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HEMU-430X

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목차

1. 개요

HEMU-430X는 대한민국에서 개발된 차세대 고속열차로, 430km/h의 최고 속도를 목표로 설계되었다. 1991년 한국고속철도 계획에서 시작하여, KTX-I 개발, HSR-350x 개발을 거쳐 HEMU-400X 프로젝트로 이어졌다. 2012년 시제차가 공개되었으며, 2013년 시험 운행에서 421.4 km/h의 최고 속도를 기록했다. HEMU-430X의 기술을 기반으로 상용화된 모델로는 KTX-이음과 KTX-청룡이 있으며, 해외 수출을 목표로 기술 개발이 진행 중이다.

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HEMU-430X
기본 정보
HEMU-430X 시험 운행
HEMU-430X 서대전을 통과하는 모습
제작사현대로템
종류KTX
운행 기관한국철도공사
보관 장소오송
노선경부고속선
호남고속선
차량 정보
제작 연도2010–2011년
제작 대수1대
편성TC+4M+MC
차체알루미늄, 복합재
차량 길이147.4 m
차량 폭3100 mm
차량 높이3720 mm
성능
최고 속도 (설계)430 km/h
최고 속도 (영업, KTX-III 계획)350-370 km/h
축중최대 14톤
가속도150 km/h까지 0.5 m/s²
가속 시간 및 거리0-300 km/h: 230초, 11.67 km
0-350 km/h: 346초, 22.27 km
0-400 km/h: 673초, 56.98 km
전기 장치
구동 방식18개의 3상 비동기 유도전동기 및 영구 자석 동기 전동기
인버터IGBT 기반 VVVF 인버터
출력20 x 410 kW (8.2 MW)
전력 공급25 kV/60 Hz AC 가공 전차선
집전 방식팬터그래프
기타
UIC 분류2'2' + Bo'Bo' + Bo'Bo' + Bo'Bo' + Bo'Bo' + Bo'Bo'
제동 장치와전류, 회생, 저항, 디스크
신호 장치TVM 430, ATP, ATC
연결기해당 사항 없음
중련 운전가능

2. 역사

한국의 고속철도는 1991년 KTX 초기 계획 당시 서울-부산 구간을 350km/h로 운행하는 것을 목표로 했으나, 실제로는 프랑스 알스톰의 기술을 도입한 KTX-I이 300km/h급으로 2004년 운행을 시작했다.[2][3]

이후 고속철도 기술 국산화를 위해 1996년부터 HSR-350x 개발이 추진되었으나,[5][6] 시험 최고 속도는 352.4km/h에 그쳤고[7], 이를 기반으로 한 상용 열차 KTX-산천 역시 최고 속도는 KTX-I과 동일하게 설정되었다.[8]

이에 따라 350km/h 이상의 상용 고속열차 개발을 목표로 하는 새로운 프로젝트가 필요하게 되었고, 2007년 7월 HEMU-400X (''H''igh-speed ''E''lectric ''M''ultiple ''U''nit - ''400'' km/h e''X''periment) 프로젝트가 시작되었다.[9] 이 프로젝트는 400km/h 속도 달성과 100000km 시험 운행을 목표로 했으며,[10][11] 한국철도기술연구원 (KRRI)과 현대로템이 주도하고 한국건설교통기술평가원 (KICTEP) 외[9] 20개 기업, 13개 대학 등이 참여했다.[10] 프로젝트 초기 예산은 971.1억원 (정부 지원금 692억원)이었다.[10]

2007년 4월 5일, 한국철도기술연구원은 이 차세대 고속열차의 이름으로 '강렬한 빛의 줄기'를 뜻하는 '''한빛'''을 발표했으며,[13] 이에 따라 HEMU-400X는 '''한빛 400'''으로도 불리게 되었다.[13] 열차의 예비 디자인은 2009년 5월에 공개되었고,[22] 같은 해 6월 부산 RailLog 2009 전시회에서 선두 차량 실물 모형이 공개되었다.[14] 상세 디자인은 2010년 10월에 발표되었다.[15]

2. 1. KTX-I 개발과 도입

1991년 한국고속철도 (KTX) 초기 계획에서는 서울과 부산 사이를 2시간 이내로 주행하기 위해 운행 속도를 350km/h로 예상했다.[2] 그러나 이후 시장에 출시된 고속 열차의 최고 속도에 맞춰 계획된 최고 속도는 300km/h로 조정되었다.[2] 이에 따라 코레일은 프랑스 알스톰사의 TGV Réseau 모델을 기반으로 한 KTX-I 열차를 도입하기로 결정했고, 2004년 4월 1일부터 KTX 운행을 시작했다.[3] KTX-I의 최고 속도는 2007년 11월에 305km/h로 소폭 향상되었다.[4]

