■ 철도산업 고부가가치 견인한다 │국토교통과학기술진흥원

[철도R&D 주요성과2]고속철도용 전기식 와이퍼시스템 개발  

내구성·저소음·고출력 등 고속철도 안전운행 제고
해외 전량 수입품서 국내 상용화… 외화가득효과 창출

[국토일보 하종숙 기자] 국토교통과학기술진흥원이 그동안 전량 외산에 의존해야 했던 시스템의 ‘고속철도용 전기식 와이퍼시스템’ 국산화 개발에 성공, 고속철도 안전운행은 물론 외화가득 효과를 창출할 전망이다.

개발된 ‘고속철도용 전기식 와이퍼시스템’은 고속철도 도입 당시부터 사용돼 오던 공압식 시스템을 최신 기술 추세인 전기식으로 개발한 것으로, 국토교통진흥원 철도실은 이 개발품 상용화로 고속철도용 와이퍼의 조달 기간과 구입가격을 줄일 수 있을 것으로 기대했다.

전기식 와이퍼시스템은 구조가 간단하고, 동작 단계, 동작 속도, 동작 각도의 제어성이 우수한 시스템으로 한국철도기술연구원과 이지파워가 지난 2017년 10월부터 올 3월까지 연구기간동안 ▲전기식 와이퍼시스템의 성능 및 내구시험 ▲와이퍼 암(arm) 및 블레이드(blade) 현차시험 등을 거쳐 개발됐다.

와이퍼시스템은 차량과 마찬가지로 고속철도의 운행 중에 눈·비가 내릴 때 시야 확보 등과 같이 안전운행을 위해 필수적인 장치이지만, 현재까지 국내 기술력 부족으로 해외에서 전량 수입돼 온 실정이었다.

게다가 세계적인 기술 추세는 유지 보수성과 경제성이 향상된 전기식 와이퍼시스템이지만 국내에서는 단계별 속도 조작 등에 한계가 있는 공압식 와이퍼시스템을 사용하고 있어 전기식 와이퍼시스템의 국산화 개발이 필수적으로 요구됐다.

해외 전기식 와이퍼시스템은 직류모터(DC motor)를 적용하고 한방향으로만 회전하는 구조이나, 이번 개발된 제품은 BLDC모터를 적용, 내구성을 향상시킨 것이 특징이다. BLDC란 브러쉬(Brush)가 없는 직류모터(DC)로 기존 해외 와이퍼에서 주로 적용하는 직류모터에 비해 내구성, 저소음, 고출력 등을 자랑하고 있다.

또한 조류(鳥類) 및 이물질 등의 끼임에 의해 과부하가 발생하는 경우에는 초기 위치로 복귀시킨 후 정상작동이 가능하게 할 수 있어 해외 제품에 비해 안정성이 크게 향상됐다는 게 국토교통진흥원 측 설명이다.

국토교통진흥원 철도실 관계자는 “고속철도의 안전운행을 위해 필수적인 전기식와이퍼 시스템을 국내기술로 개발, 향후 경제적이고 안정화된 국산화 개발품을 공급할 수 있을 것으로 기대된다”며 연구개발 성과를 강조했다.

또한 이 관계자는 “철도차량의 운영 시 안전한 근로·생활환경을 유지하게 해 사회적 기여가 기대된다”며 “앞으로 개발품의 상용화를 위해 노력하겠다”고 덧붙였다.