하이브리드열차·스마트팩토리 기술개발 확실한 투자

우진산전, "수주물량 납기내 공급에 최선을 다하겠다"

▲ 신림선 시운전차량 외형  © 매일건설신문

고무차륜 경량전철…신림선 36량·광주2호선 72량 등

지난연말 서울 최초로 도입하는 고무차륜형 전동차 2편성(1편성당 3량)이 보라매공원 지하에 위치한 신림선 차량기지 초도 반입됐다. 이 차량은 우진산전에서 제작한 것으로 공사가 내년 상반기(5월) 개통을 목표로 ‘우선시운전’에 들어갈 예정이다.

콘크리트 바닥 위에서 고무 타이어로 달리는 방식의 고무차륜은 제동거리가 짧아서 열차 간격을 좁힐 수 있고. 소음이 낮도 차량무게가 가볍다. 철차륜이 삭정과 연마 등 관리가 필요하지만 고무차륜은 타이어만 교체하면 되고 탈선가능성이 거의 없다. 철차륜은 곡선이 적고, 역간거리가 긴 노선에 적합하며, 고무차륜은 곡선이 많고 역간거리가 짧아 가감속을 자주 해야 하는 노선에 적합하다고 할 수 있다.

신림선은 특히 관악구내 도림천의 S자 구간 곡선이 매우 심하다보니, 곡선에 강한 고무차륜을 선택한 것이다. 신림선이 개통되면 서울지하철 역사상 최초의 고무차륜 철도가 된다.

우진산전 관계자는 “이 차량은 대차 좌우 완충 장치를 적용해 안내레일에서 발생하는 진동을 최소화해 이용 승객의 승차감을 개선됐다”면서 “또한 공기정화 장치를 적용해 미세먼지 관련 공기질도 좋아질 것으로 보인다”고 밝혔다.

이어 “타이어 펑크 검지장치를 장착해 비상시 차량안전성을 확보했을 뿐만 아니라 무음경보장치를 설치해 비상시 개인프라이버시를 고려한 승객안전에 만전을 기했다”고 덧붙였다.

우진산전은 또한 광주지하철 2호선에 36편성(1편성 2량) 총72량을 공급하고, 초도편성 제작은 내년 4월까지다. 여기에는 LTE-R통신을 이용해 운행 중 실시간으로 관리하는 ‘TCMS무선송식 방식’을 반영한다. 또한 리튬형식의 축전지 관리시스템(BMS)적용으로 셀 밸런싱, 고장정보 송신 등 관리가 용이할 전망이다.

그밖에 ‘위례신사선’에도 72량(1편성 3량)이 2026년 6월까지 납품을 완료하게 된다. 여기에 적용되는 신기술은 ▲선두연결기 자동연결기 기능 ▲포켓슬라이딩 도어(양문개폐) ▲한국형 무선통신 열차제어시스템기반 차상제어장치 ▲미세먼지저감 장치 및 실내오염물질 제거 장치 등이다.

▲ 신림선 대차 조립  © 매일건설신문

중전철 880량…서울 5·7호선· 별내선·코레일1호선 및 일산선

(주)우진산전은 서울교통공사 5·7호선 신조 전동차 336량 구매도 성사시켰다. 납품수량은 5호선 200량· 7호선 136량(각 1편성 8량)으로 올해 4월까지 초도편성과 시운전을 진행한다.

이 차량에는 영구자석형 동기전동기(PMSM)을 적용해 에너지효율 약 25%절감이 예상된다. 또한 공진형 SIV적용함으로써 정지형 대비 약 4% 절감될 것으로 보이고, 공기질 개선장치를 통해 공기질 약 15%가 향상될 것으로 보인다.

특히 ‘0’속도 회생제동 구현을 통해 마찰재 소모량을 약 50%절감하고 미세먼지도 아울러 저감할 것으로 기대된다.

또한 서울8호선 연장인 별내선에는 54량(1편성 6량)을 낙찰 받아 초도편성 납품은 2023년 1월, 납품기한은 같은해 6월까지다. 여기에도 PMSM, SIV, 공기질 개선장치. 무급유 타입 공기압축기 등이 적용된다. 특히 주요장치 데이터 분석시스템 연계구축을 통해 빅 데이터를 이용한 예지정비 구현으로 장애예방하고 운용효율을 증대시키고 유지보수 성능을 향상시킬 것으로 예상된다.

기타 코레일 1호선과 일산선에도 490량이 배치된다. 1호선은 41편성(1편성 10량), 일산선은 8편성(1편성 10량)등이다. 상태기반 유지보수체계(CBM)구축으로 장애예방 및 운영효율을 증대시키고 유지보수 인력 비용을 절감시킨다. 팬터그래프 개별감시용 카메라를 설치해 상시모니터링으로 실시간 고장을 감시한다. 또한 ADS 자동절환장치 신기술로 교류 및 직류 구간 자동절환으로 인적오류를 사전에 방지한다.

▲ 수소열차  © 매일건설신문

차세대 ‘수소열차’와 ‘스마트팩토리’ 기술개발에 박차

한편 우진은 수소열차개발에도 적극적이다. 철도기술연구원과 공동으로 수소연료전지 하이브리드 철도차량 운용기술 개발에 발 벗고 나서고 있다. 지난 2018년부터 시작된 사업은 올해는 4차년도로 시험차량 완성차 제작 및 시험·시험차량 본선 시운전에 들어갈 계획이다.

이는 수소연료전지와 같은 신재생에너지를 활용해 디젤차량을 대체하는 차세대 철도차량의 핵심기술로 고속철도와 도시철도 등에 활용될 것으로 기대된다. 특히 이동식 공기청정기 효과로 미세먼지 저감 및 CO2최대 36만톤(연간)을 저감할 것이고. 전차선 등 급전설비가 없어 유지보수가 필요 없게 된다.

우진산전 관계자는 “내연기관 대비 높은 에너지 효율을 가지는 수소에너지를 활용해 에너지 비용을 절감하고 대용량 수소연료 전지시스템의 설계와 구축 기술을 확보하게 된다”고 말했다.

‘스마트팩토리’ 기술개발에서 박차를 가하고 있는 우진산전은 빅데이터 플랫폼을 활용해 상태기반 유지보수 시스템을 구축해 차량에 대한 상태기반 유지보수 체계를 지원한다는 구상이다.

코레일차량 490량에 대해 구성품의 상태를 실시간 모니터링하고 정보를 전송·분석 및 진단을 통해 차량고장 발생 전 상태기반 유지보수를 제공하는 것이다.

올해 6월까지 상세설계와 검증설계를 마치고, 8월에는 개발을 끝내서 11월에는 시스템을 구축한다는 전략이다. 내년 1월부터 2026년 6월까지는 검증과 보완을 실시한다는 계획이다.

우진산전 관계자는 “차량 수주물량이 많이 행복한 고민”이라면서도 “납기 내에 차량을 공급함으로써 철도와 지하철 이용시민들에게 차질이 없도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

/변완영 기자