2. 2. HSR-350x 개발

1996년, 대한민국 정부 연구 기관과 철도 산업체는 고속철도 기술의 완전한 국산화를 목표로 하는 프로젝트를 시작했다.[5][6] 이는 KTX-I 도입 과정에서 얻은 기술 이전을 바탕으로 진행되었으며, 시험 운행 최고 속도 385km/h, 상용 운행 최고 속도 350km/h를 목표로 하는 실험 열차 HSR-350x 개발로 이어졌다.[5][6]

HSR-350x는 시험 운행을 통해 기술 검증에 나섰고, 2004년 12월 16일에는 최고 속도 352.4km/h를 기록했다.[7] 하지만 당초 목표했던 상용 운행 속도 350km/h 달성에는 이르지 못했고, 이를 기반으로 개발된 상용 버전인 KTX-II(KTX-산천)는 기존 KTX-I과 동일한 최고 속도로 설정되었다.[8]

2. 3. HEMU-430X 개발

1996년 대한민국 정부 연구 기관과 철도 산업체는 고속철도 기술의 완전한 국산화를 목표로 하는 프로젝트를 시작했다. KTX-I 기술 이전을 통해 얻은 지식은 시속 385km/h까지 시험 운행하여 상용 버전 최고 속도를 350km/h로 설정하려 했던 실험 열차 HSR-350x 개발의 기반이 되었다.[5][6] 그러나 HSR-350x의 시험 최고 속도는 2004년 12월 16일 기록한 352.4km/h였으며,[7] 이를 기반으로 개발된 상용 버전 KTX-산천의 최고 속도는 KTX-I과 동일한 300km/h로 설정되었다.[8]

350km/h급 상용 열차 개발 목표는 HEMU-400X (''H''igh-speed ''E''lectric ''M''ultiple ''U''nit - ''400'' km/h e''X''periment, 고속 전기 동차 - 400km/h 실험) 프로젝트로 이어져 2007년 7월에 시작되었다.[9] 이 프로젝트는 한국철도기술연구원 (KRRI)과 현대로템이 주도했으며, 한국건설교통기술평가원 (KICTEP) 외[9] 20개 기업, 13개 대학, 그리고 다른 하나의 기관이 참여했다.[10] 6년 일정으로 시작된 이 프로젝트의 초기 예산은 971.1억원 (정부 지원금 692억원)이었으나,[10] 최종적으로는 2015년까지 8년간 총 1182억원의 예산이 투입되었다.[24] 2007년 4월 5일, 한국철도기술연구원은 이 차세대 고속열차의 이름으로 강렬한 빛줄기를 의미하는 '''한빛'''을 발표했으며,[13] 이에 따라 HEMU-400X는 '''한빛 400'''으로도 불리게 되었다.[13] 같은 해 9월 6일에는 KRRI 주최로 차세대 고속철도 기술개발사업 착수 보고회가 열렸다[33].

2009년 2월 17일 국토해양부는 외형과 실내 디자인 시안을 발표했고[29], 같은 해 6월 부산에서 열린 RailLog 2009 전시회에서 선두 차량의 실물 모형이 처음 공개되었다.[14] 2010년 9월 1일에는 미래 녹색국토 구현을 위한 KTX 고속철도망 구축전략에 따라 사업 기간이 1년 단축되고, 목표 최고 속도가 기존 400km/h에서 430km/h로 상향 조정되었다.[33] 같은 해 10월에는 상세 디자인이 발표되었다.[15]

2012년 5월 16일 경전선 창원중앙역에서 시제차량인 HEMU-430X가 출고되었다.[30] 이 차량은 설계 최고 속도 430km/h, 영업 운전 속도 370km/h~400km/h를 목표로 개발되었다. 기존 KTX나 KTX-산천과 달리 동력분산식 설계를 채택하여 가감속 성능과 제동 성능을 크게 향상시켰다. 정지 상태에서 300km/h까지 도달하는 시간은 KTX-산천의 5분 16초(또는 5분 1초[25])에서 3분 53초로 단축되었고, 제동 성능도 KTX-산천의 23MJ에서 43MJ로 향상되었다. 또한, 기관차가 없어지면서 선두·후미 차량에도 승객 탑승이 가능해져 편성 당 정원이 KTX-산천의 363명에서 456명으로 약 16% 늘어났다. 좌석 간 간격은 특실 1,120mm, 일반실 1,000mm으로, 일반실은 KTX-산천보다 20mm 넓어졌다. 차량 가격은 1편성(8량) 당 382.29999999999995억원이다.

