철도기술연구원, 액화수소 기반 수소기관차열차 개발 시작

친환경이며 경제적인 열차 기술

액화수소 충전 인프라와 액화수소 기관차/제공=철도기술연구원

한국철도기술연구원(이하 철도연)은 액화수소열차 개발을 시작했다고 20일 밝혔다.

철도연은 최고속도 시속 150km, 한번 충전해서 1000km 이상 운행하는 액화수소 기반 수소기관차 핵심기술을 개발 중이다. 이 기술이 완성되면 세계최초 액화수소 기반의 수소기관차가 될 전망이다.

액화수소열차는 에너지 변환 과정에서 오염물질을 전혀 배출하지 않고, 고성능 필터로 공기 중의 미세먼지까지 걸러내기 때문에 친환경적이며, 안전하고 경제적이다.

액화수소는 수소를 영하 253도 이하의 초저온 상태로 액화시킨 것으로 기체상태의 고압 수소에 비해 압력이 훨씬 낮아서 안정적인 상태로 수소를 보관 운송할 수 있다.

또한, 액화수소는 기체상태일 때보다 저장밀도가 약 2배 높고, 운송효율도 7배 이상 경제적이다.

철도연이 개발 중인 액화수소 열차는 외국의 700bar(면적 1㎡ 당 10만 N의 힘을 받을 때의 압력) 기체수소 열차 대비 운행거리 1.6배 향상, 충전시간 20% 단축을 목표하고 있다.

현재 상용 디젤기관차 대체가 가능한 2.7MW(390kW/모듈기반)급 연료전지 추진기술 및 액화수소 공급기술을 연구개발 중이다.

현재 국내에서 액화수소를 이용한 운송방식은 드론을 운전할 수 있는 1kg 미만 소용량에 국한돼 있으나, 철도연은 모듈당 70kg급, 총 420kg의 액화수소를 적용할 예정이다. 철도연이 개발 중인 장거리 운행이 가능한 대용량 액화수소 기반 기관차 및 관련 핵심기술이 개발되면 세계 최초가 된다.