철도로 탄소중립 실현..철도연, 내년 시험 목표로 액화수소열차 개발 착수

한국철도기술연구원(원장 한석윤)이 철도기술을 활용한 '탄소중립' 실현 기여에 도전한다. 최고속도 시속 150㎞, 한 번 충전으로 1000㎞ 이상 달리는 액화수소 기반 수소기관차 핵심 기술 개발에 나섰다.

철도연은 올해부터 관련 기술 개발을 시작했다. 정부 예산 145억원, 민간 41억원 등 총 186억원 연구비(직접비 기준) 규모다. 김길동 철도연 스마트전기신호본부장이 연구책임자로 현대로템, 브이씨텍, 패리티가 참여한다.

액화수소열차는 에너지 변환 과정에서 오염물질을 전혀 배출하지 않고 고성능 필터로 공기 중 미세먼지까지 걸러낸다. 친환경적이며 안전하고 경제적이다.

액화수소 충전 인프라와 액화수소 기관차 이미지

액화수소는 수소를 영하 253도 이하로 액화한 것으로 기체 수소보다 압력이 낮다. 안전하게 수소를 보관·운송할 수 있다. 저장밀도도 약 2배 높고 운송효율은 7배다.

개발 중인 액화수소 열차는 외국 열차 대비 운행거리 1.6배 향상, 충전시간 20% 단축을 목표하고 있다.

현재 상용 디젤기관차 대체가 가능한 2.7메가와트(㎿)급 연료전지 추진기술, 액화수소 공급기술을 연구개발(R&D) 중이다. 액화수소 하이브리드 추진시스템, 고단열 극저온 액화수소 저장기술 및 고속 충전기술 등을 개발해 2022년 하반기 트램으로 시험할 계획이다. 이후 대용량 기관차 구현을 위한 액화수소 기반 추진기술 및 액화수소 공급기술을 개발해 무전차선 구간용 실용화를 진행할 예정이다.

철도연은 기술이 개발되면 세계 최초가 된다고 설명했다. 개발 중인 액화수소 추진기술은 장거리 운행 노선에 강점이 있고 전철화가 돼 있지 않은 구간을 운행하는 디젤 철도차량을 대체해 탄소 배출, 미세먼지를 획기적으로 줄일 수 있다. 수소경제 시장을 확대할 것으로 기대된다.

김길동 본부장은 “세계 최초로 액화수소 기관차를 개발해 노후 디젤기관차 수입 대체효과와 남북철도 및 유라시아 대륙횡단용 장거리 열차로 활용될 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

한석윤 원장은 “액화수소 열차 기술이 철도교통을 친환경 수소생태계로 전환하기 위한 디딤돌이 되고 2050년 탄소중립 실현을 위한 핵심기술이 될 수 있도록 최선을 다하겠다”고 전했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com