출고 이후 100000km 이상의 주행 시험을 목표로[10][11] 시험 운행에 돌입하여, 2012년 12월 27일 시운전 중 속도 400km/h를 돌파하였다. 이후 10개월간 총 138회의 증속 시험을 거쳐 2013년 3월 28일 오전 3시 2분 46초에는 최고 속도인 '''421.4km/h'''를 기록했다.[31] 이는 프랑스, 일본, 중국에 이어 세계에서 4번째로 빠른 고속철도 기록이다. 다만, 한국철도기술연구원은 유지보수 시간 확보의 어려움 등을 이유로 더 이상의 최고 속도 경신보다는 부품 신뢰성 검증 등 안정화 테스트에 집중할 것이라고 밝혔다.[32]

HEMU-430X 개발을 통해 확보된 기술은 이후 상용화된 고속열차에 적용되었다. 2021년 1월 5일에는 이를 기반으로 한 준고속열차 KTX-이음이 운행을 시작했으며, 2024년 5월 6일에는 320km/h급 고속열차인 KTX-청룡이 운행을 시작했다.

2. 4. 상용화 (EMU-260/320)

HEMU-430X 기술을 바탕으로 개발된 상용 고속열차 모델은 EMU-260과 EMU-320이다. 이 모델들은 개발 초기 '''KTX-III'''라는 이름으로도 알려졌었다.[21]

EMU-260과 EMU-320은 기관차가 객차를 끄는 동력집중식인 KTX나 KTX-산천과 달리, 각 객차에 동력 장치를 분산시킨 동력분산식으로 설계되었다.[25] 이를 통해 가속 및 감속 성능이 향상되었고, 기관차가 차지하던 공간만큼 승객 좌석을 추가 확보할 수 있게 되었다. 좌석 간 간격은 특실 1120mm, 일반실 1000mm으로, 일반실의 경우 기존 KTX-산천보다 20mm 넓어졌다.

2016년 9월, EMU-260과 EMU-320의 디자인이 결정되었으며, 두 모델은 동일한 디자인을 공유하되 도색 패턴에서 차이를 두었다. 2017년 5월에는 EMU-260의 실물 크기 모형과 내부 디자인이 공개되어 대중의 의견을 수렴하는 과정을 거쳤다. 이후 2019년 11월, 첫 번째 EMU-260 편성이 시험 운행에 투입되었다.

HEMU-430X 기술을 기반으로 상용화된 첫 번째 열차는 최고 운행 속도 260km/h급 준고속열차인 KTX-이음 (EMU-260)이다. KTX-이음은 2021년 1월 5일 중앙선 청량리-안동 구간에서 첫 상업 운행을 시작하였다.

이후 최고 운행 속도 320km/h급 고속열차인 KTX-청룡 (EMU-320)이 개발되어, 2024년 5월 6일부터 경부고속선과 호남고속선에서 운행을 시작하였다.

3. 기술

HEMU-430X(개발 당시 HEMU-400X)는 기존 KTX, KTX-산천 등과는 다른 기술적 특징을 가진다. 가장 큰 차이점은 동력 분산 방식을 채택했다는 점이다.[18] 이는 각 객차 하부에 동력 장치를 분산시키는 방식으로, 고속 주행 및 가감속 성능 향상을 목표로 한다. 상업 운행 시 개발 목표는 300km/h 속도에 4분 이내, 12km 이내 거리에서 도달하는 것이었으며, 최고 시험 속도는 400km/h로 설정되었다.[15]

전동기의 경우, JR 동일본의 Fastech 360 사례처럼[10] 기존의 비동기식 유도 전동기와 효율이 높은 영구 자석 동기 전동기 두 종류를 모두 시험하여 최적의 방식을 선택할 계획이었다.[10]

고속 주행에 따른 공기 저항을 줄이기 위해 공기역학적 설계에도 노력을 기울였다. 팬터그래프의 접촉 슈 형상을 최적화하여 공기 저항(항력)과 양력(양력) 변동을 줄였고,[19] 열차 전두부(노즈) 디자인 역시 유전 알고리즘을 사용하여 공기 저항을 최소화하는 방향으로 설계되었다.[20]

