성능·차체·편의성·안전…트램 국내 표준규격 수립-사업계획 지원, 차량 제작·유지보수…안전성·경제성 향상 기대

성능·차체·편의성·안전…트램 국내 표준규격 수립-사업계획 지원, 차량 제작·유지보수…안전성·경제성 향상 기대

담당부서광역시설운영과 등록일2021-01-12 11:00

 

성능·차체·편의성·안전…트램 국내 표준규격 수립
- 사업계획 지원, 차량 제작·유지보수…안전성·경제성 향상 기대 -

□ 국토교통부(장관 변창흠) 대도시권광역교통위원회(위원장 최기주)는 지자체에서 트램 사업의 계획 수립 및 트램 차량 도입 시 활용할 수 있는 ‘트램 차량 표준규격’(이하 표준규격)을 마련하였다.

ㅇ 표준규격은 성능, 차체, 이용자 편의성, 안전 등 4개 분야에 대해 총 35개 세부항목을 선정하여 제시하였다.

□ 표준규격은 지자체의 트램 사업지원 등을 위해 마련하였다.

ㅇ 트램은 도로에 깔린 레일 위를 주행하는 교통 수단으로 유럽, 북미 등 주요 도시에서 대중적인 교통수단으로 활용되고 있다.

ㅇ 우리나라의 경우 2016년부터 도시철도법 등 트램 도입에 필요한 관련 법령 정비를 통해 제도적 기반을 마련하였으며,

- 이르면 오는 2023년부터 부산 오륙도선을 시작으로 서울 위례선, 대전2호선 등이 순차적으로 운행될 것으로 예상된다.

□ 다만, 대다수 지자체는 국내 운행사례가 없는 점, 해외 제작사의 다양한 트램 차량 종류 등으로 인해 차량 선택 및 노선계획 수립 등에 어려움을 겪어왔다.
ㅇ 이와 함께, 지역별로 다양한 차량 형식이 도입될 경우 유지보수와 운영의 효율성이 낮아지고, 지역별 소량 맞춤형 발주에 따른 차량 구매비용이 증가하는 등의 우려도 있었다.

ㅇ 이러한 문제는 이번에 마련된 표준규격을 통해 상당부분 해소될 것으로 기대된다.

□ 표준규격의 주요 내용은 다음과 같다.

ㅇ (차량 종류) 트램 차량은 전 세계적으로 널리 쓰이는 유가선 트램과 국내에서 개발을 진행 중인 무가선 트램 등 2종류로 구분*하였다.

* 유가선 : 선로를 따라 설치된 전기선으로부터 차량에 전력을 공급 / 전기선 설치 ○
무가선 : 배터리(저장) 또는 연료전지(변환·생산)로부터 전력을 공급 / 전기선 설치 ×

- 유가선과 무가선 차량의 성능기준은 대부분 동일하나, 무가선은 에너지 저장방식(ESS, Energy Storage System) 등에 따라 전기성능을 별도로 제시한 것이 특징이다.

ㅇ (성능) 차량의 성능은 최고속도를 시속 70㎞로, 입력전압은 도심지 공급에 적합한 750V로, 가감속 수준 등 주요 성능은 해외에서 주로 운행되는 트램 차량과 동등한 수준으로 설정하였다.

ㅇ (무가선 특별사양) 무가선 전력공급 방식은 현재 기술개발 현황 및 향후 도입 가능성 등을 고려하여 배터리(battery), 슈퍼 커패시터(super-capacitor, 초고용량 축전기), 수소 연료전지 등 3가지를 제시하였다.

- 각 무가선 방식별로 기존 도시철도에 비해 짧은 거리*를 운행하는 트램의 노선특성을 고려하여 적정 수준의 충전용량(예시 : 배터리의 경우 40㎞ 이상 운행)과 충전시간을 설정**하였다.

* 기존 도시철도 노선길이 : 20∼60㎞ / 트램 노선길이 : 5∼35㎞
** 배터리 : 용량 200kwh 이상, 충전시간 급속 2h, 완속 30min / 슈퍼캡 : 용량 8kwh 이상, 충전시간 20s / 수소 연료전지 : 수소탱크 용량 40㎏ 이상
ㅇ (차체) 차체 규격은 전 세계적으로 많이 운행되는 5모듈 1편성(35m)을 기본으로 하고, 국내 도심지 도로의 차로 폭(2.75m∼)과 육교 등 도로시설의 높이(4.5m∼) 등을 고려하여 도로주행에 적합하도록 차량 폭은 2.65m로, 차량 높이는 3.6m로 하였다.

ㅇ (이용자 편의성) 냉·난방 성능(8∼10kW)과 조명 밝기(250lx) 등은 차체 규격에 적합한 수준으로 하고, 바닥 높이는 교통약자의 접근성 등을 고려하여 저상버스와 동일한 350㎜로 설정하였다.

