 1MW급 대전력을 공급할수 있는 시스템을 개발했다고 일전 밝혔다. 경전철 등의 무선전력전송기술은 이미 국제적으로 널리 활용되고 있지만 1MW급 대용량은 세계에서 처음이다.
현재 시험단계에 있는 무선충전형 전기뻐스와 트램의 용량은 각각 100kW, 180kW다. 2010년 독일의 봄바르디어사가 개발한 무선충전형 경전철도 용량이 200KW에 불과하다. 이 시스템은 철로를 따라 설치된 무선급전장치가 린근의 1MW급 인버터에서 전력을 공급받아 60kHz의 고주파 자기장을 발생시키고 렬차 아래에 부착된 집전장치가 이를 흡수해 다시 전력으로 변환해 전원을 공급하는 원리다.
고속렬차를 움직이는데 필요한 대용량 고전압을 무선으로 전송할때 절연현상이 발생하지 않도록 하면서 급전선로의 전압을 고르게 분배해 효률을 극대화하는게 이번 기술의 핵심이다.
무선전력전송시스템을 적용하면 전력공급을 위해 지상에 설치된 전차선이 사라져 유지보수비용이 크게 줄고 철로 주변 미관도 개선될것으로 기대된다. 자연재해에 따른 전차선 단선이나 감전 등의 안전사고도 예방할수 있다. 하지만 이 시스템을 상용화하려면 넘어야 할 기술장벽이 몇가지 있다.
고속렬차가 제 속도로 달리려면 8∼12MW의 전력공급장치가 필요한데 현재 기술로는 단번에 이렇게 용량을 높이기가 쉽지 않다. 에너지효률이 87.2%에 머무는것도 개선돼야 할 점이다. 기존 전차선의 에너지효률은 90%가 넘는다. 이 시스템에 최적화된 별도의 고속렬차모델을 개발해야 하는 숙제도 있다.
이 때문에 세계적인 고속철도기술을 보유한 독일도 2030년께나 무선전력전송시스템의 상용화가 가능할것으로 예상하고 있다. 김기환 한국 철도기술연구원장은 “고속렬차 무전전력전송기술에서 큰 진전을 이뤘지만 아직 갈 길이 멀다”며 “미래창조과학부와 함께 내년부터 상용화기술 개발을 본격 진행할 계획”이라고 말했다.