차체는 알루미늄과 복합 재료를 사용하여 경량화를 추구했으며,[10] 승차감 향상을 위해 능동형 현가 장치가 적용되었다.[10] 변압기, 배터리 등 전기 시스템 부품 개발 역시 무게와 크기를 줄이는 데 중점을 두었다.[10]

또한, 유럽 고속철도 표준을 준수하도록 설계되어, 향후 현대로템의 해외 고속철도 시장 진출을 위한 기반을 마련하고자 했다.[10] 시험 열차는 1등석, 일반석, 바, 측정 장비 등을 갖춘 객차로 구성되었다.[15]

3. 1. 동력 분산 방식

HEMU-430X는 기관차가 객차를 끄는 동력 집중 방식의 KTX나 KTX-산천과 달리, 동력 분산 방식으로 설계되었다.[25] 이 방식은 300km/h 이상의 고속 주행 시 필요한 큰 점착력을 확보하는 데 유리하며,[25] 각 객차 하부에 동력 장치를 분산시켜 배치한다.[18]

동력 분산 방식을 채택함으로써 여러 장점을 가지게 되었다. 우선 가감속 성능이 크게 향상되었다. 정지 상태에서 300km/h까지 도달하는 데 걸리는 시간이 KTX-산천은 5분 1초가 걸리는 반면, HEMU-430X는 이를 3분 53초로 단축했다.[25] 제동 성능 역시 43MJ로, KTX-산천의 23MJ에 비해 향상되었다.[25]

또한, 열차 앞뒤를 차지하던 기관차가 없어지면서 모든 차량을 객차로 활용할 수 있게 되었다. 이에 따라 선두차와 후미차에도 승객 탑승이 가능해져 편성 당 총 좌석 수가 KTX-산천(363석) 대비 약 16% 증가한 456석으로 늘어나 수송 능력이 증대되었다.[25] 좌석 간 간격은 특실 1120mm, 일반실 1000mm으로, 특실은 KTX 및 KTX-산천과 동일하며, 일반실은 KTX보다 70mm, KTX-산천보다 20mm 더 넓다.[25]

기술적으로는 6량 편성 시험 열차 기준으로 4개의 중간 객차에 있는 모든 차축이 구동되는 방식이다.[18]

3. 2. 전동기

시험차량에는 기존의 유도전동기와, 이보다 크기가 작고 효율이 좋은 영구자석 동기전동기 두 종류의 구동장치를 모두 사용한다.[10] 유도전동기는 2호차부터 5호차까지 설치되어 있고, 영구자석 동기전동기는 부산 방면 가장 뒤쪽 차량인 6호차(Mc)에 설치되어 있다. 두 방식의 전동기 모두 개별 출력은 410kW이며, 각 동력차에는 4기씩 탑재되어 차량당 총 출력은 1,640kW이다.

특히 6호차(Mc)는 영구자석 동기전동기(1C1M 제어 방식)의 적용 시험을 위해 특별히 제작되었다. 이 때문에 6호차는 편성 내 다른 차량들과는 독립된 주회로 시스템을 가지며, 이를 위해 객실 안에 일부 관련 장비를 탑재하고 있다.

JR 동일본의 Fastech 360 개발 사례처럼[10], HEMU-430X 역시 시험 운행 기간 동안 두 종류의 전동기에 대한 종합적인 평가를 거쳐, 향후 양산 차량에는 더 적합하다고 판단되는 방식의 전동기를 채택할 예정이다.

3. 3. 차체

차체는 KTX-산천과 같은 알루미늄 더블스킨 구조를 채택했다.[18] 그러나 구조 최적화를 통해 KTX-산천 대비 중량을 5% 정도 경량화했으며, 차음 성능 또한 5dB 향상시켰다.[18] 무게를 더 줄이기 위해 알루미늄 외에도 복합 재료가 차체에 사용될 예정이다.[10]

KTX-I, HSR-350x, KTX-II와 달리 동력 장치를 각 객차 하부에 분산시킨 동력 분산 방식으로 설계되었다. 동력 장치는 차체 하부에 위치하며, 4개의 중간 객차 모든 차축이 구동된다.[18] 이 설계는 높은 가속도를 목표로 하며, 8량 편성의 상업용 열차가 시속 300km 속도에 4분 이내, 12km 이내 거리에서 도달하도록 계획되었다.[15] 최고 시험 속도인 시속 400km는 673초 및 56.98km 거리에서 도달할 예정이었다.[15]