ㅇ (안전) 마지막으로, 안전을 고려하여 충돌강도와 차량 무게 등은 유럽 규격(European Norm), 도시철도건설규칙 등 국내외 기준을 준용하여 제시하였다.

□ 표준규격에서 제시된 주요 수치는 지자체 및 국내 제작사 등의 의견과 국내외 기술수준, 해외에서 상용 중인 트램의 성능수준 등을 고려하여 설정하였다.

ㅇ 또한, 이는 권고의 성격으로 트램을 계획 또는 도입을 검토하는 지자체는 표준규격을 우선 참고하되, 해당 지역의 여건에 맞춰 일부 항목을 조정하여 적용할 수 있다.

□ 한편, 표준규격은 무가선 저상트램 등 기술개발(’09∼’22), 트램 도입근거 마련 등 법령정비(’16∼’18), 트램 시설 설계 가이드라인 제정(’20.8) 등 트램 활성화 지원대책의 일환으로 마련되었다.

ㅇ 올해도 트램 사업의 투자평가체계 개선 등의 제도정비를 지속 추진해 나갈 계획이다.

□ 대도시권광역교통위원회 이윤상 광역교통운영국장은 “트램이 보편화되어 있는 유럽, 북미 등과 비교할 때 상대적으로 출발이 늦어진 측면이 있다“면서,
ㅇ “이번에 마련된 표준규격을 통해 지자체의 트램 계획 수립을 지원하고, 차량 제작사 입장에서 장기적 부품 판매처를 확보할 수 있게 되는 등 국내 트램의 활성화와 트램 산업의 성장발전에 도움이 되기를 바란다”고 덧붙였다.


참고1 트램 차량 표준규격
□ 주요 항목
분야 주요항목 차량 유형 비고
유가선 트램 무가선 트램
성능 차량 성능 최고속도 ㅇ ㅇ -
가속도 ㅇ ㅇ
감속도 ㅇ ㅇ
저크 ㅇ ㅇ
전기적 성능 입력 전압 ㅇ ㅇ -
판토그래프 ㅇ ㅇ
판토작동범위 ㅇ ㅇ
모터추진성능 ㅇ ㅇ
ESS 충전시간 - ㅇ 무가선 특별사양
ESS 성능 및 용량 - ㅇ
ESS 냉각방식 - ㅇ
ESS 충전방식 - ㅇ
차체 차체 규격 총길이 ㅇ ㅇ -
차폭 ㅇ ㅇ
총높이 ㅇ ㅇ
축거 ㅇ ㅇ
궤간 ㅇ ㅇ
최소회전반경 ㅇ ㅇ
이용자 안락성 내부소음 ㅇ ㅇ -
편의성 외부소음 ㅇ ㅇ
난방 ㅇ ㅇ
냉방 ㅇ ㅇ
조명 ㅇ ㅇ
좌석 재질 ㅇ ㅇ
수송용량 승차정원 ㅇ ㅇ -
최대 승차인원 ㅇ ㅇ
접근성 바닥높이 ㅇ ㅇ -
내부 높이 ㅇ ㅇ
출입문 개폐방식 ㅇ ㅇ
면당 출입문수 ㅇ ㅇ
개폐 방식 ㅇ ㅇ
출입문 폭 ㅇ ㅇ
출입문 높이 ㅇ ㅇ
안전 충돌강도 충돌강도 ㅇ ㅇ -
차량무게 최대 축중 ㅇ ㅇ -
□ 세부사양 : 가선

1. 차량 성능 4. 안락성
최고속도 : 70km/h 내부소음
가속도 - 75dB(60km/h), 70dB(개활지 정차)
- 평균(0∼40 kn/h) : 1.2 m/s2 외부소음
감속도(하중조건 AW0∼AW2) - 81dB(60km/h), 68dB(차량 정차)
- 상용 : 1.2 m/s2 * 주거지역 경유 등 노선별 운행특성을 고려하여 조정 가능
- 비상 : 2.7 m/s2 난방 성능 : 8 kw
저크 : 1.0 m/s3 냉방 성능 : 10 kw
조명 : 250 lx (1.30m)
2. 전기적 성능 좌석 재질 : 불연재료 사용
입력 전압 : 750V DC (550V∼900V)
판토그래프 : 1개 5. 수송용량
판토작동범위 : 3.60∼6.50m 승차 정원 : 120인 (2.5인/m2)
모터추진성능 : 360kw 이상 (750V) 최대허용 승차인원 : 280인 (6인/m2)

