달리는 열차를 실시간으로 모니터링 하는 ‘자가발전 무선센싱 기술’을 통해 기차의 탈선 사고를 예방할 수 있을 것으로 기대감이 모이고 있다.
12일 미래창조과학부에 따르면 한국철도기술연구원(원장 김기환) 김재훈 박사팀과 한국전자통신연구원(ETRI 원장 김흥남) 김영일 박사팀은 ‘자가발전 무선센싱 기술’을 개발, 지난 10일 철도연에서 발표했다.
자가발전 무선센싱 기술은 별도의 전원 없이 열차의 주행 진동에 의해 스스로 작동, 차축 베어링, 차륜 등 차량의 부품 상태를 실시간 측정 후 데이터를 기관실, 열차사령실 등에 무선으로 전송하는 기술이다.
열차에 부착된 소형 장치가 열차의 주행 진동만으로 자가발전을 통해, 차량상태 검측, 검측 데이터 무선전송 등에 필요한 전원의 전력을 얻는 것이 기술의 핵심이다.
철도연은 자가발전 무선센싱에 사용된 통신기술은 고속으로 주행하는 철도환경에서 발생하는 전파 전달 지연 및 연결 불안정, 신호 감쇄 등의 통신 문제를 세계 최저전력으로 극복한 국내 독자 기술이라고 덧붙였다.
특히 차량에 전원시설이 없는 화물열차는 물론, 고속열차, 전동차 등 다양한 철도차량의 이상 상태를 실시간으로 모니터링해 대응할 수 있다. 열차 주행 진동으로 자가발전을 하기 때문이다.
현재 우리나라, 미국, 호주 등의 화물열차는 전원시설이 없다. 때문에 주행 장치 등 화물열차의 핵심부품 관리는 육안검사와 부품을 일부러 분해해야지만 이상여부가 확인 가능했다. 앞으로 자가발전 무선센싱 기술이 적용되면 탈선 등으로 인한 화물열차 사고를 조기에 예방, 보다 안전한 운행을 할 수 있을 것으로 보인다.
이 기술은 진동을 유발하는 펌프, 압축기 등의 설비에도 적용할 수 있어 플랜트, 발전소, 산업 생산장치 등 다양한 산업의 실시간 모니터링에 활용 가능하다. 자가발전 전력량은 세계 최대다. 무선전송 모듈은 짧은 전송 주기에서도 기존 초저전력 상용 제품보다 소량의 전력을 사용한다.
한편 철도연은 자가발전 무선센싱 기술을 시속 400㎞ 이상으로 시운전 중인 해무열차(HEMU-430X·차세대고속열차)에서 성능 검증을 완료했다. 올해 8월부터 KTX, 화물열차 등 다양한 열차에 적용을 통해 국내외 상용화를 추진할 계획이다. [시사포커스 / 박하늘 기자]
