무선급전 철도시스템 개발 현황

초록

철도차량의 무선급전은 현재 전차선을 이용한 전력공급이 아닌 궤도에 부설된 전력전송 코일을 이용한 비접촉 전력공급 방식을 말한다. 접촉식 전력공급 시스템의 경우, 건설비 및 유지보수 비용이 높고, 신뢰성 및 안전성이 낮으며, 환경친화성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 따라서 미래 교통 시스템에서는 신개념의 전력공급시스템 기술 개발이 필요한 상황이다. 그림 1과 같은 비접촉 급전시스템은 기존 접촉식 급전설비와 비교하여 집전장치 및 전차선의 유지보수가 거의 불필요하므로 경제적이고, 단선의 위험이 없는 등, 기존의 접촉식 급집전 방식 보다 안전한 급전시스템이므로 기술적으로 필요성이 증대되고 있다. 비접촉 급전시스템 기술의 무가선트램 차량 적용 시 장점을 살펴보면, 가공 전차선 설비가 불필요하므로 고비용의 고가 구조물이 필요 없고 터널구간 공사 시 터널단면적을 줄일 수 있어 건설비 저감이 가능하며, 전차선 설비의 접촉에 의한 마모가 없어 유지보수 비용 절감이 가능하다. 뿐만 아니라 철도 궤도의 특성에 의한 효율적 급전이 가능한 설비구성으로 에너지 효율성이 높으며, 별도의 추가적 장치 없이 제동 시 발생하는 회생에너지 이용이 가능한 경제적인 시스템 구성 가능하다. 이러한 필요성에 의해 국내 비접촉 급전시스템 관련 기술력 확보가 시급하게 이루어져야 하며 이를 위하여 본 연구가 진행이 되었다.