승차감 향상을 위해 능동형 현가 장치를 적용했다.[10] 팬터그래프의 경우, 공기역학적으로 최적화된 접촉 슈 단면을 개발하여 기존 KTX-II 팬터그래프 대비 항력을 약 40%, 양력 진폭을 약 25% 감소시켰다.[19] 열차 앞부분(노즈)은 유전 알고리즘을 사용하여 설계되었는데, 초기에는 프랑스 TGV 및 독일 ICE 고속열차의 노즈 형태를 혼합하는 것부터 시작했으며, 2층 구조도 고려되었다.[20]

새로운 변압기, 배터리 및 기타 여러 전기 시스템 부품 개발 역시 무게와 크기를 줄이는 데 중점을 두었다.[10] 또한 이 열차는 유럽 고속철도 표준을 준수하도록 설계되어, 현대로템이 해외 고속철도 입찰 경쟁에 참여할 수 있는 기반이 될 것으로 기대된다.[10]

시험 열차의 경우, 첫 두 객차는 1등석 좌석, 네 번째 객차는 바와 특별 승객 구획, 다섯 번째 객차는 일반석 좌석을 시험했으며, 세 번째 및 여섯 번째 객차에는 측정 장비를 설치했다.[15]

3. 4. 대차

대차는 ITX-청춘 열차에서도 사용된 방식인 링크암식 볼스터리스 대차를 채용했다. 고속 주행 시 발생하는 진동을 줄이고 승차감을 높이기 위해, 일반적인 대차와 달리 요댐퍼를 양쪽에 2개씩 설치하였다. 또한 차체가 좌우로 기울어지는 현상을 막기 위한 안티롤 바도 장착되었다.

대한민국의 철도차량으로서는 최초로 세미 액티브 서스펜션이 설치되었다.

3. 5. 공기역학적 설계

G7 프로그램 연구에 따르면, 팬터그래프의 종방향 공기 저항 (항력)의 대부분과 팬터그래프에 작용하는 수직 공기력 (양력)의 가장 큰 구성 요소는 접촉 슈에서 발생한다.[19] HEMU-430X(개발 당시 HEMU-400X)의 경우, 연구진은 KTX-II 팬터그래프의 접촉 슈에 비해 항력을 약 40% 감소시키고 양력 진폭을 약 25% 감소시키는 공기역학적으로 최적화된 접촉 슈 단면을 개발했다.[19]

열차 앞부분(노즈) 스타일은 유전 알고리즘을 사용하여 설계되었다.[20] 초기에는 기존 프랑스 TGV 및 독일 ICE 고속 열차의 노즈 형태를 혼합하는 방식부터 시작했으며, 2층 구조도 고려되었다.[20]

3. 6. 기타

G7 사업 연구에 따르면, 팬터그래프에서 발생하는 공기 저항(항력)의 대부분과 수직 공기력(양력)의 가장 큰 부분은 접촉 슈에서 비롯된다.[19] HEMU-430X 개발 과정에서는 이러한 연구 결과를 바탕으로 공기역학적으로 최적화된 접촉 슈 단면을 개발하여, 기존 KTX-산천의 팬터그래프 접촉 슈에 비해 항력을 약 40%, 양력 진폭을 약 25% 감소시켰다.[19]

승차감 향상을 위해 능동형 현가 장치가 적용되었다.[10] 또한 열차 무게를 줄이기 위해 차체에는 알루미늄 외에 복합 재료도 사용하여 무게를 줄였고, 변압기, 배터리 등 전기 부품 개발 역시 무게와 크기를 줄이는 데 중점을 두었다.[10]

HEMU-430X는 유럽 고속철도 표준을 준수하도록 설계되었는데, 이는 향후 현대로템이 해외 고속철도 입찰에 참여할 기반을 마련한 것으로 평가된다.[10]

열차의 전두부(노즈) 디자인은 프랑스 TGV와 독일 ICE 고속열차의 형태를 참고하여 유전 알고리즘을 통해 최적화되었다.[20] 초기 구상 단계에서는 2층 구조의 열차도 고려된 바 있다.[20]

4. 운행 현황 및 계획

2012년 시제 차량 공개 이후 HEMU-430X는 다양한 시험 운행을 거치며 한국 고속철도 기술의 발전을 이끌었다.[30] 2013년에는 최고 속도 시속 421.4km를 달성하는 성과를 거두었으나[31], 이후에는 안정성 확보 및 부품 신뢰성 검증에 집중하는 방향으로 시험 운행이 진행되었다.[32]

