글로벌 철도교통 기술 및 정책 동향(4/24)
-(스페인) 철도-도시 전력망 융합을 통한 유럽형 에너지 패러다임 전환 선도-



연구전략본부 연구정책실 양유진 연구원
연구전략본부 연구정책실 장성순 선임연구원
연구전략본부 연구정책실 문국현 책임연구원

○ [배경: 스페인 철도의 거시적 전력 효율 및 인프라 융합 전략] 스페인 철도 업계는 단순한 에너지 절감을 넘어, 국가 전력망 연계와 하드웨어·소프트웨어 고도화를 통한 극한의 전력 효율화를 추진 중임. 특히 유럽 철도 공동 연구체(Europe's Rail)의 핵심 파트너로서 2026년 상용화 및 실증을 목표로 거시적인 에너지 관리 패러다임 전환을 선도하고 있음
○ [인프라 고도화: 'UIC 에코 에너지'를 통한 개방형 전력망 연계] 페롤리네라의 운영 경험을 바탕으로, 스페인은 현재 UIC(국제철도연맹)의 '에코 에너지' 프로젝트를 주도하며 인프라를 한 단계 고도화함. 인버터 등 전력 변환기를 개선하여 철도 전력망(DC)과 일반 도시 전력망(AC)을 실시간으로 연계하고, 에너지를 100% 상호 교환하는 개방형 스마트 그리드로 진화하고 있음
○ [유럽 연합 R&D 및 동력원 혁신: FP4-Rail4Earth 기반 BEMU 고도화] 유럽 철도 마스터플랜 'FP4-Rail4Earth'에서 높은 순(Net) 재정 지원금을 배정받아 실질적 R&D를 견인 중인 CAF 등 스페인 기업들은 차세대 동력원 검증에 집중하고 있음. 특히 배터리 전동차(BEMU)의 주행 자율성을 기존 80~100km에서 200km까지 확장하는 기술을 실증하며, 혁신적인 에너지 저장 장치(ESS) 운용 알고리즘을 통해 생애주기비용(LCC) 절감을 추진 중임
○ [소프트웨어 고도화: 에너지 최적 분배를 위한 전력망 디지털 트윈 구축] 동 프로젝트의 일환으로 스페인 엔지니어링 사(CEMOSA 등)는 철도 시스템의 에너지 흐름을 가상 현실에 복제하는 '디지털 트윈(Digital Twin)'을 구축 중임. AI 시뮬레이션을 활용해 열차 운행 스케줄과 역사의 에너지 수요를 실시간으로 예측 및 분배함으로써 전력 피크 부하를 제어하고 운영 효율성을 극대화하고 있음
○ [차량 동력의 혁신: 탈고(Talgo) 'Hympulso' 하이브리드 고속열차] 고속열차 제작사 탈고는 10개 기업과 연합하여, 세계 최초로 시속 250km급 고속열차(Talgo 250)에 수소 및 배터리 시스템을 결합하는 'Hympulso' 프로젝트를 본격 가동하며 파격적인 주행 전력 감축을 시도하고 있음. 해당 고속열차는 전철화 구간에서는 외부 전력을 활용해 고속 주행하고, 비전철 구간이나 전력 부하가 높은 곳에서는 멈춤 없이 즉각 자체 수소 동력으로 전환하는 듀얼모드(Dual-mode)를 채택함. 실시간 인프라 상황에 맞춰 가장 효율적인 에너지를 취사선택하여 생애주기비용(LCC)을 획기적으로 낮춤
○ [시사점: 유기적 전력망 연계 및 맞춤형 에너지 최적화 모델 참고] 스페인의 사례는 철도 전력을 독립된 생태계에 가두지 않고, 도시 전력망과의 융합 및 실시간 디지털 제어를 통해 효율을 극대화할 수 있음을 보여줌. 향후 국내 철도망의 전력 운영 효율화 및 신규 친환경 인프라 설계 시, 거시적인 스마트 그리드 연계 방향성과 동력 스위칭(Dual-mode) 개념 등을 장기적 관점에서 참고해 볼 수 있음

※ 사진 및 내용 출처 :
-UIC eNews (2026.03), "UIC Opt-in project Eco Energy is coming to a close"
https://uic.org/com/enews/article/uic-opt-in-project-eco-energy-is-coming-to-a-close
-Europe's Rail (2026), "FP4-Rail4Earth Project Structure"
https://rail-research.europa.eu/pages/fp4-rail4earth/structure
-EU CORDIS (2026), "Sustainable and green rail systems (FP4-RAIL4EARTH) Project ID: 101101917"
https://cordis.europa.eu/project/id/101101917
-CEMOSA (2026), "RAIL4EARTH"
https://www.cemosa.es/portfolio/rail4earth-2/?lang=en
-Talgo (2024.01), "Ten Spanish companies join forces to apply hydrogen propulsion to a high-speed train for the first time"
https://www.talgo.com/en/ten-spanish-companies-join-forces-to-apply-hydrogen-propulsion-to-a-high-speed-train-for-the-first-time