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고주파 무선으로 전력 공급받은 경전철 달렸다

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고주파 무선으로 전력 공급받은 경전철 달렸다

2019.11.14 16:18
철도연이 개발한 무선급전기술로 달리는 경전철. 철도연 제공.
철도연이 개발한 무선급전기술로 달리는 경전철. 철도연 제공.

국내 연구진이 1메가와트(MW) 용량의 전력을 무선으로 빠르게 경전철에 공급할 수 있는 기술을 실제 경전철 차량에 적용하는 데 성공했다. 

 

한국철도기술연구원은 고주파 대용량 무선급전기술을 경전철에 적용한 연구성과를 경북 경산 철도연 경전철 시험선에서 공개했다고 14일 밝혔다. 철도차량이 무선 급전 기술로 달릴 수 있는 상용화 길을 턴 것으로 평가된다. 

 

무선급전기술은 궤도를 따라 설치된 무선급전 장치에서 기존 상용전력을 60킬로헤르츠(kHz) 고주파 전력으로 변환해 철도차량 하부에 물리적인 접촉 없이 대용량의 전력을 공급하는 기술이다. 철도연은 이 기술로 2만km의 경전철 신뢰성 시험을 완료했다. 

 

무선급전기술은 급전인버터와 급전선로, 집전장치로 구성된다. 급전인버터는 차량 주행선로에서 급전선로에 고주파 에너지를 공급하고 경전철 차량에 부착된 집전장치 모듈은 지상으로부터 전송된 고주파 에너지를 변환해 열차 추진 및 보조 전원에 사용되는 에너지를 공급한다. 

 

이 기술을 활용하면 물리적인 접촉식 장치가 필요없어 유지보수 비용이 약 20% 줄어든다. 열차 윗부분에 전차선이 없기 때문에 지하철에 적용할 경우 터널 시공시 터널 단면적을 10% 이상 축소할 수 있다. 또 전차선과 집전장치의 마찰이 없어져 지하철 역사내 미세먼지도 줄일 수 있다. 

 

연구진은 배터리로 달리는 트램에 이 기술을 적용할 경우 300킬로와트(kW)급 무선급전시스템과 무선급전선로를 설치하면 차량에 탑재하는 배터리 용량을 약 3분의 1 이하로 줄일 수 있다. 

 

나희승 철도연 원장은 “무선급전기술은 철도 교통 패러다임을 바꾸는 신기술이 될 것”이라며 “상용화를 앞당겨 세계 철도 시장을 선도하겠다”고 밝혔다. 

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