“ 도시형 자기부상열차 분야에서 세계 최고의 경쟁력을 확보하고 상용화 기반을 마련했다”
분진 및 소음이 없어 도시에서 운행하기 적합한 자기부상열차는 관련 국가 연구개발을 통해 이미 시제품 개발에 성공했다. 하지만 상용화로 가는 중간단계를 통과하지 못하고 국내 상용화는 물론, 해외시장 진출 역시 못하는 상황이었다. 이에 본 실용화 사업을 통해 경쟁국과 대등한 기술력과 시스템을 구현해 궁극적으로 도시형 자기부상열차분야에서 세계 최고의 경쟁력을 확보하고, 실용화에 기반을 마련했다.
자기부상열차는 자석철로 된 레일을 당기는 힘으로 뜨게 되며, 열차를 레일 위에 띄운 상태에서 선형유도전동기의 추진동력으로 달리는 것이다. 자기부상열차는 레일과 마찰이 없어 바퀴가 달린 기존 열차에 비해 소음이 적고 승차감이 훨씬 좋다. 이런 장점 덕분에 자기부상열차는 인구가 밀집해 있는 도시의 교통수단으로 유리하다. 우리나라에서는 1989년에 도시형 자기부상열차 개발에 착수했다. 시제품은 이미 2004년에 만들어져 주행시험 등의 테스트를 진행했지만 수요처가 없는 등 여러 가지 어려움에 부딪혀 실용화 단계까지는 성공하지 못했다. 그러던 중 2014년 9월, 인천국제공항역에서 용유역까지 6.1km 구간에서 총 4편성(8량) 자기부상열차‘에코비(Ecobee)’를 개발하여 시험운행 중에 있다. 본 성과물은 우리나라에선 처음 개통되는 도시형 자기부상열차다.
2014년 5월 14일, 인천국제공항역(인천국제공항 교통센터)으로부터 쭉 뻗은 레일 위에 노란색의 작고 귀여운 열차 한 대가 서 있다. 도시철도로 모든 법적시험을 마치고 영업운행을 준비 중인 국내 최초 도시형 자기부상열차 ‘에코비’다. 문이 열리고 열차가 출발하자 열차에 올라탄 사람들은 깜짝 놀랐다. 아무 소음 없이 미끄러지 듯 열차가 ‘스르륵’ 움직였기 때문이다. 레일 위로 8mm 뜬상태에서 달리는 에코비는 실내, 실외 소음이 모두 6dB 이하다.
자기부상열차를 레일에서 띄우는 기술은 크게 자석 양극의 반발력을 이용하는 반발식과 자석과 자성체의 인력을 이용하는 흡인식으로 나눌 수 있다. 에코비는 상전도 흡인식 기술을 사용했다. 열차에 설치된 전자석이 레일의 아래를 감싸도록 설치하고 전자석이 레일을 향해 위로 달라붙는 힘으로 열차를 띄우는 것이다.
2014년 9월 개통 예정인 에코비는 인천국제공항역을 출발해 6개 역을 통과한다. 총 거리는 6.1km이며 걸리는 시간은 15분이다. 가다 서다를 반복하는 도시철도로 평균 시속 50km이지만 최고 시속 110km까지 낼 수 있다.
에코비가 개통되면 일본 나고야를 달리는 열차에 이어 세계에서 두 번째로 달리는 도시형 자기부상열차가 된다. 이런 에코비가 탄생하기까지 오랜 시간 많은 사람의 노력이 있었다. 자기부상열차와 관련된 핵심기술에 대해 완벽히 자립하기 위해서 열차 차체뿐 아니라 전용 선로, 시스템 등 열차 전반에 대한 기술을 국내 기술로 개발하였다. 도시형 자기부상열차 연구개발은 먼저 시스템엔지니어링 관리계획을 수립해 도시형 자기부상열차 시스템을 통합했다. 시범노선 운영 시나리오와 종합시험 운행 마스터 플랜을 작성하고, RAMS 및 생애주기비용 예측 모델을 분석했다.
도시형 자기부상열차를 실용화하기 위한 제반 법령 및 규정을 개선하기도 했다. 시제 차량(2량 1편성)을 개발한 뒤 기계연 시험선로에서 8000km 이상의 연속주행시험을 통해 성능검증을 마쳤고 일부 성능보완을 거쳐 시범노선에 투입할 4편성 자기부상열차 개발을 마쳤다. 그리고 2010년 2월부터 2년 6개월 동안 인천국제공항 시범노선 건설공사를 마치고 차량을 입고해 도시철도로서의 법령에서 정하는 차량성능시험과 시설물 검증시험을 완료하고 영업시운전을 마무리하여 우리나라 최초 도시형 자기부상열차 에코비가 탄생한 것이다.
국내 실용화에서 나아가 국외 전문가들과 다양한 교류도 진행하였다. 특히 러시아의 철도 관련 기관들을 대상으로 한국형 도시형 자기부상열차에 대하여 기술로드쇼 등 지속적인 성과확산 활동을 통해 러시아 상트페테스부르크시에서 계획 중인 도시철도로 자기부상 건설을 검토하고 있다. 그뿐만 아니라 시의 교통정책을 지원하는 주립교통대학교와 자기부상열차에 대한 포괄적인 업무협약 양해각서(MOU)를 체결하는 성과를 이끌어 냈다. 우리나라 자기부상열차 기술이 100% 완벽하게 독립했다는 사실을 증명하고 국가 성장동력산업의 가능성을 엿볼 수 있는 성과이다. 이 밖에도 인도, 카타르, 필리핀, 인도네시아 등 여러 국가와 네트워크를 지속적으로 확대해 나가고 있다.
도시형 자기부상열차는 기존 바퀴가 달린 열차의 단점을 극복하기 위해 개발된 도시철도이다. 또한 친환경적인 첨단 도시교통수단으로 도시의 교통난을 해소시키고 삶의 질을 향상시킬 것으로 기대되고 있다. 머지않아 우리나라 곳곳을 비롯해 전 세계에 국내 기술로 제작한 도시형 자기부상열차가 달리기를 기대해 본다.
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