애초 설계 최고 속도 430km/h, 영업 운전 속도 370km/h 이상을 목표로 개발되었지만[31], 실제 상용화는 HEMU-430X 기술을 기반으로 한 KTX-이음(EMU-260)과 KTX-청룡(EMU-320) 등 파생형 고속열차 개발로 이어졌다. 이는 HEMU-430X 프로젝트가 직접적인 상용화에는 이르지 못했더라도, 후속 모델 개발의 중요한 기술적 토대가 되었음을 의미한다.

다만, 목표했던 370km/h 이상의 초고속 운행은 현재 한국의 고속철도 인프라가 대부분 최고 속도 300km/h 수준에 맞춰져 있어[25] 즉각적인 실현에는 어려움이 따른다. 해당 속도로 운행하기 위해서는 기존 노선의 대대적인 개량이나 신규 노선 건설이 필수적이며[25], 이는 HEMU-430X 기술의 완전한 상용화와 한국 고속철도 시스템의 향후 발전 방향에 중요한 과제로 남아 있다.

4. 1. 시험 운행

2012년 5월 16일 경전선 창원중앙역에서 시제차량인 HEMU-430X가 공개 및 출고되었다.[30] 이 차량은 2015년까지 약 100000km의 시험 운행을 거칠 예정이었다.

출고 이후 10개월 동안 총 138회의 증속시험을 진행하였으며, 2013년 3월 28일 오전 3시 2분 46초에 최고 속도인 시속 421.4km를 기록했다.[31]

한국철도기술연구원에 따르면, 유지보수 시간 확보의 어려움 때문에 더 이상의 최고 속도 증속보다는 부품 신뢰성 검증 등 안정화 테스트를 중심으로 시험 운행을 진행할 것으로 알려졌다.[32]

4. 2. 상용화 계획

HEMU-430X는 설계 최고 속도 430km/h, 영업 운전 속도 370km/h~400km/h를 목표로 개발된 고속철도 차량이다.[31] 이 기술을 기반으로 한국의 고속철도 차량 수요에 대응하기 위한 양산 계획이 추진되었다. 2015년 이후 예상되는 약 1,600량 규모의 신규 고속철도 차량 수요를 염두에 두고 민간 참여 매칭 펀드 사업으로 진행되었으며, 시제차 개발 후 10만km 이상의 주행 시험 계획이 세워졌다.

HEMU-430X 기술은 실제 상용화된 고속 및 준고속 열차 개발의 기반이 되었다.

  • EMU-250: 2016년 5월 20일, 현대로템은 HEMU-430X 기술을 바탕으로 최고 속도 250km/h급의 양산형 열차인 EMU-250 5개 편성(30량)을 한국철도공사(KORAIL)로부터 수주했다. 계약 규모는 약 1020억원이며, 2020년 개통 예정이었던 부전-마산역 간 경전선 복선 전철 구간에 투입될 예정이었다.
  • KTX-이음 (EMU-260): HEMU-430X 기술을 적용한 첫 상용화 모델로, 최고 속도 260km/h급의 준고속열차이다. 2021년 1월 5일 첫 운행을 시작하여 주로 준고속 노선에서 운행 중이다.
  • KTX-청룡 (EMU-320): 최고 속도 320km/h급의 고속열차로, 2024년 5월 6일 운행을 시작했다. KTX-청룡의 도입으로 한국 고속철도 서비스의 속도와 수송 능력이 향상되었다.


그러나 HEMU-430X 자체의 목표 속도인 370km/h 이상에서의 상용 운행은 아직 이루어지지 못하고 있다. 현재 한국의 고속철도 노선 대부분은 최고 속도 300km/h 수준에 맞춰진 가선 및 신호 시스템을 갖추고 있어, 370km/h 이상의 속도로 운행하기 위해서는 대규모 노선 개량이나 신규 노선 건설이 필요하다. 이러한 기반 시설의 한계 때문에 국내 실용화에 대한 의문이 제기되기도 하며, 기술 개발의 초점이 국내 상용화보다는 해외 기술 이전을 통한 수출에 맞춰져 있다는 분석도 있다. 다만, 국내에서 실제 운행 실적이 없는 열차를 해외에 수출하기는 어렵다는 비판적인 시각도 존재한다. 한국철도기술연구원은 시제차의 최고 속도 달성(421.4km/h) 이후, 유지보수 시간 확보의 어려움 등을 고려하여 추가적인 속도 향상보다는 부품 신뢰성 검증 등 안정화 테스트에 집중할 것이라고 밝힌 바 있다.[32]

