> 뉴스 > 신기술
현대로템, 급곡선 주행 열차시스템 세계 최초 개발 성공 '쾌거'곡선반경 25m → 15m 좁혀···트램 등 복잡한 도심지역 자유롭게 운행 가능
김주영 기자  |  kzy@ikld.kr
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
승인 2018.06.19  09:12:50
트위터 페이스북 카카오스토리 네이버밴드
   
▲ 현대로템이 최소 곡선반경을 기존 25m에서 15m로 좁힌 '급곡선 저상형 주행장치' 개발에 성공했다. 이번 개발로 회전반경 확보가 어려운 도심, 곡선주로 등에서도 열차가 운행될 환경이 마련됐다.

[국토일보 김주영 기자] 현대로템이 복잡하고 굴곡진 도심지역에서도 열차 운행이 가능한 시스템을 세계 최초로 개발하는 데 성공했다.

현대로템은 세계 최초로 곡선 반경 15m에서도 운행이 가능한 저상형 주행장치를 개발했다고 19일 밝혔다. 주행장치란, 열차의 차체를 지지하고 차량의 주행을 담당하는 주요장치로 열차의 바퀴에 해당하는 차륜과 차축 등으로 구성됐다.

현대로템이 이번에 개발한 기술은 국가 연구개발(R&D)과제인‘저심도 도시철도시스템 기술개발’의 일환으로, 지난 2014년부터 올해로 5년 동안 노력해 얻어낸 결과물이다. 이를 통해 지하철의 건설 및 운영비가 많이 발생하는 문제점을 해결하고자 저심도에서 운영이 가능한 차량과 인프라 핵심기술을 확보하게 됐다.

지금까지 사용된 주행장치는 열차의 곡선 반경이 25m이상 확보된 곳에서만 사용 가능했다. 복잡한 도심지역과 굴곡이 심한 지역, 곡선반경이 좁은 곳에서의 철도 노선 계획을 수립함에 있어 제약이 뒤따랐다.

현대로템의 주행장치 개발로 앞으로 최소 곡선반경이 15m로 좁아져 복잡한 도심 내에서도 일반도로와 동일하게 열차 주행이 가능해 졌다. 특히 건설비도 절감할 수 있게 됐다.

무엇보다 현대로템은 새로운 교통수단으로 주목받고 있는 트램을 설치함에 있어 일반 도로 위에서 자유로운 선로 구축이 가능하다고 강조했다.

아울러 현대로템이 개발한 급곡선 주행장치는 차륜과 선로가 맞닿는 압력을 기존 장치 대비 30% 이상 줄여 소음 감소 및 차륜과 선로 수명 연장이 가능한 장점도 확보했다. 철도운영사는 유지보수 비용을 줄일 수 있는 셈이다.

여기에 열차의 차체 높이를 낮춰 인도와 탑승구가 동일한 높이에 위치하는 저상화 모델로 개발돼 교통약자의 승하차에도 용이하다.

   
▲ 현대로템이 창원공장에서 트램 도시철도 차량을 제작해 급곡선 주행장치의 성능 및 안정성을 모두 검증했다. 사진은 시험용 도시철도차량.

현대로템이 공개한 이번 주행장치의 핵심기술은 ▲개별모터 토크제어 기술 ▲개별제동 제어기술 ▲능동 유압 조향 기술 등이다.

구체적으로 보면, 개별모터 토크제어기술과 개별제동 제어기술은 주행장치의 각 차륜마다 모터와 제동장치를 설치해 센서에서 얻은 열차 정보를 기반으로 각 모터의 속도와 제동능력을 제어하는 기술이다. 이를 통해 기존 대비 조향능력이 우수하고 곡선에서의 압력과 마모가 감소해 부드러운 주행이 가능하도록 만들었다.

능동유압 조향기술은 기존 선로를 따라 움직이는 기계식 조향 방법을 벗어나 축의 변동 정보를 입력 받아 전·후 축의 조향을 유압을 통해 동시 또는 개별 조작할 수 있는 기술로 기계식 조향 방법에 비해 차륜의 마모가 저감돼 소음 개선과 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

이번 신기술 개발 바탕에는 현대로템이 글로벌 철도 업계 최초로 도입한 HILS(Hardware-In-the-Loop Simulation)가 큰 역할을 한 것으로 알려졌다. HILS는 사용자가 원하는 환경을 그대로 구현해 실내에서도 가상 시뮬레이션을 통해 다양한 테스트가 가능한 시스템이다.

현대로템은 HILS를 통해 실차 테스트에서는 검증하기 어려운 가혹 조건에서 수천번의 시험을 거쳐 충분한 성능 검증과 안정성을 입증했으며 비용과 시간을 크게 단축시킬 수 있었다.

현대로템은 이번에 개발된 주행장치의 모의시험(Simulation)을 거쳐 최근 창원공장에서 시험용 트램을  설치해 성능검증시험까지 완료했다.

현대로템이 개발한 주행장치에 적용된 개별모터 토크제어기술과 능동유압 조향기술은 2016년와 2017년에 각각 한국철도학회가 선정한 대한민국을 대표하는 철도 10대 기술로 선정됐으며, 지난 2016년에 두 가지 기술 모두 특허 등록을 마쳐 기술 보호에도 힘썼다.

현대로템 관계자는 “이번 연구성과는 소음과 분진을 줄이고 급격한 곡선에서도 운영이 가능해 트램과 같은 도시철도에 기술을 적용할 수 있을 것으로 보인다”며 “신기술과 더불어 앞서 축적한 기술력과 노하우를 바탕으로 해외 전동차 및 고속차량 수출을 위해 지속적인 노력을 기울일 계획”이라고 말했다. 이어 “단기적인 이익 증가에 몰두하지 않고 미래 준비에 역점을 두겠다”라고 덧붙였다.

김주영 기자의 다른기사 보기  
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
트위터 페이스북 카카오스토리 네이버밴드 뒤로가기 위로가기
최근인기기사
1
김성환 “재생에너지가 더 빠르고 더 싸고 더 안전하다” 송영길 의견 반박
2
이봉관 서희건설 회장 내실경영 강화… 올해 지역주택조합 1만6천여세대 착공 예정
3
분양 열기 이어가는 대구 '빌리브 스카이' 18일 오픈
4
아이에스동서, 올해 대구·울산·부산서 5천 가구 분양
5
GS건설·현대산업개발 '비산자이아이파크' 실수요자 인기
6
서울 접근성 개선된 3기 신도시 '빌리브 하남' 지정계약 열기 뜨거워
7
서울시, 현대차 GBC 조기 착공 신속 지원