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철도연, 탄소중립 향해 달려가는 '액화수소열차' 개발 나섰다

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전선 인프라 부족해도 철도 연결…디젤에 비해 미세먼지 발생량 적어

뉴스1

액화수소 충전 인프라와 액화수소 기관차 (한국철도기술연구원 제공) 2021.04.20 /뉴스1

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(서울=뉴스1) 김승준 기자 = 한국철도기술연구원은 액화수소열차 개발을 시작했다고 20일 밝혔다.

액화수소열차는 최고속도 시속 150km, 한번 충전해서 1000km 이상 운행하는 것을 목표로 핵심기술을 개발 중이다.

철도연은 디젤기관차를 대체할 기술로 이 기술이 완성되면 세계최초 액화수소 기반의 수소기관차가 될 것이라고 밝혔다.

액화수소열차는 에너지 변환 과정에서 오염물질을 배출하지 않고, 고성능 필터로 공기 중의 미세먼지까지 걸러내기 때문에 친환경적이며, 안전하고 경제적이라는 평가를 받고 있다.

액화수소는 수소를 영하 253도 이하의 초저온 상태로 액화시킨 것으로 기체 상태의 고압 수소에 비해 압력이 훨씬 낮아서 안정적인 상태로 수소를 보관 운송할 수 있다. 또한, 액화수소는 기체 상태일 때보다 저장밀도가 약 2배 높고, 운송효율도 7배 이상 높다는 장점이 있다.

독일, 프랑스, 일본 등을 중심으로 수송 부문 탄소 배출량 규제에 대응하여 친환경 수소 열차가 개발되고 있다. 철도연이 개발 중인 액화수소 열차는 외국의 기체수소 열차(700bar급) 대비 운행 거리 1.6배 향상, 충전 시간 20% 단축을 목표로 하고 있다.

철도연은 액화수소 하이브리드 추진시스템, 고단열 극저온 액화수소 저장기술 및 고속 충전기술 등을 개발하여 2022년 하반기 트램에 장착하여 시험할 계획이다.

이후, 대용량 기관차 구현을 위한 액화수소 기반 추진기술 및 액화수소 공급기술을 개발해 전차선이 없는 구간에서 운영할 수 있는 액화 수소기관차 실용화를 진행하게 된다.

한편, 2019년 수소경제 활성화 로드맵 발표 이후 올해 2월부터 '수소경제 육성 및 수소 안전관리에 관한 법률'(수소법)이 시행되면서 수송 수단에도 액화수소를 적용을 위한 기술개발이 가속화되고 있다.

개발 중인 액화수소 추진기술은 배터리 공급방식으로 한계가 있는 장거리운행 노선에 강점이 있으며, 전철화가 되어 있지 않은 구간을 운행하는 디젤 철도차량을 점진적으로 대체하여 탄소 배출과 미세먼지를 줄일 수 있다.

또한, 액화수소 공급·제어·저장에 대한 원천기술을 철도, 선박 등 대형 모빌리티 수소경제 생태계를 구축하는 파급 효과를 낳을 수 있다.

연구책임자인 김길동 철도연 스마트전기신호본부장은 "세계 최초로 액화수소 기관차를 개발해 노후 디젤기관차의 수입 대체효과와 철도 인프라가 낙후된 남북철도 및 유라시아 대륙횡단용 장거리 열차로 활용될 수 있도록 노력하겠다"고 말했다.

또 한석윤 철도연 원장은 "액화수소 열차 기술이 철도교통을 친환경 수소생태계로 전환하기 위한 디딤돌이 되고, 2050년 탄소중립 실현을 위한 핵심기술이 될 수 있도록 최선을 다하겠다"고 밝혔다.
seungjun241@news1.kr

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