한국철도공사(코레일)가 수소를 활용한 친환경 미래 철도를 개발한다.

코레일은 지난 8일 정부와 함께 ‘친환경 수소 전기동차 실증을 위한 연구개발사업’ 착수보고회를 개최했으며, 실증사업을 본격 추진한다고 9일 밝혔다.

이날 보고회는 코레일 한문희 사장과 국토교통부, 국가철도공단, 한국교통대학교 교수진 등 산·학·연 관계자 60여 명이 참석한 가운데 진행됐다.

이번 사업은 국토교통부와 국토교통과학기술진흥원(KAIA)이 주관하며, 오는 2028년까지 수소 전기동차를 상용화한다는 최종 목표를 위해 기술적·제도적 기반을 마련하는 것이 목표다.

핵심 과제로는 차량 제작 및 설계·성능 검증·수소 충전소 구축·관련 제도 개정 등이 있다.

오는 2027년 12월까지 연구비로만 약 321억 원이 투입되며, 이 중 200억 원을 국가가 지원하게 된다.

한편 수소 열차는 전기 대신 수소를 동력으로 이용해 전차선이 없는 비전철 노선에서도 운행할 수 있는 것이 장점으로 꼽힌다.

또 디젤 열차와 비교해도 에너지 효율이 2배 이상 높고, 탄소 배출이 없어 친환경적이다.

수소 열차의 최고 운행속도는 시속 150km로 한번 충전하면 최대 600km 이상을 달릴 수 있도록 설계될 예정이다.

코레일은 수소 열차를 2칸 1편성으로 구성하면 교외선, 경원선 등 기존 디젤기관차를 대체할 수 있을 것으로 기대했다.

코레일 박채옥 철도연구원장은 “국내 철도기관과 함께 매연과 소음 걱정 없는 친환경 수소전기동차 개발을 주도하고 비전철 구간의 노후 열차를 대체해 철도가 더욱 친환경 교통수단으로 도약할 수 있도록 노력하겠다”라고 말했다.

코레일의 수소 열차 실증 사업 [코레일 제공]

한편 글로벌 시장조사업체에 따르면 세계 수소연료전지 열차 시장은 2025년 약 26억 달러 규모에서 2035년 264억 달러까지 성장할 것으로 전망된다.

이는 연평균 28% 이상의 높은 성장률로, 독일·프랑스 등 유럽과 북미, 일본·중국 등 아시아가 성장을 주도하고 있다.

초기 인프라 투자 부담이 큰 것이 단점이지만, 친환경 정책 강화와 기술 발전이 확산을 뒷받침하고 있다.

해외 사례에서는 독일이 가장 앞서 있다.

알스톰의 ‘코라디아 iLint’ 수소열차를 세계 최초로 도입해 여러 주에서 운행 중이며, 정부 지원으로 시범 노선이 확대되고 있다.

영국은 ‘Teesside Hydrogen Vehicle Ecosystem’을 통해 열차·버스·상용차 등 다양한 수소 모빌리티를 시험 중이다.

일본 역시 JR East가 도요타·히타치와 협력해 수소연료전지-리튬이온 배터리 하이브리드 열차를 개발, 이미 시험 주행 단계에 있다.

수소연료전지는 수소와 산소의 전기화학 반응으로 전기를 생산해 부산물로는 물만 배출한다.

PEM 시스템을 주로 활용하며, 변환 효율은 50~60%로 디젤 대비 월등히 높다.

연료 사용량은 km당 0.38kg 수준으로 디젤보다 45% 이상 절감되고, CO₂ 배출은 거의 0에 가깝다.

이는 소음·진동 저감과 유지보수 비용 절감 효과로 이어져 철도의 친환경 경쟁력을 높이는 요소다.

정책적 측면에서도 수소열차는 중요한 의미를 갖는다.

EU, 영국, 일본 등은 탄소중립 목표 달성을 위해 철도 부문 ESG 전략을 추진하며, 수소열차를 모달시프트 정책과 결합해 교통부문 온실가스 감축 핵심 수단으로 보는 분위기다