탄소배출 제로·고효율 … 2028년 출퇴근용 ‘수소열차’ 달린다

국토부, 상용화 목표 실증작업 착수

정부·민간 총 321억 투입 인프라 구축
2027년까지 중·근거리용 제작 시범 운영
디젤 열차와 비교 에너지 효율 2배 높아
대체 땐 대기 오염 물질 감축·비용 절감
獨, 세계 첫 운행… 中·日서도 개발 박차

기존 디젤열차를 대체할 수소전기동차(수소열차) 실증 사업이 본격적으로 시작된다. 전 세계 수소열차 시장이 커지는 상황에서 국내에도 2028년 출퇴근용 수소열차 시대가 열릴 전망이다.

국토교통부는 기존 운영 노선에 수소 인프라를 구축하고 수소열차를 시범운행하는 실증 연구·개발(R&D) 사업에 착수한다고 7일 밝혔다.

2022년 시험 제작된 수소전기동차. 국토교통부 제공

이번 실증 사업에는 한국철도공사(코레일)이 주관기관으로 참여하며 2027년까지 정부와 민간을 합쳐 총 321억원이 투입된다.

앞서 2022년 국가 R&D로 확보된 수소전기동차 핵심기술이 현장 실증을 거쳐 조기 상용화될 수 있도록 수소열차 운영 전반에 필요한 기술적·제도적 기반을 마련해 2028년 상용화하는 것을 목표로 추진된다.

먼저 출력 1.2MW, 최고운행속도 시속 150㎞(설계속도 시속 165㎞), 1회 충전 주행거리 600㎞ 이상의 성능을 갖춘 수소전기동차 1편성(2칸)을 2027년까지 제작하고, 형식승인 등 안전성 검증을 거쳐 실증 노선에서 시범운행한다.

또한 현재 운영 중인 비전철 노선에 수소 충전소와 차량 검수시설 등 수소열차 인프라를 구축하고, 수소전기동차와 함께 운영하여 운행 시설의 성능과 적합성을 검증한다. 수소열차의 원활한 도입을 위해 수소열차 기술기준과 운영·관리 규정을 마련하고, 수소열차 지원을 위한 각종 제도 개선도 추진한다.

객차에 동력이 분산되고 양방향 운행이 가능한 중·근거리용 열차가 이번 사업 대상이다. 수소열차는 수소저장용기에 저장된 수소를 연료전지에 공급해 전기를 생산하고 전동기를 구동해 추진력을 얻는 열차다. 전차선을 통한 외부 전력 공급이 필요 없어 전철화가 어려운 지역에서도 운행할 수 있다.

수소열차는 탄소 배출이 없는 데다 기존 디젤열차와 비교해 에너지 효율이 2배 이상 높다. 수소열차의 연료비는 ㎞당 1107원으로, 디젤열차(㎞당 3548원)의 31% 수준이다. 현재 운행되는 디젤열차를 모두 수소열차로 대체할 경우 미세먼지는 연간 724t, 이산화탄소·질소산화물 등 대기오염물질은 연간 9320t씩 감축될 것으로 추정된다. 일반철도 공사비용 중 18%를 차지하는 전철화 비용도 절감할 수 있다.

이런 장점을 바탕으로 수소열차는 전 세계에서 차세대 대중교통수단으로 주목받고 있다. 국토부에 따르면 세계 수소열차 시장은 연평균 25.8% 성장해 올해 26억7000만달러(약 3조8000억원)에서 2035년 264억달러(약 37조6000억원) 규모에 이를 것으로 전망된다.

독일은 2018년 9월 수소열차를 세계 최초로 상용화해 프랑스 알스톰사가 수소열차 운행을 시작했다. 일본은 2022년 수소열차 시범운행을 개시하고 중국은 수소트램과 수소기관차를 개발하는 등 주요 국가에서 상용화를 추진하고 있다.

정의경 국토부 철도안전정책관은 “앞으로 노후 디젤열차가 수소열차로 빠르게 대체되면서 수소열차 핵심 부품과 인프라 등 전후방 연계산업이 활성화되고, 수소 모빌리티 산업생태계 확충에도 기여할 것”이라고 말했다.

백소용 기자 swinia@segye.com

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