해무 (기차)
해무(HEMU)는 동력분산식 차세대 고속열차이다. 정확한 명칭은 HEMU-430X(Highspeed Electric Multiple Unit - 430km/h eXperiment)이다. 해무는 한국철도기술연구원(KRRI)의 주도로 한국건설교통기술평가원 등이 참여하여 진행 중인 차기 고속철도 시제차량 제작 및 기술 개발 프로젝트다. 이전에는 HEMU-400X라는 이름을 사용하였으나, 이후 설계최고속도가 30 km/h 증가하면서 현재의 이름으로 바뀌었다.
HEMU-430X는 HSR-350X의 후속으로 개발된 KTX용 시제차량으로 2012년 5월 17일에 공개되었다. 해무의 한자 표기는 두 가지로 나뉘는데, 바다 해(海), 안개 무(霧)로 표현되어 '바다 위에 낀 안개'라는 상서로운 의미와 더불어, 빠를 해(韰), 달릴 무(騖)로' 빠르게 달리다'는 뜻도 가진다고 한다. 다만 명목상으로는 HSR-350X의 후계이지만 기술적으로는 거의 호환되지 않는다. HSR-350X 개발 당시에도 KTX-1은 사다만 놓고 차체 구조 정도만 냅둔 채 완전히 새로 개발했는데 그걸 한 번 더 해낸 셈이다.
스펙이 공개되자마자 철도 커뮤니티들의 반응이 뜨거웠다. 그 이유는 다름 아닌 최고속도 430km/h 때문. 본래 400km/h로 제작될 예정이었는데 성과가 목표치보다 높아 430km/h로 올린 것이다. 이로써 대한민국은 프랑스, 중국, 일본에 이어 자국의 기술력으로 400km/h 이상의 고속철도차량을 개발한 4번째 국가가 되었다. 디자인 자체는 정말 멋지게 잘 뽑혔다는 평가이다. 특히 기아 K7 1세대 페이스리프트 모델과 닮았다는 평이 많았다. 내부 사진을 보면 좌석들마다 AVOD 시스템이 달린 것을 볼 수 있다. 공개된 내역을 보면 8량으로 양산하고 영업운전속도 370~400km/h를 목표로 한다고 한다. 2014년 10월 27일 KBS 보도에 따르면 철도시설공단이 이 시제차로 모의 주행을 한 결과, 현 경부고속선 상황이라면 서울 - 대전 - 동대구 - 부산 소요시간이 1시간 54분이 걸릴 것으로 예측되었다. 2017년 7월 19일 개정 시각표 기준 서-대-동-부 열차의 소요시간은 2시간 15분이므로 같은 구간을 20분 이상 빠르게 주파할 수 있는 것이다.
KTX-이음과 EMU-320에 기술이 적용되어 상용화된다.
목차
개요[편집]
해무는 설계최고속도 473~495km/h, 영업운전속도 370~400km/h를 목표로 개발 중인 고속철도 차량이다. 2007년 4월부터 2012년 7월까지 총 5년간 개발이 진행되었으며, 투입 예산은 931억원이다. 차량 가격은 1편성(8량) 당 382억 3000만 원이다. 현재 국내개발 고속철도 중에서 가격이 가장 비싼 차종이다.
기관차가 객차를 견인하는 방식인 동력집중식 고속열차 KTX나 KTX-산천 차량과는 달리, 큰 점착력이 요구되는 300km/h 이상의 고속 주행에 적합한 최초의 동력분산식으로 설계되었다. 이를 통해 수송력 강화와 가감속 성능 향상 등도 달성하고 있는데, 예를 들어 정차 상태에서 300km/h까지 가속하는 데에 KTX는 6분 5초, KTX-산천의 경우 5분 16초가 걸리는 데에 비해 이 열차에서는 3분 53초까지 줄어들었다. 또한 제동 성능도 KTX-산천의 23MJ에서 43MJ로 향상되었다.
또 동력분산식 설계의 채용에 의해 기관차가 제거됨에 따라 선두·후미 차량에도 승객 탑승이 가능해져 편성 당 정원이 KTX-산천의 363명에서 456명으로 16%가량 늘었다. 좌석 간 간격은 특실 1,120mm, 일반실 1,000mm으로 특실은 KTX, KTX-산천과 동일하며 일반실은 KTX에 비해 70mm, KTX-산천에 비해서는 20mm 더 길다.
기술[편집]
차체[편집]
차체는 KTX-산천과 같은 알루미늄 더블스킨 구조로 되어 있다. 그러나 구조의 최적화로 KTX-산천 대비 중량이 5%정도 경량화되었으며, 차음 성능 또한 5dB까지 향상되었다.
전원·제어 기기[편집]
시험차량의 구동장치로는 기존의 유도전동기와, 유도전동기에 비해 소형이면서 효율이 좋은 영구자석 동기전동기 양쪽 모두를 사용하며, 유도전동기는 2~5호차에, 영구자석 동기전동기는 부산 방면 최후미차인 6호차에 설치되어 있다. 출력은 두 방식의 전동기 모두 410kW로, 동력차에는 이를 4기씩 탑재하여 량당 출력은 1,640kW이다. 양산차량에는 시운행 기간 동안 시험차량에 사용된 양 전동기에 대해 종합적인 평가를 실시하여 보다 적합한 쪽이 채용될 예정이다.
