수소전기트램의 연료전지시스템 기술기준 개발

초록

트램은 경량전철보다 건설비용이 저렴하고 별도의 구조물이 필요치 않아 승객 수요에 맞춰 차량 대수를 탄력적으로 조정이 가능한 장점으로 여러 도시에서 도입되었거나 현재 검토 중이다. 트램의 바닥은 노면과 높이차가 거의 없어 저상버스처럼 교통약자도 승하차가 용이한 장점을 가지고 있으나, 버스와 비교하면 고가의 교통수단이라는 단점이 있다. 무가선 트램의 경우에는 기존 트램과 비교서 전차선, 변전소 등 여러 전력 설비가 불필요하여 안전사고 예방 등의 효과 및 도심 미관 개선과 유지보수 비용 저감 등 도심에 적용하기에 적합한 교통수단이다. 이를 구현하기 위한 다양한 기술들이 있으며, 특히 수소연료전지 적용 트램의 경우 무가선 트램이 가진 장점과 더불어 공기질 개선, 연료전지 폐열 및 반응물을 활용하여 난방 성능 및 마모 소음 개선 등의 효과도 있다. 이러한 수소전기트램을 운행하기 위해서는 연료전지시스템 및 수소저장장치 등 새로운 신기술이 철도 분야에 적용되어야 할 뿐만 아니라, 기술적으로 트램 기술기준을 만족해야만 가능하다. 연료전지시스템은 요구사항에 맞게 부품별 배치를 재설계하고 성능구현 및 내구성 확보 내용등을 포함하며, 수소저장장치의 경우 저장용기의 크기 및 개수, 충전과 방전에 필요한 제어기, 통신, 모듈 프레임, 용기온도변화 등을 포함한다. 본 연구에서는 이러한 수소전기트램에서 연료전지시스템 기술기준을 고찰함으로써 기준 수립의 토대를 만들고자 한다.