[한국방송/최동민기자] 국토교통부(장관 김윤덕)는 국가연구개발사업(R&D)을 통해 상업 운행속도 370km/h(설계 최고속도 407km/h)급 차세대 고속열차(EMU-370)의 핵심기술 개발을 완료하고, 내년 차량 제작에 착수하여 ’30년부터 시험 운행을 추진할 계획이다.

 

세계에서 두 번째로(상업 운행속도 기준) 빠른* 고속열차가 ’31년 이후 상용화됨으로써 국민의 철도 이동 편의가 획기적으로 향상되고, 해외 고속철도 시장에서 수출 경쟁력 확보와 시장 선점 효과도 클 것으로 전망된다.

 

* 중국(CR450)은 현재 상업 운행속도 400km/h 시험 운행 중(’27년 영업 예정)
(해외 주요국 현재 상업 운행속도) 중국 350km/h, 프랑스·독일·일본 등 320km/h

 

EMU-370 이미지	실제 대차 동특성 시험 시 400km/h 돌파 모습

 

본 국가연구개발사업은 한국철도기술연구원을 주관기관으로 공공기관, 민간기업 등 7개 기관이 참여했으며, ’22년 4월부터 ’25년 12월까지 4년간 총 225억원(정부 180억원, 민간 45억원)이 투입됐다.

 

상업 운행속도 320km/h(설계 최고속도 352km/h)급 고속열차인 KTX-청룡(EMU-320)의 제작 기술을 기반으로, 주행 성능과 안전성을 포함한 고속 운행 기술을 고도화*하여 상업 운행속도를 370km/h까지 향상시키는 것을 목표로 추진됐다.

 

* 350km/h 이상 운행 시 급격히 증가하는 주행저항, 진동, 소음 등 기술적 문제 해소

 

《 EMU-370 vs KTX-청룡 제원 》

구분	상업 운행 최고속도	설계 최고속도	편성길이(8량)	좌석수	전동기 용량
EMU-370	370km/h	407km/h	200.1m	479석	560kW
KTX-청룡	320km/h	352km/h	191.1m	515석	380kW

 

이를 위해 총 6개 핵심기술을 개발했으며, 주요 내용은 다음과 같다

◈ KTX-청룡 대비 고속 전동기 출력 47.4% 향상, 주행저항 12.3% 감소,
횡방향 진동 가속도 33% 저감, 실내 소음 2dB(음압 20%) 감소 등

 

❶ (고속전동기 개발) 주요 부품의 소형·고밀화, 냉각 성능 제고, 절연 성능 향상 등 최적 설계로 560kW급* 고효율 고속전동기를 개발하여 KTX-청룡(380kW) 대비 47.4%의 출력을 향상시켰다.

* 560kW급 고속전동기 1대 출력 : 1,600cc 가솔린 자동차 6대분 출력 수준
(560kW 고속전동기는 1량당 4대, 1편성 8량 기준 24대 장착)

 

❷ (주행저항 저감) 차량 전두부(앞부분) 형상의 매끄러운 설계(최적화), 차량 하부 대차에 커버 적용 및 옥상 에어컨 등 돌출부 최소화로 주행저항을 KTX-청룡 대비 10% 이상 감소*시켰다.

* 공기저항 계수 : KTX-청룡 0.868Cd → EMU-370 0.761Cd(12.3% 감소)

 

❸ (주행안전성 및 승차감 개선) 구동 대차의 공기스프링, 댐퍼(완충기) 등 현가장치(Suspension System) 최적화 설계를 통해 횡방향 진동 가속도를 30% 이상 감소(9m/s2 → 6m/s2 이하)시키고, 유럽 기술표준(EN)에서 정한 최고 수준의 승차감 지수(Nmv) 1.14~1.87(실내 측정 위치별)을 달성하였다.

 

또한, 실제 구동 대차를 회전 롤러 위에 올려 실제 주행 상황과 유사한 조건으로 시험(Roller Rig Test)하여 400km/h 이상에서 동적 안정성을 확인·검증하였다

①고속전동기 개발 (시제품)	②주행저항 저감 (전두부 형상 최적화)	③주행안전성 및 승차감 개선 (현가장치 최적화)

 

❹ (실내소음 저감) 차량 주행장치, 공력 소음* 등 다양한 소음원 차단을 위해 바닥, 측벽, 천장 등에 차체 압출재 구조 최적화 및 복합 차음재 적용으로 68~73dB을 달성하여 KTX-청룡 대비 2dB을 저감**시켰으며, 이는 해외 고속차량(72~76dB) 대비 동등 이상 수준으로 평가된다.

 

* 공기 흐름의 교란·와류에 의한 소음으로, 350km/h 이상 고속운행 시 주된 소음원

 

** 2dB 저감 : 음압 20% 감소, 개선을 인지할 수 있는 정도, 심리적 쾌적성 향상 인지

 

❺ (기밀승강문 국산화) 고속운행에 따른 압력, 소음 등 극한 환경변화에 대응 가능한 기밀·차음 성능 기술을 확보하여 그간 수입에 의존했던 고속차량 출입문을 국산화하는데 성공하였다.

 

❻ (400km/h급 기술기준 개발) 철도 기술표준 선도국인 유럽보다 앞서* 400km/h급 고속차량까지 적용 가능한 차체 설비, 주행·제동·추진 장치, 신호 장비 등에 대한 성능평가 및 안전검증 기준을 마련하였다.

* 현재 EN, TSI 등 유럽 기준에는 350km/h 이상의 고속열차 기술기준 미정립

 

④실내소음 저감(복합 차음재 등)	⑤기밀승강문 국산화(구성도 및 기밀 특성)

 

국토교통부는 이번 연구개발 성과가 조기에 상용화로 이어질 수 있도록 EMU-370 초도 차량 1~2편성(총 16량)을 ’26년 상반기에 발주(코레일)하고, ’30년 초부터 평택~오송 구간 등에서 시험 운행을 실시할 계획이다.

 

향후 EMU-370이 국내 주력 고속열차로 자리매김할 경우, 주요 도시간 이동시간이 1시간대로 획기적으로 단축되어 전국이 사실상 단일 생활권으로 연결되고 국가 균형발전에도 기여할 것으로 기대된다.

 

 

특히, 전 세계적으로 350km/h급 이상 고속철도 시장 규모가 확대*될 것으로 전망되고 있어, 우리나라가 기술 경쟁력 우위를 확보함으로써 해외수출 기반 마련에도 기여할 것으로 예상된다.

* 최근 베트남, 폴란드 등 해외 각국은 350km/h급 고속철도망 본격 구축 추진 중

 

한편, 오는 12월 23일 한국철도기술연구원에서 국토교통부, 한국철도기술연구원, 철도 운영사 및 제작사 등 관계기관이 참석한 가운데 ｢차세대 고속열차(EMU-370) 상용화 핵심기술 개발｣ 성과발표회가 개최될 예정이다.

 

국토교통부 강희업 제2차관은 “정부, 공공기관, 민간기업 등이 함께 기술개발에 노력한 결과, 고속철도 도입 20년 만에 세계에서 두 번째로 370km/h급 고속운행 기술력을 독자적으로 확보했다”라며,

 

“내년부터 400km/h급 3세대 고속열차 핵심기술 개발 등 앞으로 초고속 철도 기반을 앞당겨 세계 철도 기술 강국으로 도약할 수 있도록 정부 지원을 아끼지 않겠다”라고 밝혔다.