4. 3. 미래 전망

HEMU-430X는 영업 운전 속도 370km/h를 목표로 개발되었지만, 실제 운행을 위해서는 해결해야 할 과제가 남아 있다. 현재 한국의 고속철도 노선은 대부분 최고 속도 300km/h 운행에 맞춰진 가선과 신호 시스템을 갖추고 있다.[25] 따라서 HEMU-430X가 목표 속도인 370km/h로 운행하기 위해서는 기존 노선 전체를 대규모로 개량하거나, 해당 속도를 감당할 수 있는 새로운 노선을 건설해야 하는 상황이다.[25]

이러한 기반 시설 문제 때문에 HEMU-430X의 국내 실용화 가능성에 대한 의문이 제기되기도 한다.[25] 한국철도기술연구원은 시험 운행 중 최고 속도 421.4km/h를 달성했지만, 유지 보수 시간 확보의 어려움 등을 고려하여 향후 개발 방향은 최고 속도 경신보다는 부품 신뢰성 검증과 같은 안정화 테스트에 중점을 둘 것이라고 밝혔다.[25]

한편으로는 국내 실용화의 어려움을 극복하기 위해 해외 기술 이전을 통한 수출을 목표로 하고 있다는 시각도 있다.[25] 그러나 국내에서 성공적으로 상용화되지 못한 기술을 해외에 수출하는 것은 현실적으로 어렵다는 비판적인 목소리도 존재한다.[25]

이러한 상황 속에서도 HEMU-430X 개발을 통해 축적된 기술은 다른 고속철도 차량 개발에 영향을 미쳤다. 2016년 5월 20일, 현대로템은 HEMU-430X의 기술을 기반으로 최고 속도를 250km/h로 조정한 양산형 열차인 EMU-250 5개 편성(30량)을 한국철도공사(KORAIL)로부터 총액 약 1.02조원에 수주했다.[25] 이 열차는 2020년 개통 예정이었던 부전-마산역 간 경전선 복선 전철 구간에 투입될 예정이었다.[25] 이는 HEMU-430X 프로젝트가 직접적인 상용화에는 이르지 못했더라도, 한국 고속철도 기술 발전의 중요한 발판이 되었음을 보여준다.

5. 비판 및 논란

HEMU-430X의 개발 및 상용화 과정에서는 여러 비판과 논란이 제기되었다. 특히 시험 운행에서 높은 기술적 성과를 보였음에도 불구하고, 실제 국내 고속철도 노선에서의 운용 가능성과 관련된 실효성 논란이 주요 쟁점으로 부각되었다. 이는 기존 인프라의 한계와 막대한 추가 투자 필요성 등과 관련하여 꾸준히 지적되는 부분이다.

5. 1. 실효성 논란

HEMU-430X는 시험 운행에서 최고 속도 시속 421.4km를 기록하는 등 기술적 성과를 달성했지만[1], 실제 상업 운행 가능성에 대해서는 실효성 논란이 제기되고 있다. 현재 대한민국의 고속철도 노선 대부분은 최고 속도 시속 300km 운행을 기준으로 설계된 가선과 신호 시스템을 사용하고 있다.[2] 따라서 HEMU-430X가 목표로 하는 영업 최고 속도 시속 370km를 달성하기 위해서는 기존 노선 전체에 대한 대규모 개량 공사를 진행하거나, 해당 속도를 감당할 수 있는 새로운 노선을 건설해야 하는 문제가 있다.[2]

이처럼 막대한 추가 투자가 필요하다는 점 때문에 국내에서의 실용화 가능성에 대한 의문이 꾸준히 제기되고 있다.[2] 이러한 상황에서 열차 개발의 목표가 국내 상업 운행보다는 해외 기술 이전을 통한 수출에 맞춰져 있다는 분석도 나온다.[2] 그러나 일각에서는 국내에서 실제로 성공적으로 운행되지 않은 고속철도 차량을 해외 시장에 수출하는 것은 현실적으로 어렵다는 비판적인 시각도 존재한다.[2] 한편, HEMU-430X 개발 경험을 바탕으로 최고 속도를 시속 250km로 낮춘 양산형 모델인 EMU-250이 제작되어 경전선 등에 투입될 예정이다.[3]

