▲ 운행속도 370km/h급의 차세대 고속열차 `EMU-370`

국내 기술로 상업 운행속도 시속 370㎞급 차세대 고속열차 개발이 완료되며 한국 고속철도가 초고속 운행 시대에 들어섰다. 정부는 내년 차량 제작에 착수해 2030년 시험 운행을 거쳐 2031년 이후 상용화를 추진한다.

국토교통부는국가연구개발사업(R&D)을 통해 상업 운행속도 370km/h(설계 최고속도 407km/h)급 차세대 고속열차 ‘EMU-370’의 핵심기술 개발을 완료하고, 2030년부터 시험 운행을 추진할 계획이라고 22일 밝혔다.

이번 기술 확보로 한국은 중국에 이어 세계에서 두 번째로 370km/h급 상업 운행 기술을 보유한 국가가 된다. 향후 2031년 이후 상용화가 이뤄질 경우, 국내 철도 이동 편의성은 획기적으로 개선되고 350km/h 이상 초고속 철도 시장을 겨냥한 수출 경쟁력도 한층 강화될 것으로 전망된다.

EMU-370 개발은 한국철도기술연구원을 주관으로 공공기관과 민간기업 등 7개 기관이 참여해 2022년 4월부터 2025년 12월까지 4년간 추진됐다. 총 사업비는 225억원으로, 정부가 180억원, 민간이 45억원을 부담했다.

이번 사업은 기존 상업 운행속도 320km/h급 고속열차인 KTX-청룡(EMU-320)의 기술을 기반으로 주행 성능과 안전성을 고도화해 상업 운행속도를 370km/h까지 끌어올리는 것을 목표로 했다.

특히 시속 350km를 넘어서면 급격히 증가하는 주행저항과 진동, 소음 등 기술적 한계를 극복하는 데 개발의 초점이 맞춰졌다. 이를 위해 총 6개 핵심기술이 개발됐으며, 성능 개선 폭도 뚜렷하다. KTX-청룡 대비 고속 전동기 출력은 47.4% 향상됐고, 주행저항은 12.3% 감소했다. 횡방향 진동 가속도는 33% 저감됐으며, 실내 소음도 2dB 줄었다.

고속전동기 분야에서는 부품 소형·고밀화와 냉각·절연 성능을 개선한 560kW급 고효율 전동기를 개발했다. 이는 기존 KTX-청룡 380kW급 대비 출력이 47.4%로 대폭 향상된 것으로, 고속 가속과 안정적인 초고속 주행을 가능하게 하는 핵심 요소다.

주행저항 저감을 위해서는 차량 전두부 형상을 최적화하고, 하부 대차 커버 적용과 옥상 돌출부 최소화 설계를 통해 공기저항 계수를 0.761Cd까지 낮춰 주행저항을 KTX-청룡 대비 10% 이상 감소시켰다.

주행 안전성과 승차감도 크게 개선됐다. 구동 대차의 현가장치 설계를 최적화해 횡방향 진동 가속도를 30% 이상 낮췄고, 유럽 기술표준(EN)이 제시하는 최고 수준의 승차감 지수(Nmv) 1.14~1.87(실내 측정 위치별)을 달성했다.

또한 실제 주행 환경을 모사한 롤러 시험을 통해 400km/h 이상 속도에서도 동적 안정성이 확인됐다. 실내 소음 역시 공력 소음과 주행장치 소음을 효과적으로 차단해 KTX-청룡 대비 2dB을 저감 시켰으며, 이는 해외 주요 고속차량(72~76dB)과 동등 이상의 수준을 달성했다.

이와 함께 고속 주행 시 압력 변화에 대응하는 기밀승강문을 국산화하고, 유럽보다 앞서 400km/h급 고속차량까지 적용 가능한 기술기준과 안전검증 체계를 마련했다. 이는 향후 3세대 초고속 열차 개발과 국제 표준 선점에 중요한 기반이 될 것으로 평가된다.

국토교통부는 EMU-370 기술의 조기 상용화를 위해 2026년 상반기 코레일을 통해 초도 차량 1~2편성(총 16량)을 발주하고, 2030년 초부터 평택~오송 구간 등에서 시험 운행을 실시할 계획이다. 향후 EMU-370이 국내 주력 고속열차로 자리 잡을 경우, 주요 도시 간 이동시간이 1시간대로 단축돼 전국이 사실상 단일 생활권으로 연결될 것으로 기대된다.

더불어 전 세계적으로 350km/h급 이상 고속철도 시장 규모가 확대될 것으로 전망되고 있어, 우리나라가 기술 경쟁력 우위를 확보함으로써 해외수출 기반 마련에도 기여할 것으로 예상된다.

국토교통부 강희업 제2차관은 “고속철도 도입 20년 만에 세계 최고 수준의 370km/h급 고속운행 기술을 독자적으로 확보했다”며 “앞으로 400km/h급 3세대 고속열차 핵심기술 개발을 통해 세계 철도 기술 강국으로 도약할 수 있도록 정부 지원을 이어가겠다”고 전했다.