| 철도연, 액화수소 기반 철도 추진 핵심기술 개발 ‘주행거리 2배 이상 향상 기대’ | |
 
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| 2026/06/10 | |
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한국철도기술연구원(철도연)이 액화수소를 활용한 차세대 철도 추진 기술 개발에 성공하며 친환경 철도 모빌리티 상용화에 한 걸음 더 다가섰다. 철도연은 충남 당진 시험장에서 액화수소 공급시스템과 하이브리드 추진시스템 시연회를 지난 9일 개최했다고 밝혔다. 이번에 공개된 기술은 액화수소 기반 수소전기기관차의 핵심인 연료전지 병렬 제어기술과 전력제어 기반 하이브리드 추진기술, 그리고 차량에 직접 탑재할 수 있는 ‘온보드(일체형) 액화수소 저장·공급시스템’이다. 철도연이 개발한 온보드 액화수소 저장·공급시스템은 단열 성능과 기화 효율을 높이면서도 차량 탑재가 가능하도록 소형·경량화한 것이 특징이다. 시스템은 영하 253도의 극저온 액화수소를 안전하게 저장하는 고단열 저장용기와 액화수소를 기체수소로 변환해 연료전지에 공급하는 기화시스템으로 구성됐다. 특히 케블라 소재를 활용한 고단열 구조와 고효율 판형 열교환기, 자기가압(PBU) 기술을 적용해 기존 방식보다 약 75% 수준의 부피 절감 효과를 구현했다. 이를 통해 철도와 선박 등 대용량 모빌리티 분야에 적용 가능한 액화수소 공급 기술의 실용성을 높였다는 평가다. 개발된 시스템은 세계 최초로 100kW급 연료전지 4대를 병렬 제어하는 구조를 채택했다. 또한 300kW급 DC-DC 컨버터 2기와 150kWh 배터리팩 2기, 액화수소 공급시스템, 600kW 부하장치 등을 통합해 구성됐다. 연구진은 향후 부하 변동 및 고장 대응 시험 등 추가 성능 검증을 진행할 계획이다. 철도연은 액화수소 기술이 기존 기체수소 대비 저장 효율과 수송 능력이 뛰어나고 충전 시간이 짧아 장거리 운행에 적합하다고 설명했다. 특히 열차 적용시 현재 수소열차의 1회 충전 최대 주행거리인 600㎞를 2배 이상 늘릴 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또한 해당 기술은 수소트램뿐 아니라 노후 디젤열차를 액화수소 기반 친환경 열차로 전환하는 데도 활용될 수 있어 철도 분야 탄소중립 실현에 기여할 전망이다. 다만 국내에는 아직 액화수소 활용에 대한 세부 법령이 마련되지 않아 규제 샌드박스를 통한 실증이 진행되고 있다. 철도연은 2023년 정부로부터 규제 샌드박스 승인을 받은데 이어 산업부와 한국가스안전공단의 안전관리계획 승인을 완료했으며, 향후 액화수소 저장탱크부터 추진장치까지 연계한 종합 성능시험을 수행할 예정이다. 연구책임자인 김길동 철도연 수석연구원은 “액화수소는 저장과 수송 효율이 뛰어나고 철도 적용시 빠른 충전과 장거리 운행이 가능하다는 장점이 있다”며, “향후 수소전기트램에 우선 적용해 운행 효율성을 검증하고 실용화 연구를 지속 확대해 나가겠다”고 말했다. 철도연 사공명 원장은 “이번 기술 개발을 통해 철도와 선박 등 대용량 에너지를 사용하는 모빌리티 분야에서 액화수소 활용 가능성이 크게 확대될 것으로 기대된다”며 “탄소중립과 기후변화 대응을 위한 K-수소철도 기술 개발에 더욱 힘쓰겠다”고 밝혔다. |
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