참조

[1] 웹사이트 차세대 고속열차 최고시속 421km 기록 http://news.naver.co[...]
[2] 논문 High Speed Rail Construction of Korea and Its Impact http://168.126.177.5[...] Korea Research Institute for Human Settlements 2010-11-14
[3] 간행물 SNCF International in South Korea http://www.sncf-inte[...] SNCF 2010-08-27
[4] 뉴스 KTX 속도 시속 5km 빨라진다 http://article.joins[...] 2010-11-05
[5] 논문 Next Generation of Korea Train Express (KTX): Prospect and Strategies http://www.easts.inf[...] 2010-09-01
[6] 논문 Korea develops high-speed ambitions http://www.nxtbook.c[...] 2010-11-04
[7] 논문 Trans-Korean Railway http://www.irail.net[...] 2010-11-04
[8] 웹사이트 KTX 개통 5주년 보도자료 http://www.railsafet[...] Rail Safety Information System 2010-11-13
[9] 웹사이트 400 km/h High-Speed Train to be Unveiled by 2012 http://hispeedtrain.[...] Next-Generation High-speed Rail Technology Center 2010-08-28
[10] 논문 최고시험속도 400km/h 동력분산식 차세대 고속열차 개발(HEMU-400X) http://www.irail.net[...] 2010-11-13
[11] 웹사이트 Project Overview http://hispeedtrain.[...] Next-Generation High-speed Rail Technology Center 2010-09-01
[12] 웹사이트 HSR350x looking out for name http://www.krri.re.k[...] KRRI 2010-11-21
[13] 웹사이트 http://chaenamhee.co[...] Chae, Nam-Hee 2010-11-20
[14] 웹사이트 Korean high-speed train business team visits Brazil http://www.hyundai-r[...] Hyundai Rotem 2010-11-24
[15] 웹사이트 High Speed Trains http://dasan.kofst.o[...] Hyundai Rotem 2010-11-23
[16] 잡지 Korea's HEMU-400X high speed train to roll in 2011 http://www.railwayga[...] 2010-10-30
[17] 웹사이트 Experimental 430 km/h high speed train unveiled http://www.railwayga[...] 2012-05-21
[18] 웹사이트 Development of EMU prototype train technology (II-1) http://hispeedtrain.[...] Next-Generation High-speed Rail Technology Center 2010-09-01
[19] 논문 Proceedings of the 7th IASME/WSEAS International Conference on Fluid Mechanics and Aerodynamics 2011-02-16
[20] 논문 차세대 고속열차 HEMU-400X 차량 디자인 http://www.irail.net[...] 2010-11-13
[21] 뉴스 Korail launches new high-speed trains https://www.railjour[...] 2021-03-06
[22] 뉴스 [주간조선] KTX 진화를 거듭하다 http://news.chosun.c[...] 2010-09-02
[23] 웹사이트 最高時速430キロの韓国高速列車、商用化は早くても2020年 https://web.archive.[...] 中央日報 2016-04-08
[24] 웹사이트 韓国の最高時速430キロ高速列車、試乗イベントで303キロ？ https://web.archive.[...] 中央日報 2016-04-08
[25] 뉴스 数百億円の列車、運行できず放置＝韓国 https://web.archive.[...] 2018-10-02
[26] 뉴스 현대로템 고속열차‘해무’2020년 경전선 투입 http://news.donga.co[...] 2016-05-23
[27] 웹사이트 High Speed Trains http://dasan.kofst.o[...] Hyundai Rotem 2010-11-23
[28] 뉴스 고속열차 해무호 등장,‘서울-부산 90분 주파’ http://news.heraldm.[...] 헤럴드경제 2012-05-17
[29] 뉴스인용 차세대 고속열차 디자인 공개 http://app.yonhapnew[...] 연합뉴스 2009-02-17
[30] 뉴스인용 시속 430km 차세대 고속열차 첫 공개 http://imnews.imbc.c[...] MBC뉴스 2012-05-17
[31] 뉴스인용 차세대 고속열차 해무, 421.4km/h까지 주행 성공 https://news.naver.c[...] 연합뉴스 2013-04-07
[32] 뉴스인용 차세대 고속열차 해무, 시속 421.4km 돌파 http://m.ajunews.com[...] 아주경제 2013-04-07
[33] 웹사이트 차세대 고속철도 기술개발사업 착수 보고회 http://www.krri.re.k[...] 한국철도기술연구원 2007-09-18


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