미국·러시아 등 천연가스 철도차량 운행
연료비 절감 위해 국내 도입 서둘러야
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| ▲ 김기동 한국가스공사 책임연구원 |
한국철도공사에서는 온실가스인 이산화탄소 저감과 디젤철도차량에 의한 대기오염 저감을 위해 전기구동에 의한 철도차량 확대를 기본정책방향으로 추진하고 있으나 1990년대 이전에는 디젤철도차량이 주력 동력기관차이어서 현재 많은 수의 디젤철도차량이 운영되고 있다.
전기철도차량은 전기기관차를 움직이는 부대설비(전력선, 변압기, 각종 제어장치 등)에 대한 막대한 투자가 필요하고 고압의 전력선으로 인한 안전사고 발생 가능성도 높은 단점이 있으나 주행 ㎞당 주행원가는 경제적이면서 철도가 지나가는 지역에서는 배출가스가 없는 장점도 가지고 있다. 그러나 전기를 생성하는 발전소에서 오염을 발생시키는 특징이 있다.
우리나라에서는 여객 및 고속철도차량에는 전기추진철도인 KTX가 주력으로 적용, 확대되고 있으며 화물철도차량은 자동차 화물터미널과의 연계운행으로 주로 디젤철도차량을 이용하고 있다.
한편 디젤철도차량의 청정화에 대해 많은 연구와 사업이 진행되고 있으며 그 중에서도 최근 들어서는 천연가스, DME같은 청정에너지로 철도차량을 운행하는 것이 확대되고 있으며 경제적으로도 철도사업자와 이용자 그리고 주민들에게 혜택이 돌아가고 있다.
천연가스 철도차량을 개발하거나 운행중인 나라는 미국, 독일, 인도, 페루, 러시아, 스웨덴 등이며 승객용, 입환차량용, 화물차량용 등의 다양한 목적으로 운행되고 있다. 전 세계적으로 디젤철도엔진이 가장 많은 미국에서의 천연가스·프로판 엔진을 철도차량에 1930년대부터 연구 및 적용을 추진해 최근까지 운행하고 있다.
특히 대기오염에 민감한 로스엔젤레스시에서는 액체천연가스(LNG) 철도(총 출력 894㎾)를 입환차량으로 구매해 매일 새벽에 LNG를 철도역에서 탱크로리와 펌프를 이용해 충전받아 운행하고 있는데 정부에서도 동 차량구입에 대해 구입비의 50%까지 보조금을 지급했다.
미국은 크게 2 가지 형태의 천연가스 철도를 운영하는데 하나는 신규로 철도제작시 천연가스엔진을 장착해 천연가스만으로 운행하는 철도차량을 제작 구매해 운영하는 것이고 다른 하나는 기존 디젤철도차량을 천연가스·디젤 혼소차량으로 개조하는 경우다.
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| ▲ LA시내에서 운행하는 LNG 전소 철도차량 |
남미대륙 페루의 FCCA 철도회사는 항구도시 카야오(Callao, 해발 1.2m)시에서 해발 4781m인 안데스 산맥의 우앙카요(Huancayo)시까지 천연가스·디젤 혼소(dual fuel)의 철도차량을 운행하고 있다. 동 차량은 GE C30-7, 2237㎾ 엔진을 천연가스·디젤 혼소연소로 개조했고 연료인 천연가스는 2개의 연료전용차에 CNG형태로 3300㎥을 적재해 운행하고 있다.
그 회사에서 기존 디젤철도차량을 천연가스·디젤철도차량으로 개조해 운행한 이유는 대기오염 저감보다는 연료비 절감목적이 크다. 전 세계적으로 원유가격 상승에 의한 경유가격 상승으로 동 회사도 철도차량 운영비가 2003년 이후 급격하게 증가돼 이의 절감을 위해 풍부하고 대기오염이 적은 천연가스를 철도차량에 성공적으로 적용했다.
또 다른 청정에너지 철도차량 적용사례는 스웨덴인데 이 나라에서는 하수슬러지, 음식물쓰레기 등에서 발생하는 바이오가스를 고순도로 정제한 순수 메탄을 연료로 여객용 정기노선에 철도차량을 운영하고 있다. 바이오가스는 자원재순환 개념에서 온실가스가 없는 대체에너지원이기에 석유사용 제로를 외치는 스웨덴에서 전략적으로 육성하는 에너지원이어서 우리나라 MBC의 W프로그램에서도 바이오가스 철도차량에 대해 소개하기도 했다.
위와 같이 해외에서는 활발하게 천연가스 등을 연료로 하는 청정에너지 철도차량이 대기오염 저감, 신재생에너지 사용 및 석유의존도 저하 그리고 연료비 절감 등의 다양한 목적으로 개발 도입되고 있다. 우리나라는 천연가스 엔진기술수준이 높고 LNG인프라 구축이 돼 있어 청정에너지를 연료로 사용하는 철도차량 도입 장애가 낮으므로 조속히 동 시스템 도입을 도입해 국내 대기오염 개선, 연료비 절감에 의한 물가안정 등에 기여하는 정책이 필요하다.