총사업비 424억원 수소트램 2023년 상용화
총사업비 424억원 수소트램 2023년 상용화
  • 채제용 기자
  • 승인 2021.09.23 11:00
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민·관·학·연 협력체제로 수소모빌리티 영역 철도로 확대
통합·검증기술, 주행성능평가, 운영기술 등 핵심기술 확보

[이투뉴스] 정부와 지자체, 민간기업, 전문연구기관, 학계 등이 협력체제를 구축해 수소모빌리티 영역을 철도로 확대, 수소트램 상용화에 나선다.  

산업통상자원부(장관 문승욱)는 2023년까지 정부예산 282억원을 포함 총사업비 424억원을 투자해 수소트램을 상용화하는 ‘수소전기트램실증사업’을 착수했다. 해당 프로젝트는 진정한 탄소중립 실현을 위해 자동차 중심의 수소모빌리티 영역을 철도까지 확대하고, 글로벌 친환경 트램시장을 선점하기 위해 이뤄졌다.

수소트램의 빠른 상용화를 위해 세계최고 수준의 수소차 기술력을 수소트램용 전용부품 개발에 활용하고, 지자체가 보유한 유휴선로를 활용해 실주행 및 검증을 실시할 예정이다.

수소트램은 전철의 대안으로 부상하고 있는 교통수단이다. 차량 내 탑재된 수소연료전지를 통해 열차운행에 필요한 전력을 공급하므로 전철과 달리 전력설비 등 외부동력공급 인프라가 필요 없어 상대적으로 건설비가 저렴하다. 전력설비 건설비는 국가철도공단 고속철도 기준으로 ㎞당 31억원 수준이다.
 
또한, 배터리방식의 전기트램은 주행거리가 길어질수록 고중량 및 고가인 배터리탑재량도 증가해 무게·부피와 생산비용도 상승하고 충전시간도 긴 단점이 있어 장거리 주행이 필요하거나 주행빈도가 높은 경우 수소트램이 전기트램에 비해 강점이 있다.

수소트램은 수소차대비 고내구성이 필요한 고난도 분야로서 글로벌 시장은 아직 초기단계로 확고한 선도기업이 없는 실정이다. 독일, 일본 등 주요국이 수소트램 상용화를 위한 실증을 추진하고 있는 정도다. 독일  알스톰은 2018년부터 독일에서 시험운행 중이며, 일본 철도회사인 JR동일본은 토요타와 협력해 올해까지 수소트램 개발을 완료하고, 내년부터 3년간 시험운행을 계획하고 있다. 

이에 따라 우리기업이 보유한 세계최고 수준의 수소차 기술력과 경험을 활용하면 단기간에 수소트램을 상용화하고 글로벌 친환경열차 시장경쟁에서 우위를 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 글로벌 철도차량 시장 중 동력원을 수소연료전지로 대체가능한 시장은 2025년 7000억원에서 2030년 4조원, 2050년에는 18조원 규모로 커질 것으로 전망된다.

해당 사업은 넥쏘용 수소연료전지(95kW) 4개에 해당하는 380kW급 수소트램을 상용화하기 위해 올해 9월부터 2023년말까지 4대 분야 핵심기술을 확보하는 게 목표다.

수소트램 시스템 통합·검증기술 분야는 철도전문기업인 현대로템이 주관하고, 맥시스(모터), 코아칩스(센서), 푸름케이디(제동), 에스제이스틸(차체), 에이엔엠메카텍(냉각) 등 중소철도부품업계 5곳도 함께 참여하여 유기적으로 협력하고 수소열차분야에 도전한다. 2022년까지 수소트램에 탑재할 모터, 제동장치 등 부품을 제작하고, 2023년에는 제작된 부품을 통합해 수소트램 실차를 제작하고 성능을 검증할 계획이다.

수소트램전용 수소연료전지 및 요소부품기술 분야는 수소차 부품 개조 경험과 노하우를 축적한 한국자동차연구원이 주관하고, 지엠비코리아(연료전지 열관리), 에티스(연료전지 제어), 동희산업(수소저장용기), 화승알앤에이(플랙서블 튜브), 씨에스에너텍(배터리), 한양대·서강대(설계) 등 수소차부품 전문기업과 대학 7곳이 참여한다.

수소트램은 수소차와 달리 승차공간 확보를 위해 수소연료전지와 저장용기가 지붕에 탑재되어야 하는 특징이 있다. 이에 맞게 2022년까지 넥쏘용 수소연료전지를 구매하여 높이를 낮춰 트램전용 수소연료전지로 개조하고, 객차지붕마다 설치된 다수의 수소저장용기를 서로 연결하기 위한 플랙서블 고압튜브 등 요소부품을 개발할 예정이다.

수소트램 기술기준 및 주행성능평가기술 분야는 한국철도기술연구원이 주관하고, 동 사업이 수출을 염두에 둔 프로젝트인 만큼 유럽안전성 평가기관인 티유브이슈드(TUV SUD)의 한국지사도 참여한다. 2022년 부품단위, 2023년 실차단위로 국내 및 유럽의 열차안전성기준을 충족하는지 면밀히 검증할 계획이다.

수소트램 실주행 환경 실증 및 운영기술 분야는 울산TP가 주관하고, 코비즈(비즈니스모델 발굴), 범한퓨얼셀(수소충전소 구축), 가스안전연구원(수소충전소 안전검증), 울산대(수소트램 최적운행패턴) 등 인프라·안전·분석기관 4곳이 참여한다. 내년까지 수소트램용 수소충전소를 구축하고, 2023년부터 울산역에서 울산항까지 구간의 울산시 유휴선로에서 누적 2500km이상 주행하면서, 연비 등을 고려한 최적주행패턴을 검증할 계획이다.

사업이 종료되는 2024년부터 수소트램 양산을 개시하고 국내·외 판로를 적극 개척해나갈 예정이다. 국내는 울산, 동탄 등 신규 도시철도사업 계획이 있는 지자체와 수소트램 적용을 우선 협의해 나가고, 유럽·동남아 등 트램수요가 있는 지역을 중심으로 해외 판로를 개척해나갈 예정이다.

산업부 관계자는 “국내 수소차 분야는 세계 수소차 기술을 선도 중이나 다른 모빌리티 분야는 수소로의 전환이 상대적으로 더딘 상황”이라고 설명하고 “이번 프로젝트가 수소차 기술을 이종 업종에 성공적으로 적용하는 모범사례가 되고, 수송 전 분야에서 수소 모빌리티 상용화가 가속화되는 계기가 되길 기대한다”고 밝혔다.

채제용 기자 top27@e2news.com


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