수소차량 시스템·자원순환 공정·철도에너지 스마트 운영 등 철도 특화 탄소중립 핵심기술 개발을 완료하고, 이를 기반으로 디젤기관차의 수소 전환 및 2035 NDC 이행을 지원하여 철도 분야 탄소중립 실현을 목표로 하는 연구

폭염·폭우·화재·혼잡 등 4대 재난 대응 핵심기술과 지능형 시설물 관리기술 개발을 완료하고, 이를 기반으로 수요 맞춤형 디지털 플랫폼 고도화를 통해 철도 시설물의 지능형 관리체계 구축을 목표로 하는 연구

상업 운행속도 370km/h 달성을 위한 고출력 추진시스템·차세대 기술기준·반도체 변압기 등 고속열차 상용화 핵심기술 개발과 차세대 고속철도(400km/h급)의 국산화 및 상용화 실현을 목표로 하는 연구

가 . 의의 : 세계 최초로 장거리 , 고출력에 적합한 액화수소를 연료로 사용하는 기관차 핵심기술을 개발함으로써 추후 디젤기관차를 수소기관차로 대체하여 탄소중립에 기여하는 기술 나 . 주요 연구내용 : - 2.7MW 급 이상 대용량 수소연료전지 하이브리드 추진시스템 기술개발 - 기관차용 극저온 (-253 ℃ ) 액화수소 저장용기 및 고속상변화 공급설비 기술개발

가 . 의의 - 반도체변압기는 전력반도체소자를 활용하여 철도차량의 주변압기와 컨버터를 일체화시키고 전체 무게를 경향화시킬 수 있는 기술로써 , 한국철도기술연구원은 반도체변압기를 기반으로 한 열차 추진시스템 기술을 개발 . 나 . 주요 연구내용 : - 반도체변압기 기반 철도차량용 추진시스템 기술개발 (2.2MW 이상 - 도시철도 , 4.3MW- 고속철도 ) - AC 25kV 입력 , DC 1500V 출력 및 DC 3000V 출력 - 고장 시 비상운전을 위한 Fail-safe 기술개발

가 . 의의 : 기존의 화석 연료 사용 저감을 위해 수소를 동력 에너지원으로 사용하는 열차로서 , 한국철도기술연구원은 수료연료전지를 기반으로 한 철도차량 추진시스템 기술을 개발 . 나 . 주요 연구내용 : - 수소연료전지 기반 하이브리드 동력 시스템 (1.2MW 이상 ) 적용 철도차량용 추진시스템 최적화 기술개발 - 1 회 충전 연속주행거리 600km 이상 수소철도차량 운용 기술개발 및 규제샌드박스를 통한 철도차량용 수소충전시설 구축 .

1. 의의 하이퍼튜브는 1200 km/h의 속도로 아진공 튜브 가이드웨이를 주행하는 신개념 육상 교통으로, 한국철도기술연구원은 하이퍼튜브(아음속 캡슐트레인)의 핵심요소기술을 개발하고 있습니다. 2. 주요 연구내용 ㅇ 공기저항을 극복하여 속도한계를 넘어서기 위해, 하이퍼튜브 공력 통합설계 및 안전·운영기술 개발 ㅇ 하이퍼튜브 엔진에 해당하는 냉동기 분리형 초전도 전자기 기반 부상/추진기술 개발 ㅇ 하이퍼튜브가 주행하는 기밀튜브 내 아음속캡슐차량 주행안정화기술 개발 3. 연구성과 ㅇ 세계 최초 축소모델 아진공(1/1000기압) 튜브에서 1,019km/h 주행 실험 성공 ㅇ 세계 최초 냉동기 없이 운전 가능한 초전도 추진/부상 테스트베드 주행 실험 성공 - 냉동기 분리 운전시험, 운전시간 4시간 50분, 운전온도 40K 달성 - 차량 전력 절감(기존기술 대비 운전전력 5% 이하) 및 기존 냉동기 탑재 방식 대비 경량화 64% 효과 달성 ㅇ 1,000km/h 이상에서 승차감 확보가 가능한 축소형 주행안정화장치 개발 - 1,000 km/h 차량 주행 환경을 모의하고 승차감을 향상 시킬 수 있는 차량 제어 기술 확보(※ 진동 저감 4dB 이상, ISO 2631 승차감 기준 달성) 4. 향후계획 ㅇ2024년까지 하이퍼튜브 핵심 원천기술개발 수행 ㅇ향후 하이퍼튜브를 구현하기 위한 시제 차량을 개발하고 테스트베드를 이용한 성능 검증 추진 (하이퍼튜브 실증 연구 사업 등 기획 중) 5. 기대효과 ㅇ 수도권 집중 및 지역 불균형으로 인한 경제적, 사회적 문제 해소와 국토의 균형발전 가능 - 전국을 X자로 네트워크 구축시, 전국 주요 도시간 통근생활권 가능 (서울-부산 20분대 등) ㅇ 건설, 기계, 전기·전자, 통신, 소재, IT, 항공우주 등 산업 전 분야의 기술이 총 집약되는 미래 기술로서 산업 전반에 파급 효과 글로벌화 및 남북통일, 화석에너지 고갈 현실화 등 미래사회에 대륙 운행이 가능한 항공기 속도 수준의 레일방식 초고속 열차 기초 기술개발 600km/h 이상의 초고속을 안전하게 주행할 수 있는 일축 IRW(독립회전차륜) 방식의 주행장치 핵심 기술개발 초전도 공심형 LSM 추진시스템 원천기술 개발 -->

경부고속철도사업을 통해 도입된 동력집중식 고속열차의 국산화 기술개발을 통한 고속철도의 기술 자립 기반 확보 20만 km 시운전시험을 통한 신뢰성 향상 및 실용화 기술개발

• 550km/h 급 LS-LSM 추진전력 핵심기술개발 • LS-LSM 일체형 부상시스템 핵심기술개발 • 150m 길이의 LS-LSM 용 단거리시험선 구축 및 시스템 검증

신뢰성과 운영효율성을 높일 수 있는 차량 핵심기술 개발 수송능력 향상 및 승객서비스 향상기술 개발

안전성과 경제성을 갖춘 한국형 경량전철시스템 국산화 기술개발 경량전철시스템 기술의 실용화 및 신호시스템 기술고도화로 상용화 기반 마련 부산 4호선 K-AGT(12.7km) 경전철 전용시험선 다중편성 시험 (2.4km)

경량 알루미늄 소재를 활용한 차체 국내 최초 개발 전동차 핵심전장품 (VVVF 인버터, 견인전동기, 종합제어장치) 국산화 한국형 표준전동차 10만 Km 내구성 시험 및 본선시운전 완료