‘전력 공급선 없이 달리는 경전철’이 조만간 대도시권에서 등장할 전망이다.
과학기술정보통신부 산하 한국철도기술연구원은 무선 경전철 상용화 길을 열었다고 14일 발표했다. 철도연은 ‘고주파 대용량 무선급전’ 기술을 적용한 경전철로 2만7000㎞ 시험주행을 마치고 지난 13일 경북 경산에서 시연회를 열었다.
무선급전 기술은 궤도를 따라 곳곳에 설치된 급전장치에서 물리적 접촉 없이 열차에 전력을 보내는 방식이다. 자기장의 세기를 변화시켜 전류를 발생시키는 ‘전자기유도현상’을 이용한다. 휴대폰 무선충전 등에 쓰이는 기술이 대규모·대용량으로 발전했다고 보면 된다.
일상에서 사용되는 60헤르츠(㎐)급 전기에너지를 1000배인 60킬로헤르츠(㎑)로 증폭시키는 ‘급전인버터’가 핵심 기술이다. 이 정도 세기가 돼야 6량짜리 경전철을 움직일 만한 전력을 보낼 수 있는 자기장이 형성되기 때문이다.
열차 하단에 부착된 집전장치 모듈은 전송된 에너지를 전기로 변환해 동력으로 사용한다. 가속구간을 중심으로 깔린 150~250ｍ 급전선로에서 전력을 공급받는다. 집전장치 용량은 1메가와트(㎿)다. 집전장치의 무선급전 용도로는 세계 최대 규모라고 철도연은 설명했다. 공인기관 시험 결과 무선급전 최대 효율(집전/급전)은 90%로 나타났다. 정속 또는 감속 주행 시에는 무급전 주행을 하거나 에너지저장장치로부터 조금씩 전기를 꺼내 쓴다.
철도연 관계자는 “열차 윗부분에 전차선이 없기 때문에 지하철 터널 시공 시 단면적을 줄여 건설비를 5%가량 절감할 수 있다”며 “전차선과 집전장치의 마찰이 사라져 미세먼지도 줄일 수 있을 것”이라고 말했다.
이 기술은 국토교통부 지원을 받아 2015년부터 개발됐다. 철도연은 광역지방자치단체 도시철도공사와 무선 경전철 실증사업을 하기 위해 논의 중이다.
이해성 기자 ihs@hankyung.com