다원시스, 고속철도 핵심 원천기술 과제 수주

주식회사 다원시스가 고속철도 추진에 핵심기술인 희토류 저감형 영구자석 동기전동기를 개발한다.

다원시스는 국토부 산하의 국토교통과학기술진흥원으로부터 ‘희토류 저감형 영구자석 동기전동기 ‘ 개발 과제를 수주했다고 1일 밝혔다.

전기연구원 등이 컨소시엄으로 참여하였으며, 총 과제규모는 약 142억원으로 2025년까지 완료될 예정이다. 주요 개발 목표는 고속철도 추진을 위한 희토류 저감형 영구자석 동기전동기와 460kW급 추진제어시스템의 개발이다.

철도차량 추진시스템은 철도차량의 주행 에너지의 90% 이상을 소비하는 대전력 기기로 구성되어 있고, 중량의 약 20%, 부피의 약 50% 이상을 차지하는 핵심 부품으로서, 추진시스템의 경량화 및 효율 향상은 철도차량의 운행 에너지 효율 향상과 직결되는 핵심기술이다.

또한 전동기란 열차에 탑재된 주 변압기를 통해 공급되는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하여 열차의 진행에 필요한 견인력을 공급하는 역할을 하며, 현재 고속열차에는 주로 유도전동기와 영구자석형 동기전동기가 사용되고 있다.

다원시스는 영구자석 동기전동기를 개발하여, 유도전동기 대비 효율을 약 2~5% 이상 개선하며 부피 또한 크게 저감하여 세계적인 수준의 제품을 개발한다는 계획이다. 국내 고속철도에서는 아직까지 유도전동기를 사용하는 단계에 머물러 있고, 세계적인 사례로도 신칸센 등 매우 소수에서만 적용된 글로벌 최신 기술이다.

또한 국내에서 최근 연구개발이 진행되고 있는 매입형 영구자석 동기전동기(IPMSM)의 경우, 희토류에 대한 자원 무기화 등 대외적인 리스크가 상존하고 있어, 가격과 수급이 불안정한 단점이 있다. 다원시스는 이번 과제를 통하여 기 개발품 대비 10% 이상 희토류를 저감하여, 글로벌 수준의 기술을 견지함과 동시에 가격 경쟁력도 제고한다는 계획이다.

다원시스 관계자는 “희토류 저감형 영구자석 동기전동기는 높은 에너지 효율과 제작의 용이성, 우수한 제어성 등 장점이 탁월한 기술로, 현재의 인버터를 사용하는 유도전동기 시장의 대체가 가능하며, 국내외 동력분산식 고속차량 도입 계획은 지속적으로 확대되고 있어, 관련 시장 진입에 대한 경쟁력 확보가 기대된다. “고 밝혔다.

또한 “산업용 전동기의 경우 최저효율제에 의한 강제적적인 전동기 효율 기준이 존재하고 있고, 대부분의 경쟁사는 IE3(프리미엄급) 충족에 머물러 있다. 전 세계적으로 온실가스 감축을 위한 에너지 효율 등급의 기준이 향상되고 있어, 당사는 선제적으로 IE4(슈퍼프리미엄급) 이상의 제품개발을 통하여, 세계적인 기술 수준에 부응하도록 것”이라고 밝혔다.