3. 차체 규격 6. 접근성
총길이 : 35.0m 이하 (5모듈 1편성 기준) 바닥 높이(저상) : 350 mm (고상 875mm)
차폭 : 2.65m (static template) 내부 천장 높이 : 2.1 m
총높이 : 3.60m (판토 하강) 출입문 개폐방식 : 외부 회전
* 지하차도나 보도육교가 없는 경우 높이 변경 가능 출입문수/면 : 측면 당 양문 4 이상
축거 : 1.9m (+/-10%) 출입문 개폐 : 반자동
궤간 : 1,435 mm 출입문 폭 : 1.5 m(양문)
최소회전반경 : 25m 출입문 높이 : 2.0m

7. 충돌강도
충돌 강도 : 압축 하중 200kN

8. 차량무게
공차중량 : 38.5t / 최대중량 : 56.7t
축중 : 13.5t 이하
* 트램 무게 및 축중이 기존 도로교량의 설계하중 초과 시 가벼운 차량으로 별도 제작 가능
□ 세부사양 : 무가선

배터리(예시) 슈퍼캡(예시) 수소 배터리 셀(예시) 기타(예시)

1. 차량 성능 3. 차체 규격
가선과 동일 가선과 동일

2. 전기적 성능 4. 안락성
입력 전압 : 750V DC(350V∼900V), 1,500A 가선과 동일
판토그래프 : 1개 (제외 가능)
판토작동범위 : 3.60∼6.50m 5. 수송용량
모터추진성능 : 360kw 이상 (750V) 가선과 동일

1) 배터리 방식 6. 접근성
- 충전시간 : 2h(완속), 30min(급속) 가선과 동일
- 용량 : 200 kwh 이상
- 충전방식 : 판토 또는 지상접촉 7. 충돌강도
- 취부높이 : 3.60∼6.50m(판토), 0∼10mm(지상) 가선과 동일
- 냉각방식 : 공냉 또는 공냉+수냉
8. 차량무게
2) 슈퍼캡 방식 공차중량 : 45t / 최대중량 : 63.2t
- 충전시간 : 20s 축중 : 13.5t 이하
- 용량 : 8 kwh 이상 * 트램 무게 및 축중이 기존 도로교량의 설계하중 초과 시 가벼운 차량으로 별도 제작 가능
- 충전방식 : 판토 또는 지상접촉
- 취부높이 : 3.60∼6.50m(판토), 0∼10mm(지상)
- 냉각방식 : 공냉+수냉 또는 수냉

3) 수소 방식
- 수소탱크 용량 : 40kg 이상
- 충전압력 : 700 bar
- 취부 높이 : 1.00∼2.00m
- 냉각방식 : 공냉+수냉 또는 수냉


참고2 무가선 저상트램 표준규격 차량 조감도(예시)





※ 본 조감도는 예시 자료임 / 무가선 저상 트램(국가R&D) 조감도 활용
참고3 무가선 방식별 비교

□ 배터리(battery) 방식

ㅇ (개요) 차량기지 등에서 배터리를 충전하고, 배터리에 저장된 에너지로부터 전력을 공급받아 운행

ㅇ (특징) 충전시설 설치(차량기지) 및 충전전력 공급(전기선)이 용이

- 충전시간이 상대적으로 길고(완속 2h, 급속 30min), 현재 기술여건 상 1회 충전 시 주행 가능거리가 40㎞ 수준 (국가R&D, 200kwh 용량 기준)

ㅇ (사례) 국내 무가선 저상트램(국가R&D, 철기연 주관) / 프랑스 니스(alstom), 터키 콘냐(skoda), 독일 뮌헨(stadler) 등은 가선·배터리 혼용

□ 슈퍼캡(supercapacitor) 방식

ㅇ (개요) 각 정류장에서 짧은 시간(20s) 동안 다음 정류장(0.5㎞ 내외)까지 운행 가능한 만큼 배터리를 충전하는 방식으로 운행

ㅇ (특징) 적정 정류장 간격 확보 시 노선길이와 무관하게 운행 가능

- 도심지 내 각 정류장에 전기 공급시설(변전소, 충전시설 등) 필요

ㅇ (사례) 스페인 세비야(CAF)·사라고사(CAF), 대만 카오슝(CAF)

□ 수소 연료전지 방식(수소 연료전지-ESS hybrid)

ㅇ (개요) 차량기지 등에서 수소를 충전하고, 수소 연료전지를 통해 전력을 생산·운행하는 방식

ㅇ (특징) 등·감속 구간에서의 잉여전력은 배터리에 저장하여 가동·가속 구간 등에서는 배터리에 저장된 전력도 활용 가능

- 수소 저장 및 운송을 위한 인프라 구축이 필요하며, 수소 트램은 기술개발 단계로 국내외 운행사례가 없음