시험차량의 차량 배치는 Tc+M1+M2+M3+M4+Mc의 5M1T로 구성되어 있으며, 이 중 Mc차량은 위에서 서술한 영구자석 동기전동기(1C1M 제어) 적용 시험을 목적으로 특별 제작되어, 이 1량만이 편성 내의 다른 차량과는 독립된 주회로 시스템을 가지며 이를 위해 객실 내에 일부 장비를 탑재하고 있다. 양산차량은 시험차량과 달리 구동계가 통일되므로 Tc+M1+...+M6+Tc의 6M2T로 구성되어 있다.
대차[편집]
대차는 ITX-청춘 열차에서도 사용된 방식인 링크암 식 볼스터리스 대차를 채용했다. 고속화에 따른 진동 증가에 대응하여 쾌적한 승차감을 구현하기 위해 보통 대차의 옆면에 1개씩 설치하는 요댐퍼를 양 옆으로 2개 설치하였으며, 차체의 롤(Roll)을 막아주는 안티 롤 바가 설치되어 있다.
대한민국의 철도차량으로서는 최초로 세미 액티브 서스펜션이 설치되었다.
동력분산식 설계 적용[편집]
해무는 동력집중식인 KTX-1과 KTX-산천과는 달리 동력분산식 열차로 설계되었다. 동력집중식에 비해 가속이 뛰어나기 때문에 역간 거리가 짧은 편인 우리나라의 고속선에 투입되면 소요시간 단축을 기대할 수 있다. 정지 상태에서 300km/h까지 도달하는 데 걸리는 시간은 3분 53초(233초)로, 6분 5초(365초)인 KTX-1과 5분 16초(316초)가 소요되는 KTX-산천 110000호대, 4분 57초(297초)가 소요되는 KTX-산천 120000~140000호대 차량과 비교하면 적어도 1분 이상 단축되는 셈이다.
고속 운행 시의 안전성 강화[편집]
해무에는 KTX-1과 마찬가지로 팬터그래프(집전장치)에 에어포일과 스포일러가 적용되었다. 본래 에어포일은 항공기의 날개 그리고 스포일러는 항력을 증가시켜 공기 흐름을 말 그대로 방해(스포일)시켜서 속도를 줄이는 역할을 하지만, 항공기와는 전혀 관련이 없는 고속열차에 이 장치들이 추가된 이유는 고속 주행시 발생할 수 있는 팬터그래프 손상을 방지하기 위함이다. 팬터그래프는 차체 지붕에 설치되며 전차선과 항상 붙어 안정적으로 전차선 전원을 주변압기로 전달해야 한다. 하지만 주행중 발생하는 차체의 진동과 주행풍과 자연풍에 의한 전차선의 진동, 선행 차량이 접전하면서 발생한 전차선의 진동에 의해 안정적인 집전이 불가능해 진다. 이에 대한 대비가 제대로 돼 있지 않으면 팬터그래프와 카테너리(가공전차선)가 이선되어 스파크를 일으키면서 타버리게 되거나, 심지어는 말 그대로 녹아내릴 위험성도 존재한다.
스포일러는 팬터그래프의 최상 집전부 두 개의 가닥의 왼쪽 아래와 오른쪽 아래에 각각, 즉 총 4개가 장착되어 있고, 에어포일은 반달 모양처럼 생긴 장치로 팬터그래프 두 가닥의 하단면에 자리하여 있다. 위의 장치들의 주 목적은 해당 장치들을 통해서 고속 주행 시 팬터그래프의 압상력을 보조하여 위와 같은 불상사를 방지하려는 것으로 보인다.
사실 해무 자체가 위험성 때문에 이 열차를 시운전하는 기관사들은 소수에 가깝고, KTX를 운용하는 기관사들조차도 꺼린다. 오죽하면 한국철도공사에서 위험수당까지 주겠다고 해서 겨우 겨우 희망자들을 모집할 수 있었다고 한다.
운용현황[편집]
속도 경신 기록[편집]
고속주행시험은 호남선에 마련된 30km 정도의 시험선을 통해서 이루어졌고 당연히 고속열차의 운행이 중단된 새벽 2~3시 즈음에 이루어졌다고 한다.
- 2012년 9월 10일: 종전의 352.4km/h를 깨고 한국 내에서 제일 빠른 철도 주행기록인 354.64km/h를 기록했다.
- 2012년 12월 13일: 시속 380.52km/h를 기록했다.
- 2012년 12월 27일: 시속 401.4km/h를 기록하면서, 대망의 400km/h를 경신하였다.
