현대로템이 복잡하고 굴곡진 도심지역에서도 열차가 다닐 수 있는 주행시스템을 세계 최초로 개발했다.
현대로템은 지형이 좁은 도심지역의 곡선 반경 25m에서 15m로 완만하게 운행할 수 있는 저상형 주행장치를 개발했다고 19일 밝혔다. 이번에 개발 성공한 주행시스템은 국가연구과제인 ‘저심도 도시철도시스템 기술개발’의 일환으로 지난 2014년부터 2018년까지 5년 동안 노력해 얻어낸 결과다. 이로써 도심 밀집지역이나 유동인구가 많은 지역의 철도노선 계획수립이 가능하고 유지보수 등의 운영비도 절감할수 있게 됐다. 이번에 개발된 주행장치의 핵심기술로는 개별모터 토크제어 기술과 개별제동 제어기술, 능동 유압 조향 기술 등이 있다. 개별모터 토크제어기술과 개별제동 제어기술은 주행장치의 각 차륜마다 모터와 제동장치를 설치해 센서에서 획득한 열차 정보를 기반으로 각 모터의 속도와 제동능력을 제어하는 기술이다.
이를 통해 이번에 개발된 주행장치는 기존에 비해 조향능력이 우수하고 곡선에서의 압력과 마모가 줄어 부드러운 주행이 가능하게 됐다. 또 능동유압 조향기술은 기존 선로를 따라 움직이는 기계식 조향 방법을 벗어나 축의 변동 정보를 입력 받아 전·후 축의 조향을 유압을 통해 동시 또는 개별 조작할 수 있는 기술로 기계식 조향 방법에 비해 차륜의 마모가 저감돼 소음 개선과 유지보수 비용을 절감할 수 있다. 이번 신기술 개발 바탕에는 현대로템이 글로벌 철도 업계 최초로 도입한 ‘HILS(Hardware-In-the-Loop Simulation)’가 큰 역할을 했다. ‘HILS’는 사용자가 원하는 환경을 그대로 구현해 실내에서도 가상 시뮬레이션을 통해 다양한 테스트가 가능한 시스템이다. 현대로템은 ‘HILS’를 통해 실차 테스트에서는 검증하기 어려운 가혹조건에서 수천번의 시험을 거쳐 충분한 성능 검증과 안정성을 입증했으며 비용과 시간을 크게 단축시킬 수 있었다. 현대로템은 이번에 개발된 주행장치의 시뮬레이션 시험을 거쳐 최근 창원공장에서 시험용 트램에 직접 설치해 성능검증시험까지 완료했다.
현대로템 관계자는 “이번 연구성과는 소음과 분진을 줄이고 급격한 곡선에서도 운영이 가능해 트램과 같은 도시철도에 기술을 적용할 수 있을 것으로 보인다”며 “신기술과 더불어 앞서 축적한 기술력과 노하우를 바탕으로 해외 전동차 및 고속차량 수출을 위해 지속적인 노력을 기울일 계획”이라고 말했다. 한편 현대로템은 지난 2008년 독자 기술로 제작한 고속열차인 KTX-산천을 시작으로 2015년 세계 4번째로 빠른 속도 기록을 보유한 동력분산식 고속열차 HEMU-430X까지 개발을 완료했다.
황용인기자 yongin@gnnews.co.kr
현대로템이 좁은 도심지역의 곡선 반경을 15m로 줄이는 주행시스템을 세계 최초로 개발했다. 현대로템이 사용한 급곡선 주행장치 시험용 도시철도차량이다.
