[대전인터넷신문=세종/최대열기자] 국토교통부는 국가연구개발사업을 통해 상업 운행속도 370km/h급 차세대 고속열차 EMU-370의 핵심기술 개발을 완료하고, 2026년 차량 제작에 착수해 2030년부터 시험운행을 거쳐 2031년 이후 상용화를 추진한다고 밝혔다.

국토교통부가 제공한 EMU-370 초고속 열차 이미지. [사진-국토부]

국토교통부는 22일 국가연구개발사업을 통해 상업 운행속도 370km/h, 설계 최고속도 407km/h급 차세대 고속열차 EMU-370의 핵심기술 개발을 완료했다고 밝혔다. 이번 성과로 우리나라는 중국에 이어 세계에서 두 번째로 370km/h급 상업 운행 기술을 독자 확보하게 됐다. 현재 해외 주요국의 상업 운행속도는 중국 350km/h, 프랑스·독일·일본 등은 320km/h 수준이다.

이번 연구개발은 한국철도기술연구원이 주관하고 공공기관과 민간기업 등 7개 기관이 참여해 2022년 4월부터 2025년 12월까지 4년간 진행됐다. 총 사업비는 225억 원으로 정부가 180억 원, 민간이 45억 원을 부담했다. 연구는 상업 운행속도 320km/h급 KTX-청룡 제작 기술을 기반으로, 350km/h 이상에서 급격히 증가하는 주행저항과 진동, 소음 등 기술적 한계를 극복하는 데 초점을 맞췄다.

EMU-370은 KTX-청룡 대비 성능 전반에서 큰 폭의 개선을 이뤘다. 고속 전동기 출력은 380kW에서 560kW로 47.4% 향상됐고, 주행저항은 12.3% 감소했다. 횡방향 진동 가속도는 33% 이상 저감됐으며, 실내 소음도 2dB 줄어 음압 기준 20% 감소 효과를 달성했다.

핵심기술 가운데 고속 전동기는 소형·고밀화 설계와 냉각·절연 성능을 강화해 560kW급 고효율 모델로 개발됐다. 전동기 1대 출력은 1,600cc 가솔린 자동차 6대에 해당하며, 8량 1편성 기준 총 24대가 장착된다. 주행저항 저감을 위해서는 전두부 형상을 매끄럽게 설계하고, 하부 대차 커버 적용과 옥상 돌출부 최소화를 통해 공기저항계수를 0.868Cd에서 0.761Cd로 낮췄다.

주행안전성과 승차감도 대폭 개선됐다. 구동 대차의 공기스프링과 댐퍼 등 현가장치를 최적화해 횡방향 진동 가속도를 9m/s²에서 6m/s² 이하로 줄였고, 유럽 기술표준 EN에서 정한 최고 수준의 승차감 지수인 Nmv 1.14~1.87을 달성했다. 실제 구동 대차를 활용한 롤러 시험을 통해 400km/h 이상에서도 동적 안정성을 검증했다.

실내소음은 바닥과 측벽, 천장 구조를 최적화하고 복합 차음재를 적용해 68~73dB 수준으로 낮췄다. 이는 해외 고속열차 평균인 72~76dB과 비교해 동등하거나 그 이상으로 평가된다. 아울러 고속 운행 시 압력 변화에 대응할 수 있는 기밀승강문을 국산화해, 그동안 수입에 의존하던 핵심 부품의 자립에도 성공했다.

특히, 주목되는 성과는 400km/h급 고속차량 기술기준을 선제적으로 마련한 점이다. 현재 유럽의 EN·TSI 기준에는 350km/h 초과 고속열차에 대한 기술기준이 정립돼 있지 않은 상황에서, 차체 설비와 주행·제동·추진·신호 장비 전반에 대한 성능평가와 안전검증 기준을 구축했다는 점에서 의미가 크다.

국토교통부는 EMU-370의 조기 상용화를 위해 2026년 상반기 코레일을 통해 초도 차량 1~2편성, 총 16량을 발주하고, 2030년 초부터 평택~오송 구간 등에서 시험 운행을 실시할 계획이다. 이후 EMU-370이 국내 주력 고속열차로 자리 잡을 경우, 주요 도시간 이동 시간이 1시간대로 단축돼 전국이 사실상 단일 생활권으로 연결되고 국가 균형발전에도 기여할 것으로 기대된다.

전 세계적으로 350km/h급 이상 고속철도 시장이 확대되는 가운데, 베트남과 폴란드 등은 이미 초고속 철도망 구축을 추진 중이다. 국토부는 이번 기술 확보를 계기로 해외 고속철도 시장에서 수출 경쟁력을 높이고 선점 효과를 거둘 수 있을 것으로 보고 있다.

한편 오는 12월 23일에는 한국철도기술연구원에서 국토교통부와 철도 운영사, 제작사 등이 참석한 가운데 ‘차세대 고속열차 EMU-370 상용화 핵심기술 개발 성과발표회’가 열릴 예정이다.

국토교통부 강희업 제2차관은 “고속철도 도입 20년 만에 세계 두 번째로 370km/h급 고속운행 기술을 독자 확보했다”며 “내년부터 400km/h급 3세대 고속열차 핵심기술 개발을 본격화해 세계 철도 기술 강국으로 도약할 수 있도록 정부 지원을 아끼지 않겠다”고 밝혔다.

<무단전재 및 재배포금지> 최대열기자