%eb%ac%b4%ec%84%a0%ec%b6%a9%ec%a0%84%ec%a0%84%ea%b8%b0%eb%b2%84%ec%8a%a4
-
무선충전 전기열차 원천기술 개발
- KAIST, 철도연과 공동으로 60kHz 무선전력전송 원천기술 개발 성공 -
우리 학교와 한국철도기술연구원(이하 철도연, 원장 홍순만)은 대용량 고주파(60kHz, 180kW) 무선전력전송 원천기술을 세계 최초로 확보(2012년 12월)하고, 13일 오전 10시 충북 오송에 위치한 철도연 무가선트램시험선에서 대전력 무선급전 단위모듈시험을 공개했다.
이 기술은 지난 2011년 KAIST가 개발한 무선충전전기버스로 검증된 20kHz 급집전 기술을 크게 발전시킨 것으로 3배 이상의 전력전송 밀도를 향상시켰으며, 집전모듈의 크기와 무게 감소, 급전과 집전장치의 제작비 절감 등 경제성을 높여 무선급전시스템 상용화에 성큼 다가섰다.
그동안 소규모의 전기를 사용하는 버스만을 움직일 수 있었던 무선전력전송기술은 60kHz 대전력 무선전력전송기술의 확보로 대전력이 필요한 철도시스템, 항만과 공항 하역장비 등 물류이송시스템은 물론 전송효율 증대로 기존 무선급전 시장이었던 휴대폰, 노트북 등 휴대기기 및 가전제품, 로봇분야, 레저분야 등에도 광범위하게 활용될 것으로 보인다.
대전력 무선전력전송기술을 철도에 적용할 경우 열차가 비접촉 방식으로 전력을 공급받기 때문에 급전장치의 마모가 없어 유지보수 비용이 절감된다. 또한 전신주 등 전차선 설비가 필요하지 않아 철도부지 소요면적이 줄어들고, 터널단면적도 크게 축소돼 건설비를 낮출 수 있다. 높은 속도에서도 팬터그래프와 전차선 간에 이선문제와 소음문제 등이 해결돼 레일형 초고속열차 개발도 가속화될 것으로 보인다.
KAIST와 철도연은 이번에 성공한 대전력 무선전력전송기술을 올해 무가선트램(5월경)과 차세대도시철도 및 고속열차(9월경)에 적용해 시험할 계획이다.
무선급전기술이 성공적으로 진행될 경우 독일 봄바디어(Bombardier)사의 프리모베(Primove)를 뛰어넘는 세계 최고 수준의 기술을 확보하게 된다.
※ 독일 봄바디어 프리모베 열차
- 아우크스부르크 시험선 총 800m 중 275m에 무선급전시스템설치 운영 중 20kHz, 200kW 용량, 최고속도 50km/h
KAIST 서남표 총장은 “KAIST가 개발한 무선급전버스에 이어 철도까지 움직일 수 있는 대용량 무선전송기술개발에 성공함으로써 무선급전시스템의 완결판을 만들 수 있게 돼 기쁘다”고 전했다.
KAIST 조동호 교수는 “2009년 무선충전전기버스 기술개발 시작 당시 관련부품의 기술 수준 한계로 20kHz 공진주파수를 이용하는 등 많은 고비가 있었으나 한국철도기술연구원과 협력해서 60kHz 대용량 급진전원천기술을 개발할 수 있었고, 향후 철도에 적용할 수 있는 가능성을 증명한 것”이라고 밝혔다.
철도연 홍순만 원장은 “무선전력전송기술은 철도 건설시 철도부지 소요면적이 줄어들고, 터널단면적 축소 등으로 인한 건설비 절감을 비롯해, 전차선이 없어 도시미관이 개선되고, 유지보수비가 절감되는 등 철도시스템 전반에 대한 패러다임을 바뀔 것으로 기대한다”며 “계속해서 좀 더 용량이 큰 대전력 기술 개발과 상용화 추진을 통해 첨단의 새로운 미래철도 기술을 개발하고, 해외시장 진출을 위한 기술경쟁력 강화에도 기여할 것”이라고 전했다.
2013.02.13 조회수 17340 -
KAIST 무선충전전기버스, 구미시 달린다!
- 2009년 개발착수, 4년 만에 일반도로에 선보여 -
- 구미시, 2월 인프라구축공사 시작해 7월 운행실시 -
주행 중 충전 가능한 무선충전전기버스가 세계 최초로 일반도로를 운행한다.
올 7월부터 자체 개발한 무선충전전기버스 2대가 구미시 버스노선 왕복 24km구간에서 시범 운행된다.
구미역과 인동지역을 잇는 간선버스노선을 대상으로 실시되는 48억원 규모의 이번 사업은 오는 2월 인프라 구축 공사를 시작해 7월에는 시범운행이 시작된다.
이번 사업을 위해 KAIST는 지난해 10월 지자체를 대상으로 설명회를 개최했으며, 11월에는 유치희망을 제안한 지자체를 대상으로 무선충전 전기버스 시범사업 선정 평가를 실시했다.
구미시는 전력 공급을 위한 기반시설이 잘 갖춰져 있어 전력공급의 안정성이 높고, 행정 및 재정 지원 의지가 높아 시범운영의 최적지로 평가받아 선정됐다.
KAIST가 개발한 무선충전전기자동차는 도로에 전기선을 매설해 자기장을 발생시킨 후 발생된 자기력을 차량이 무선으로 공급받아 이를 전기로 변환, 동력원으로 사용하는 친환경 전기자동차다.
일반 전기자동차는 충전소에 들러 충전을 해야 하는 반면 무선충전전기자동차는 달리면서도 실시간 충전이 가능해 배터리 크기가 획기적으로 작아져 가격, 무게 등의 측면에서 기존 전기자동차 보다 상용화에 유리한 조건을 갖추고 있다.
2009년 무선충전전기자동차 연구개발에 착수한 KAIST는 2010년까지 무선 전력전송 원천기술과 전력 급·집전 시스템 기술을 개발하고 구현 가능성을 입증하는 등 전기자동차의 핵심기술 개발을 완료했다. 또 2012년에는 차량 공인인증, 전기안전, 전자파안전, 도로안전 인증을 완료해 상용화를 위한 발판을 마련했다.
이와 함께 지난해 10월 주‧정차 중 충전 상황을 고려해 자동차안전연구원에서 테스트한 결과 평균 75%의 전력전송 효율을 달성해 상용화가 가능한 급·집전 시스템 성능을 확보했다.
KAIST 무선충전전기자동차 연구단장 조동호 교수는 “도로에 매설되는 급전인프라는 도로 환경이나 버스 운행조건에 따라 최적으로 설계돼 이번 구미시 시범사업의 경우 전체 노선 중 10% 이하로 급전인프라를 구축하면 된다”며 “무선충전전기버스인 경우에만 자동으로 인식해 전력을 공급하는 세그멘테이션 기술을 적용함으로 다른 차량이나 보행자가 지나가도 안전에는 전혀 문제가 없다”고 말했다.
구미시 관계자는 “이번 시범사업을 통해 구미시가 저탄소 기반 대중교통체계를 구축함에 따라 살기 좋은 명품도시로서의 브랜드 가치가 향상될 것”이라며 “KAIST의 무선충전전기자동차는 친환경 교통시스템을 대중적으로 보급하는 첫걸음이 될 것으로 기대 한다”고 말했다.
KAIST 무선충전전기자동차는 2010년 미국 시사주간지 타임(Time)지가 꼽은 세계 최고 50대 발명품 가운데 하나로 선정된 바 있다.
2013.01.10 조회수 15735