충청북도 청주시 오송읍 한국철도연구원 철도종합시험선로에 구축된 K-수소철도 오송충전소.

[투데이에너지 유정근 기자] 국내 최초로 수소 철도차량에 연료를 충전할 수 있는 충전소가 구축됐다.

한국철도기술연구원(원장 한석윤)은 충청북도 청주시 오송읍 철도종합시험선로에 수소 철도차량 개발을 위한 국내 최초의 수소 충전시설 ‘K-수소철도 오송충전소’를 구축했다고 15일 밝혔다.

‘K- 수소철도 오송충전소’는 국토교통부 산하 국토교통과학기술진흥원의 철도기술연구사업으로 개발 중인 수소전기동차 시험차량에 수소 연료를 공급하기 위한 충전시설이다.

철도용 수소 충전시설은 아직 국내외의 기술기준이 마련되지 않은 상황으로 규제 샌드박스 제도를 활용해 철도종합시험선로 내에 철도용 충전시설을 설치했다.

수소 철도차량의 핵심요소는 신속하고 원활한 연료 보급으로 K-수소철도 오송충전소는 35MPa의 압력으로 수소를 충전할 수 있게 설계됐다. 고압수소압축기(41.3MPa), 수소저장용기(사용압력 50MPa), 충전기(35MPa) 등으로 구성됐으며 수소전기동차 시험차량과의 인터페이스 확인 및 단계적 충전시험을 거쳐 운영할 계획이다.

기존에는 철도차량용 수소 충전시설 구축 기준이 없어 규제샌드박스를 활용해 충전시설 구축 안전기준(안)을 도출했으며 일정 조건에서 수소를 충전할 수 있도록 했다. 또한 앞으로 실증 데이터 수집 및 분석을 통한 철도분야 기술기준 제정 등을 마련할 계획이다.

특히 국내 최초로 구축된 철도차량용 수소 충전시설이기 때문에 충전소 구축을 위한 안전조치와 충전 시 안전성 확보, 가스 설비와 철도의 이격 거리(30m) 완화 적용 가능 여부 등을 안전관리위원회의 검토를 거쳐 결정했다.

철도연은 실증을 위한 규제특례 확인서의 부대조건 수행을 위해 관련 업계·학계·유관기관 전문가로 안전관리위원회를 구성했고 국내외 사례조사 및 정성적·정량적 위험성 평가 등으로 시설기준, 기술기준, 충전방법, 안전기준과 안전관리위원회 구성과 운영 등이 포함된 추가안전기준(안)을 작성했다.

개발 중인 수소전기동차는 수소연료전지 기반의 하이브리드 동력시스템을 적용한 철도차량으로 최고속도 시속 110km, 1회 충전으로 600km 이상 주행 가능하다.

철도연은 수소연료전지 하이브리드 동력시스템 및 철도차량용 전력변환장치, 수소충전소 구축 방안 및 철도차량 기술기준(안) 등을 개발했으며 충북 오송의 철도종합시험선로에서 안정성 및 효율성 등 성능검증을 2022년 말까지 진행할 계획이다. 

연구개발책임자인 류준형 추진시스템연구실장은 “수소전기동차 성능검증 완료와 함께 실용화를 위한 시범사업을 추진하겠다”며 “향후 대표 친환경 교통시스템으로 수소 철도차량 운영방안 및 적용 가능 노선 검토, 노후화된 디젤동차 대체 방안 등을 위해 노력하겠다”고 말했다.

한석윤 철도연 원장은 “국내 최초의 철도차량용 수소 충전시설 구축은 친환경 미래철도를 위한 가시적 성과로 의미가 크다”며 “배기가스를 배출하지 않은 대표 운송수단 철도교통이 지속 가능한 미래를 열어갈 수 있도록 기술개발에 더욱 매진하겠다”고 전했다.