AI 핵심 요약
beta- 철도연은 30일 시속 400㎞급 인보드 대차 핵심기술 개발에 착수했다
- 인보드 대차는 베어링을 바퀴 안쪽에 배치해 주행장치를 경량화한다
- 철도연은 시작품 제작 후 정하중·피로·동적성능 시험을 진행할 계획이다
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시작품 제작·성능 검증 추진
[서울=뉴스핌] 정영희 기자 = 한국철도기술연구원(이하 '철도연')이 시속 400㎞급 차세대 고속열차의 주행 성능과 에너지 효율을 높이기 위한 핵심기술 개발에 나섰다. 열차 바퀴 안쪽에 베어링을 배치해 주행장치를 작고 가볍게 만드는 '인보드 대차'를 개발하고 향후 시작품 제작과 성능 검증을 추진할 계획이다.
30일 철도연은 전날 제주 서귀포 휘닉스 아일랜드에서 열린 '2026년 한국철도학회 추계학술대회'에서 '차세대 고속열차용 인보드 대차 연구개발' 특별세션을 개최했다고 밝혔다.
이번 세션에서는 시속 400㎞급 차세대 고속열차에 적용할 인보드 대차의 핵심기술 개발 현황과 향후 연구 방향을 공유했다.
고속열차는 주행 속도가 높아질수록 공기저항과 에너지 소비가 크게 늘어난다. 대차를 작고 가볍게 만들되 차량 하부의 공기 흐름을 개선하는 기술이 고속철도 분야의 주요 연구 과제로 떠오르고 있다.
대차는 열차의 차체를 지지하고 선로를 따라 주행하도록 하는 장치다. 철도연이 개발 중인 경량 고속 인보드 대차는 차륜을 지지하는 축 베어링을 바퀴 안쪽에 배치하는 방식이다. 기존 방식보다 대차 구조를 소형·경량화할 수 있어 고속주행 성능과 에너지 효율 향상을 기대할 수 있다.
해외에서도 관련 기술개발이 진행되고 있다. 독일 지멘스는 차세대 고속열차 플랫폼인 '벨라로 노보(Velaro Novo)'에 인보드 대차와 차량 하부 공력성능 개선 기술을 제시한 바 있다.
철도연은 이러한 기술개발 흐름에 대응해 인보드 대차 설계·제작 기술과 소형·고출력 견인전동기, 전기기계식 제동장치(EMB) 등 핵심장치 연구를 추진해 왔다.
이번 특별세션에서 김상수 철도연 고속철도연구실장은 '차세대 고속열차 연구개발 배경'을 주제로 철도연의 전략연구사업인 '고효율·대용량 차세대 고속철도차량 기술개발'의 주요 내용을 발표했다.
이어 신지환 철도연 선임연구원이 인보드 대차 설계·제작 기술을, 백승구 책임연구원이 인보드 대차 전동기 연구개발을 소개했다. 김기남 유진기공산업 상무는 인보드 대차용 EMB 캘리퍼(전기모터를 이용해 열차 바퀴에 제동력을 전달하는 장치) 설계 기술을 발표했다.
현재 철도연은 인보드 대차 기본설계와 현가장치 최적화, 대차 프레임 구조검토 등을 진행하고 있다. 고회전 동력전달장치의 요구조건을 분석하고 EMB 설계요구사항과 장착 인터페이스도 검토 중이다.
앞으로 시작품을 제작한 뒤 정하중·피로·동적성능 시험 등을 통해 안전성과 신뢰성을 단계적으로 검증할 계획이다. 핵심장치 간 통합 인터페이스와 시험·검증 기술을 확보해 차세대 고속열차에 적용할 수 있는 기반도 마련한다.
이번 연구는 철도연이 주관하며 현대로템과 유진기공산업, 한국재료연구원, 국립한국교통대학교, 한국철도공사 등이 함께 참여하고 있다.
철도연은 산학연 전문가들과 연구 성과를 공유하고 협력을 확대해 고속열차의 경량화와 에너지 효율 향상을 위한 핵심기술을 확보한다는 방침이다.
사공명 철도연 원장은 "철도연의 현재 고속철도 연구목표는 운영속도 시속 400km를 위한 기술경쟁력 확보로 세계 고속철도 기술을 선도하는 것"이라며 "산학연 협력을 통해 고속열차의 속도와 에너지 효율을 함께 높이는 인보드 대차 등의 차세대 고속열차 핵심기술 확보에 최선을 다하겠다"고 말했다.
Q. 철도연이 개발하는 '인보드 대차'는 무엇인가요?
A. 대차는 열차 차체를 지지하고 선로를 따라 주행하도록 하는 장치입니다. 인보드 대차는 차륜을 지지하는 축 베어링을 바퀴 안쪽에 배치해 기존 방식보다 구조를 작고 가볍게 만드는 방식입니다.
Q. 시속 400km급 고속열차에 인보드 대차가 필요한 이유는 무엇인가요?
A. 열차는 속도가 높아질수록 공기저항과 에너지 소비가 크게 늘어납니다. 대차를 소형·경량화하고 차량 하부의 공기 흐름을 개선하면 고속주행 성능과 에너지 효율을 높일 수 있을 것으로 기대됩니다.
Q. 인보드 대차와 함께 개발하는 핵심장치는 무엇인가요?
A. 소형·고출력 견인전동기와 전기기계식 제동장치(EMB) 등을 연구하고 있습니다. 견인전동기는 열차에 구동력을 제공하며, EMB 캘리퍼는 전기모터를 이용해 열차 바퀴에 제동력을 전달하는 장치입니다.
Q. 현재 연구는 어느 단계이며, 앞으로 어떻게 검증하나요?
A. 인보드 대차 기본설계와 현가장치 최적화, 대차 프레임 구조검토 등을 진행하고 있습니다. 앞으로 시작품을 제작한 뒤 정하중·피로·동적성능 시험 등을 통해 안전성과 신뢰성을 단계적으로 검증할 계획입니다.
Q. 연구에는 어떤 기관이 참여하며, 최종 목표는 무엇인가요?
A. 철도연이 주관하고 현대로템, 유진기공산업, 한국재료연구원, 국립한국교통대학교, 한국철도공사 등이 참여합니다. 운영속도 시속 400km를 위한 기술경쟁력을 확보하고, 고속열차의 속도와 에너지 효율을 함께 높이는 것이 목표입니다.
chulsoofriend@newspim.com
