[1/5] JR홋카이도: 역경을 극복한다 – 재생차량으로 하이브리드 차량 제작(내용이 많습니다)

[1/5] JR홋카이도: 역경을 극복한다 – 재생차량으로 하이브리드 차량 제작(내용이 많습니다)

 

제목으로는 홋카이도의 하이브리드 차량에 대한 내용으로 보이지만, JR홋카이도가

지금까지 개발한 차량들이 ‘핸디캡’이 있었기에 이를 극복하기 위한 과정을 보여줍니다.

JR홋카이도가 로컬선에서 내는 적자 규모도 이 기사를 통해 확인할 수 있습니다.

 

JR홋카이도가 Unique한 차량 개발에 전념하고 있다.

2007년 가을, 폐차 직전의 기동차를 개조한 신형 하이브리드 차량을 개발했다.

시험적 영업운행에 들어갔던 DMV(Dual Mode Vehicle)은 선로와 도로 모두를

주행할 수 있었던 화제의 차량이다.

 

▷’가볍고, 작고, 싸게’

삿포로시(札幌市) JR홋카이도 나에보공장(苗穂工場).

차체에 ‘Inno tech Train’이라 쓰여진 신형 하이브리드 차량이 모습을 드러냈다.

 

“기술혁신(Innovative Technology)으로 탄생한 열차라는 의미를 포함했습니다”

개발을 총괄했던 JR홋카이도 가키누마 부사장이 밝혔다.

 

시작차는 홋카이도 내 로컬선을 달린 기동차가 기반이다.

제작한 지 11년, 퇴역이 다가온 차량이었다.

하이브리드 차량은 두 가지의 다른 동력원을 갖춘 것으로 경유가 원료인 디젤

엔진으로 달리는 기동차를 개조하여 모터를 더했다.

디젤엔진은 지구온난화에 치명적인 이산화탄소 등 배기가스를 배출하고,

기존 엔진으로는 고출력에 한계를 가지고 있다.

 

이를 극복을 위한 ‘열쇠’는 전차의 도입이지만, 전철화 인프라 투자는 1km 당

1억엔이 든다.

 

JR홋카이도는 이용객이 적고, 채산성이 좋지 않은 로컬선을 많이 운영하고 있다.

영업거리는 약 2,500km로 길다.  매년 300억엔 정도의 영업적자를 기록.

JR홋카이도의 전철화율은 17.5%로 JR 각사 중에서 최저를 기록하고 있다.

JR동일본, JR도카이는 70% 전후로 이 차이도 상당히 크다.

이 때문에 2002년부터 개발한 것이 하이브리드 차량이다.

 

긴 거리를 더 빠르게 달리 필요가 있는 홋카이도의 철도사정을 근거로 JR홋카이도의

하이브리드 차량은 ‘가벼움, 작음, 저렴함’을 추구하고 있다.

 

2007년 가울에 완성한 시작차는 모터로 차 바퀴를 돌려서 역을 출발한다.

그 후는 엔진 구동력을 더해서 속도를 높인다.

 

브레이크를 걸었을 때 생기는 에너지를 회수하여 모터를 발전기로 사용하여

배터리에 저장하여 동력원으로 한다.  이산화탄소 배출량이 적어지고, 연비도 기존

기동차에 비해 20% 가까이 개선이 가능하다.

 

▷특급을 타겟으로 140km/h 목표

세계 철도에서 최초의 하이브리드 차량에 개발한 JR동일본.

이 구조는 JR홋카이도와는 근본적으로 다르다.

엔진으로 발전기를 돌려 모터를 움직여서 달린다. ‘발전소를 내장한 전차’다.

 

가키누마 부사장은 생각했다. “미래에는 엔진 대신에 연료전지를 사용한다고

생각한다.  단, 연료전지의 실용화는 아직 해결해야 할 과제가 많다”

배터리 장비의 무게는 약 550kg로 JR동일본의 반 정도다.

발전기의 역할은 모터가 담당한다.

 

JR홋카이도가 가지고 있는 차량은 약 1,000량. 이 중 절반이 기동차다.

동력장치를 소형화 한다면 기존 기동차 개조로 하이브리드 차량화가 가능하다.

그러나, 배터리 도입 비용은 1량 당 약 3천만엔.

 

JR홋카이도는 “JR동일본 같은 방식의 하이브리드 차량을 만드는 것에 비해

절반 정도로 [비용이] 가능합니다” 라고 말했다. 수익에 알맞은 개발이 기대되고 있다.

 

JR홋카이도는 3년 후를 목표로 실제로 승객이 타는 시작차를 만든다.

특급열차의 ‘하이브리드화’ 계획도 가지고 있다.

기술팀은 틸팅 원리와 공기스프링을 사용하여 커브에서 차체를 크게 기울여서

고속으로 달리는 기술도 개발하고 있다.  하이브리드 기술과 조합한다면 “최고속도가

140km/h로 현재보다 10km/h 빨리 달릴 수 있다” 라고 말한다.

홋카이도신칸센 신하코다테(新函館) 개업에 맞춰 하코다테~삿포로 구간의 고속화를

계획하고 있다.

 

▷개성으로 바꾸는 발상

“핸디캡을 개성으로 바꾼다” 가키누마 부사장이 말한 기술개발의 Concept다.

가키누마 부사장은 마이크로버스를 개조한 DMV를 탄생시켰다.

출발점에는 이러한 발상이었다.

 

선로와 도로를 달리는 차량 개발은 1930년대부터 국내외에서 시작되었으나,

“발상이 철도의 고정관념이었다” 라고 말한 부사장.

무거운 철도차량을 도로에서 달리려 했지만, 스피드가 나오지 않고, 개발은 좌절되었다.

DMV는 이용객이 적은 로컬선을 대상으로 탄생했다.

(이용자가 적다면) “이용객에 대응한 차량 크기로 만들면 되지 않는가” 라고 생각했고,

마이크로버스 개조를 생각해 냈다.  이렇게 하니까 레일 폭이 딱 맞았다.

철도용 바퀴와 함께 타이어가 레일에 올라가서 동력을 전달하는 구조가 실현되었다.

눈이 쌓인 도로를 달리는 Standard 타이어 장착으로 레일 위에서도 미끄러지지 않는다.

‘버스로부터의 발상’이 성공한 것이다.

 

부사장은 토치기현(栃木県) 출신, 철도가 없는 산의 마을 출신이다.

 

▷표본은 아사히야마동물원(旭山動物園)

핸디캡을 개성으로 변화한 예로서 가키누마 부사장은 홋카이도 아사히야마동물원을

꼽는다.  아사히야마는 부지가 제한되어 있고, 진귀한 동물도 없으나, 동물을 있는

그대로 보여주는 ‘행동전시’가 성공하여 전국적으로 인기를 모았다.

 

DMV도 이용자가 적은 핸디캡이 있어서 탄생했다.

2007년 봄부터 JR센모선(釧網線)에서 시작한 ‘시험적 영업운행’에는 국내외에서

시찰이 잇달았다.  신칸센은 확실히 첨단을 달리는 기술이지만, 재래선 기술도

생각하기에 따라 나름대로 생존할 수 있다.

이러한 발상은 철도업계의 ‘아사히야마동물원’이다.

 

출처: 1월5일, 아사히신문

 

사진이 폐차 예정인 기동차를 개조한 하이브리드 차량입니다.