복잡한 전선 NO! 잘 빠진 차세대 녹색 교통수단

철도기술연 세계 최초 무선전력전송기술 개발 내년까지 '실용화' 대전 등 10여곳 도입 논의 중

●대전도시철도 正道를 묻다- 3.국내사례-충북 오송 무가선트램 구간

▲ 무가선 트램

'친환경 교통수단'으로 주목받고 있는 노면 전차(트램)는 전세계 150여개 도시에서 400여개 노선이 운행 중이다.

국내에서는 도시철도 2호선 건설방식으로 논의하고 있는 대전을 비롯해, 수원와 창원, 위례 등 10여개 도시에서 트램 도입을 결정했거나 논의 중 이다.

이런 분위기속에서 한국철도기술연구원 무가선트램연구단(단장 곽재호)은 국토교통부의 R&D사업으로 세계 최고의 무가선저상트램 차량개발을 완료, 본격적인 실용화를 앞두고 있다.

철도기술연구원은 지난 2006년부터 '무가선 트램'의 기본연구를 착수, 2008년 여수 엑스포 신교통수단으로 선정돼 국제박람회기구(BIE)의 승인을 받았다.

철도기술연구원은 오송 전용시험선 총 1.7㎞에서 6만㎞ 시험주행을 마칠 예정이며 2015년 말까지 완벽하게 실용화를 마치고 국내 도시철도 적용은 물론 해외시장 수출에도 전력을 기울인다는 방침이다.

▲ 내부 모습.

▲트램, 친환경 도시형 대중교통수단으로 '부각'= '무가선 트램'은 지난 2009년 국가신성장동력 상품으로도 선정된 차세대 녹색교통수단이다.

'무가선 트램'은 대용량 전력을 무선으로 전송할 수 있는 철도기술이 개발돼 복잡하고 위험한 전선을 설치하지 않고도 철도 운행이 가능하다.

철도기술연구원은 지난해 3월 27일 충북 오송역에서 '철도기술연구지원센터' 개소식을 갖고, '무선급전 무가선트램' 시험과 '녹색 신교통 R&D 파크' 조성 사업 등을 지원 중이다.

철도기술연구원은 이어 지난해 6월 4일 오전 11시 오성 무가선트램 시험선에서 대용량 고주파(60kHz, 180kW급) 무선전력전송 원천기술을 실제 트램에 적용하는 시험을 선보였다.

무선전력전송기술은 철도기술연구원이 KAIST·현대로템·한국철도시설공단과 함께 세계 최초로 확보, 궤도를 따라 설치된 무선급전장치에서 60kHz의 자기장을 생성시켜 차량에 집전장치와 자기장 공명 방식을 통해 대용량 전력을 무선으로 전송하는 기술이다.

이 기술의 트램 적용이 성공해 대용량 전력이 필요한 도시철도와 고속철도 등 모든 철도시스템에 무선전력전송기술을 적용할 수 있게 됐다.

이 기술은 2011년 개발된 온라인 전기버스용 20kHz 무선전력전송 시스템 기술보다 집전모듈의 크기를 3분의 1까지 줄일 수 있다. 또 선로 주변 전력변환장치 개수를 최대 9분의 1까지 줄일 수 있는 것이 장점이다.

열차 하부를 통해 비접촉 방식으로 전력을 공급 받아 전차선 부품의 유지보수·교체가 필요 없고 지방에서 보수해 유지보수 비용을 km당 458만원에서 219만원으로 줄일 수 있다. 전차선 설비가 없어 지하철에 적용 시 터널 단면적이 20% 축소되고 건설비는 약 15% 절감이 가능하다.

고속에서 전력전달 효율성이 떨어지는 전차선과 팬터그래프 시스템을 사용하지 않아 레일형 초고속열차 개발도 가속화될 것으로 보인다. 열차 천장의 전차선이 없어져 2층 열차 등 복층구조 설계를 1.3m 높일 수 있고 급전선 사고도 방지할 수 있다.

철도연은 전력전송효율을 높이고 용량을 6배 이상 확대한 1MW급 무선급전시스템을 개발해 차세대 고속열차에 적용·시험할 계획이다. 또 실용화를 통해 도시철도를 건설·계획 중인 지자체에 5년 이내 상용화 할 예정이다.

곽재호 단장은 “이번 기술은 철도의 전차선을 없앨 수 있어 도시미관이 확보되고 기존 철도시스템 전반에 대한 패러다임을 바꿀 것”이라며 “무선급전기술 개발을 가속화로 빠른 시일 내 상용화해 국내 및 해외철도시장을 견인하겠다”고 말했다.

▲각 지자체의 트램도입, 명암 엇갈려=남경필 경기도지사와 이재명 성남시장은 지난달 23일 판교테크노밸리 내 교통복지와 복합 관광·문화 축 구축을 통한 랜드마크사업 일환으로 트램을 건설하기 위한 업무협약을 체결했다. 신(新)교통수단인 트램이 전국 최초로 판교테크노밸리에 건설되는 셈이다.

신분당선 판교역과 판교테크노밸리 간 1.5km 구간에 정거장 5개소, 차량기지 1개소의 규모로 건설되며, 오는 2017년 완공을 목표로 250억 원의 공사비가 투입될 예정이다.

앞서 수원시는 2010년부터 역사 도심인 화성과 행궁을 지나는 수원역~장안구청 노선(6㎞)에 트램 도입을 추진 중 이다.

그러나 수원시의 트램 도입계획안은 1년 6개월째 기획재정부의 예타 조사를 통과하지 못하고 있다. 이로인해 전체 사업비의 60%에 이르는 중앙 정부 예산 지원 여부가 모호한 상태다.

예타조사에서 수원의 트램 도입계획안이 통과하지 못하는 가장 큰 이유는 편익·비용 분석에서 경제성을 인정받지 못하기 때문으로 알려진 상태다. 수원의 트램 건설비는 1㎞당 279억원인 반면, △지하철 1㎞ 당 1300~1500억원 △경전철 1㎞ 당 500~600억원이지만 편익·비용이 경제성 기준인 1을 넘지 못하기 때문이다.

지난 7월 취임한 안상수 창원시장은 최근 도시철도 민관협의회를 열어 공사비 증가, 운영적자, 시민들의 무관심 등으로 도시철도 사업 백지화가 바람직하다는 입장을 표명했다.

창원시는 국·도비 7000억원을 들여 마산합포구 가포동~진해구 석동까지 30.36㎞에 걸쳐 노면 전차 방식의 도시철도 건설을 추진, 창원도시철도 사업은 2011년 정부 예비타당성 조사, 2012년 국토교통부 기본계획 승인 고시까지 진행된 상태다.

공사시작까지는 입찰방식 심의, 기본·실시설계 등 과정만 남겨놨다.

충북 오송=배문숙 기자 moons@