현대로템이 국내 최초로 개발한 전동차용 영구자석 동기전동기 추진시스템이 영업운행 시범 적용 이후 6000km를 돌파하며 안전성을 입증했다.

현대로템은 19일 서울시 6호선 열차에 적용한 전동차용 영구자석 동기전동기(PMSM, Permanent Magnet Synchronous Motor)와 이를 제어하는 추진제어장치(1C1M, VVVF 인버터)의 영업운행 누적거리가 이 거리를 넘어섰다고 밝혔다.

아울러 현대로템은 영업운행 중 주기적인 점검으로 성능과 안전성 검증을 동시에 진행했으며 시범 적용 후 현재까지 무고장 운행으로 최적의 성능을 확인했다고 강조했다.

현대로템이 개발한 PMSM이 적용된 도시철도 열차.

현대로템이 개발한 영구자석 동기전동기(오른쪽)와 추진제어장치.

영구자석 동기전동기와 추진제어장치로 구성되어 있는 추진시스템(PMSM 추진시스템)은 자동차의 엔진에 해당되는 전동차의 핵심 장치다.

현대로템은 전동차 핵심부품의 국산화 필요성과 에너지 절감을 요구하는 글로벌 추세에 따라 2016년부터 서울교통공사와 PMSM 추진시스템 기술 개발을 위한 공동 기술개발 협약(MOU)을 시작으로 약 3년에 걸쳐 국산화 개발에 성공했으며 지난 5월 서울시 6호선 열차에 개발된 기술을 시범 적용했다.

그동안 국내 전동차에 적용됐던 PMSM 추진시스템은 모두 일본 제품으로 국산화된 PMSM 추진시스템을 적용하는 것은 서울시 6호선이 처음이다. 현대로템은 서울 6호선 열차 영업운행으로 국산 PMSM 추진시스템의 성능을 입증해 국내 유일의 상용화된 PMSM 추진시스템 기술과 운영실적을 보유하게 됐다.

이번에 현대로템이 개발한 PMSM 추진시스템의 추진 용량은 일본 제품 대비 10% 이상 향상되어 출퇴근 시 승객 수요가 많은 서울시 지하철에 최적으로 설계됐으며 영구자석 동기전동기의 경우 밀폐형 구조로 청소가 불필요하다.

또 영구자석 동기전동기는 기존 유도전동기 대비 실내소음이 저속에서 10dB(A)가 감소하고 고속에서는 3dB(A) 정도가 줄어 승객들이 확연히 소음 감소를 체감할 수 있으며 효율은 97%로 5%가 증대되고 에너지 소비는 31%가 저감됐다.

이를 통해 328량 규모의 6호선 열차에 PMSM 추진시스템을 적용할 경우 기존 유도전동기 방식 대비 30년간 약 358억 원의 에너지 비용 절감과 약 38억 원의 유지보수 비용을 절감할 수 있다. 아울러 일본 제품 대비 비용 절감이 가능해 향후 서울교통공사가 교체 예정인 4,5,7,8호선의 약 1200량의 노후 전동차 수요를 고려하면 약 1000억 원의 수입대체 효과도 거둘 수 있을 것으로 예상된다. 현대로템은 향후 차별화된 국산 신기술을 적극 활용해 PMSM 추진시스템 소요가 필요한 국내외 전동차 시장을 적극 공략해 나갈 예정이다.

현대로템 관계자는 “전동차 핵심부품의 원천기술 확보를 통해 기술자립과 생산비용 절감을 실현할 수 있게 되었다”며 “지속적으로 신기술을 개발하고 핵심부품을 국산화해 글로벌 철도차량 제작업체로 나아갈 것”이라고 말했다. 정옥재 기자 littleprince@kookje.co.kr