[지금 일본에선](99) 일본에 등장한 하이브리드 전철
김효진통신원 | 기사작성 : 2017-09-21 16:01
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▲ 이제는 보편화된 회생제동 기술이 일본에서는 전철에 적용된다. Ⓒ일러스트야


하이브리드는 왜 자동차밖에 없었을까

(뉴스투데이/도쿄=김효진 통신원) 전동기의 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 회생제동이라는 단어는 조금 낯설 수 있지만 하이브리드 자동차를 생각하면 대부분 작동원리가 이해될 것이다.

주행 중에 감속 또는 정지를 위해 브레이크를 밟는 과정에서 발생하는 마찰로 전기를 생산하고 이를 다시 가속에 사용하는 고연비의 하이브리드 자동차는 이제 상당히 보편화되어 주변에서 흔히 볼 수 있게 되었다.

그런데 왜 이런 친환경적 기술이 자동차에만 국한되어 있었을까. 자동차 말고도 다른 교통수단과 사물들에 이러한 기술들을 적용할 수는 없을까. 일본 스미토모 상사(住友商事)는 이런 물음에 먼저 접근하기라도 한 듯 하이브리드 전철의 사업화에 박차를 가하고 있다.

도쿄올림픽에 맞춰 상용화 예정

일본 스미토모 상사는 전철이 브레이크를 걸 때 발생하는 회생전력을 저장하여 전기버스에 공급하는 실험을 내년 가을부터 사이타마시(さいたま市)에서 시작한다고 공식발표하였다. 도쿄올림픽이 개최되는 2020년 봄까지 상용화하는 것이 최종 목표다.

2톤 이하의 자동차가 기존의 연비를 1.5배 이상 개선할 정도로 많은 전기를 생산해내는 점을 생각해보면 차량 한 칸만 30톤에 달하는 전철의 발전량은 비교가 불가능할 것으로 예상된다.

지금까지는 회수와 저장이 어려웠던 전철의 회생전력(回生電力)을 차세대 배터리를 사용하여 전량 회수하고 전기버스에 5분 이내에 초급속충전하는 기술이 이번 실험의 핵심이다.

이를 위해 스미토모 상사는 사이타마시의 우라와미소노역(浦和美園駅)에 축전지와 변전설비 등을 구비하였고 열차가 정지하면서 발생한 전기는 우라와미소노역과 JR사이타마 신도심역을 왕복하는 전기버스에 사용할 예정이다.

빠르면 2019년 봄부터 실제 운행에 투입이 가능할 것으로 예상되는데 두 역 모두 2020년 도쿄올림픽 경기장과 매우 가깝기 때문에 내·외국인에 대한 선전효과도 기대된다.

핵심기술은 차세대 배터리

하이브리드 전철을 가능하게 한 결정적 열쇠는 차세대 기술을 활용한 배터리다. 도쿄대학의 벤처기업이 개발한 이 배터리는 발생된 전기를 효율적으로 저장하는 것은 물론 필요에 따라 전압을 바꿔서 버스에 송전이 가능한 것으로 알려져 있다.

이 기술이 완성된다면 전철이 5분간 브레이크를 밟을 때 발생하는 전기로 버스는 50km를 주행할 수 있게 되는데 일본의 거미줄 같은 지하철노선과 수많은 역들을 생각해본다면 일본 내에서의 성공은 물론 세계적인 비즈니스 모델이 될 가능성이 있다.

디젤버스는 전기버스로 바꾸어 친환경도시 조성

지금까지 전기버스는 긴 충전시간 대비 짧은 주행거리, 비싼 제작비와 유지비 등으로 인해 좀처럼 보급되지 못한 채 표류하고 있었다. 특히나 한국이 CNG 연료를 활용한 비교적 친환경버스로 교체하는 와중에도 일본은 디젤엔진을 탑재한 버스가 주류를 이루고 있었다.

하지만 이번 하이브리드 전철과 전기버스의 조합이 성공한다면 단숨에 친환경도시 조성에 접근할 수 있게 된다. 스미토모 상사의 담당자는 일본경제신문과의 인터뷰에서 “일반적인 전기버스는 전력회사의 전기를 사용함으로써 간접적으로나마 CO²를 배출하고 있다. 원래라면 버려졌을 회생전기를 활용하는 동 기술은 매우 친환경적이기 때문에 도쿄올림픽을 기점으로 빠른 보급을 예상하고 있다”고 밝혔다.


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