시속 370km로 달리는 EMU-370, 기술개발 완료…상용화 속도

코레일, 내년 16량 발주…2030년부터 시험 운행

EMU-370.ⓒ국토교통부

국토교통부가 국가연구개발사업(R&D)을 통해 상업 운행속도 370km/h, 최고 속도 407km/h 수준의 차세대 고속열차(EMU-370)의 핵심기술 개발을 완료하고, 내년 차량 제작에 착수해 2030년부터 시험 운행을 추진한다고 22일 밝혔다.

상업 운행속도 기준 세계에서 두 번째로 빠른 고속열차가 2031년 이후 상용화됨으로써 국민의 철도 이동 편의가 획기적으로 향상되고, 해외 고속철도 시장에서 수출 경쟁력 확보와 시장 선점 효과도 클 것으로 전망된다.

이번 국가연구개발사업은 한국철도기술연구원을 주관기관으로 공공기관, 민간기업 등 7개 기관이 참여했으며, 2022년 4월부터 올해 12월까지 4년간 총 225억원(정부 180억원, 민간 45억원)이 투입됐다.

상업 운행속도 320km/h(설계 최고속도 352km/h)급 고속열차인 KTX-청룡(EMU-320)의 제작 기술을 기반으로, 주행 성능과 안전성을 포함한 고속 운행 기술을 고도화해 상업 운행속도를 370km/h까지 향상시키는 것을 목표로 추진됐다.

이를 위해 560kW급 고효율 고속전동기를 개발해 KTX-청룡(380kW) 대비 출력을 47.4% 향상시켰다.

또 차량 전두부(앞부분) 형상의 매끄러운 설계와 차량 하부 대차에 커버 적용 및 돌출부 최소화로 주행저항을 KTX-청룡 대비 10% 이상 감소시켰다.

구동 대차의 공기스프링, 댐퍼(완충기) 등 현가장치(Suspension System) 최적화 설계를 통해 횡방향 진동 가속도를 30% 이상 감소(9m/s2 → 6m/s2 이하)시키고, 유럽 기술표준(EN)에서 정한 최고 수준의 승차감 지수(Nmv) 1.14~1.87(실내 측정 위치별)도 달성했다.

실제 구동 대차를 회전 롤러 위에 올려 실제 주행 상황과 유사한 조건으로 시험(Roller Rig Test)해 400km/h 이상에서 동적 안정성을 확인·검증하기도 했다.

이와 함께 차량 주행장치, 공력 소음 등 다양한 소음원 차단을 위해 바닥, 측벽, 천장 등에 차체 압출재 구조 최적화 및 복합 차음재 적용으로 68~73dB을 달성해 KTX-청룡 대비 2dB을 저감시켰다. 이는 해외 고속차량(72~76dB) 대비 동등 이상 수준으로 평가된다.

특히 고속운행에 따른 압력, 소음 등 극한 환경변화에 대응 가능한 기밀·차음 성능 기술을 확보해 그간 수입에 의존했던 고속차량 출입문을 국산화하는데 성공했다.

철도 기술표준 선도국인 유럽보다 앞서 400km/h급 고속차량까지 적용 가능한 차체 설비, 주행·제동·추진 장치, 신호 장비 등에 대한 성능평가 및 안전검증 기준도 마련했다.

국토부는 이번 연구개발 성과가 조기 상용화로 이어질 수 있도록 할 방침이다. 한국철도공사(코레일)가 내년 상반기 EMU-370 초도 차량 1~2편성(총 16량)을 발주하고 2030년 초부터 평택~오송 구간 등에서 시험 운행이 실시된다.

향우 EMU-370이 국내 주력 고속열차로 자리매김하면 주요 도시간 이동시간이 1시간대로 획기적으로 단축된다. 전국이 단일 생활권으로 연결되는 만큼 국가 균형발전에도 기여할 것으로 예상된다.

전 세계적으로도 350km/h급 이상 고속철도 시장 규모가 확대될 것으로 전망되는 만큼, 해외수출 기반 마련에도 기여할 것으로 전망된다.

윤진환 국토부 철도국장은 “고속철도 도입 20년 만에 세계에서 두 번째로 370km/h급 고속운행 기술력을 독자적으로 확보했다”며 “내년부터 400km/h급 3세대 고속열차 핵심기술 개발 등 앞으로 초고속 철도 기반을 앞당겨 세계 철도 기술 강국으로 도약할 수 있도록 정부 지원을 아끼지 않겠다”고 강조했다.

한편, 오는 23일 한국철도기술연구원에서 국토부, 한국철도기술연구원, 철도 운영사 및 제작사 등 관계기관이 참석한 가운데 ‘차세대 고속열차(EMU-370) 상용화 핵심기술 개발’ 성과발표회가 개최된다.