- 2013년 4월 1일: 시속 421.4㎞를 기록했고, 목표치인 430㎞에 근접했다. 하지만 이 이후에 더 이상 증속시험에 대한 내용이 갱신되지 않고 증속시험도 종료했기 때문에 430km돌파소식은 당분간 듣기는 힘들것으로 보인다.
- 450km/h까지의 증속시험도 계획돼 있었다. 하지만 시간이 흐르며 속도보다는 환경과 철도차량의 에너지 효율을 중시하게 되어 취소되었다.
시운전 및 기타 운용[편집]
고속주행 시험이후 철도 차량 기술 검증 시험 열차로 운용되고 있다.
- 2013년 6월 12일: '부산국제철도 및 물류산업전'에서 일반인을 대상으로 공개되었다.
- 2013년 7월: 이날부터 10만km 시운전에 돌입한다고 한다. 2년간 광명 ~ 부산 구간을 매주 2회 운행한다고.
- 2014년 5월 21일: 무선충전 시스템 테스트에 성공했다.
- 2015년 12월 16일 14시: 부산-대전 간에서 이루어진 시운전을 마지막으로 실용화사업 데이터를 수집하기 위한 시운전이 종료되었다. 향후엔 또 다른 기술 시험차로 쓰일 예정이므로 해무의 주행이 완전히 종료된 것은 아니다.
- 2016년 한 해 동안은 오송기지에 주기되어 있었다. 간간이 심야 시간대에 단거리 시운전을 하고 했다.
- 2017년 2월 6일: 다시 시운전에 들어갔다. LTE 통신(LTE-R) 기반 한국형 열차제어시스템인 'KRTCS'의 완벽한 성능을 확보하기 위하여 2월 6일(월)부터 성능검증시험(350km/h급 열차제어시스템 성능검증시험)을 위해 동년 8월까지 호남고속선 구간에서 시운전 중이다.
- 2017년 7월 19일: 2층 고속열차를 시험하기 위해 신창원에서 2층 객차 두 량을 중간에 연결하여 호남고속선에서 시운전을 하기 위해 광주까지 갑종회송하였다. 그러나 2층객차에 문제가 생겨 시운전을 못하고 있다가 8월 중순 쯤에 결국 2층객차를 다시 떼버렸다. 해당 객차들은 현재 로템공장 내에 보관 중이다.
- 2018년 2월 21일까지 오송기지에 주기
- 2018년 2월 21일: 오송기지에서 만종까지 회송되었다. 오송기지-오송 간 회송은 KR 공단 소속 기관차가 담당했으며 무선 통신 및 제어시스템 관련 경강선 시험을 위해 이동하였다.
- 2018년 3월 7일: 만종에서 오송기지로 복귀하였다. 이 과정에서 폐선을 앞둔 중앙선 구 선로와 충북선을 대낮에 경유하여 철도동호인들에게 화제가 되었다. 마찬가지로 오송-오송기지 간 회송은 KR 공단 소속 기관차가 담당했다.
- 2018년 5월 17일: 무선 통신 및 제어시스템 관련 경강선 시험을 위해 오송기지에서 만종역으로 이동하였다.
- 2018년 5월 22일: 시운전을 마치고 오송기지로 다시 돌아갔다. 이번에도 중앙선 구 선로와 충북선을 경유했는데, 때마침 부처님오신날에, 대낮에 운행해서 운행 경로를 따라 수십 명의 철도 동호인들이 포진해 열차를 촬영했다. 지연을 수십 분 줄이는 등 전반적으로 빠르게 운행하였다. 공휴일이어서 당일에 오송기지로 들어가지 않고 오송역 구내에 그대로 유치되었다.
- 2018년 5월 22일부터 오송기지 주기 중. 오송 드리프트 덕분에 오송기지 옆을 지나가는 KTX나 SRT에서도 쉽게 볼 수 있다.
- 2019년 4월부터 11월 사이에 시운전 일정이 잡혀있었다고 한다.
- 2020년부터 무기한 오송기지에서 주기중이다.
향후[편집]
2009년 2월 17일에 국토해양부에서 외형과 실내 디자인 시안이 발표되었으며, 2012년 5월 16일에 경전선 창원중앙역에서 시제차량을 출고하였다.
출고 이후 10개월 동안 총 138회의 증속시험을 통해 2013년 3월 28일 오전 3시 2분 46초에 최고속도인 시속 421.4km를 기록했다. 한국철도기술연구원에 따르면 유지보수 시간 확보의 어려움 때문에 더 이상의 최고속도 증속보다는 부품 신뢰성 검증 등 안정화 테스트를 주로 할 것으로 알려졌다.
평택-오송 고속철도 노선에서 2025년 400km급 열차가 상용화된다는 머니투데이발 기사가 나왔다.
전 세계 고속철도는 대부분 상용화 속도가 300km이다. 만약 HEMU-430X가 오송-평택 간 구간에서 상용화된다면 시속 400km 고속철도는 전 세계 중 대한민국이 최초로 상용화하는 것이다. 다만 이미 열심히 공사중인 츄오 신칸센이 먼저 개통할 확률이 다소 높다.
동영상[편집]
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
