On-board 에너지저장장치 적용에 따른 에너지절감에 관한 연구

초록

교토의정서 발의 이후 세계 여러 나라는 다양한 방법으로 탄소배출량을 저감하기 위한 노력을 기울이고 있다. 특히 교통수단에 의해 발생하는 대기오염과 CO2 감축을 위해 화석연료를 사용하고 있는 자동차와 철도 전동차를 중심으로 친환경 고효율차량으로 개발하는 노력이 주류를 이루고 있다. 철도 전동차의 기술선진국에서는 에너지저장장치를 탑재한 전동차, 연료전지 기관차, 천연가스, 디젤엔진을 탑재한 차량의 하이브리드화 등 친환경 연료를 사용하는 내연기관의 동차 등을 이미 상용화하여 운행하고 있으나, 국내에서는 친환경 철도차량 개발이력은 거의 없는 실정이다. 대중교통수단으로서 전동차는 고무차륜을 사용하는 자동차에 비해 에너지 이용효율이 높으며, 특히 전기에너지를 사용하는 전동차는 공해발생이 현저히 작아 친환경 대중교통수단으로 자리매김하고 있으며, 전동차의 수요는 점차 증가하고 있는 추세이다. 대부분의 전동차는 전기에너지를 효율적으로 사용하기 위해 회생제동을 통해 기계적인 에너지를 전기에너지로 회수하여 가선에 되돌리는 기술을 적용하고 있으나 전차선의 임피던스 등에 의해 최대 약 30%가 낭비되고 있다. 전기에너지 사용 증가 및 낭비되는 에너지의 활용 필요성에 의해 에너지 사용효율이 높은 전동차 탑재용 에너지저장기술 개발은 필수적이다. 본 논문은 도시철도에 차상용 에너지저장장치 적용에 따른 에너지 절감에 대한 시뮬레이션 결과를 나타낸다.