<사진. KISTI 미리안 사진자료
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

공공 도로에서 최초로 운행할 예정인 집전 장치(current collector)를 갖춘 트럭

조만간 지멘스(Siemens)가 미국 캘리포니아 주의 카슨(Carson)에서 전기 및 하이브리드 트럭을 위하여 설치하고 있는 고가 전력선(overhead cable) 덕택에 집전장치(current collector)를 갖춘 트럭이 처음으로 공공 도로에서 운행할 예정이다.

최대 4대의 시험 트럭이 양 방향으로 전기를 공급받아 어떠한 배출가스도 생산하지 않은 채 2마일의 이하이웨이(eHighway) 시스템을 따라 이동할 예정이다. 이 기술은 2016년 중반까지 실제로 시험될 것이다. 지멘스는 볼보 그룹(Volvo Group)의 자회사인 맥 트럭(Mack Trucks)과 전환 전문기업인 트랜스파워(Transpower)와 공동으로 프로젝트를 실행하고 있다.

화물 운송은 2050년까지 3배 더 증가하리라고 전문가들은 예측한다. 결과적으로 철도의 확대에도 불구하고 미래에 훨씬 더 많은 트럭이 도로 상에서 운영될 것이다. 이미 수천 대의 트럭이 로스앤젤레스(Los Angeles)와 롱 비치(Long Beach)의 항구를 매일 드나들고 있다. 특히 매일 35,000대의 트럭이 지나가는 30킬로미터의 도로는 정체가 심하다.

이 경로 상을 지나는 차량의 수가 2035년까지 거의 3배 증가할 것으로 예측되기 때문에 항만 당국은 무공해 수송 해법을 찾고 있다. 이것이 바로 남부 연안 대기 관리국(SCAQMD: South Coast Air Quality Management District)이 주간(州間) 고속도로 I-710을 따라 상업용으로 이하이웨이(eHighway) 시스템을 채용하는 것이 적당한지를 결정하고자 하는 이유이다. 또한, 이 시험 트럭은 실제 조건 아래에서 해운 회사들의 선단과도 통합될 수 있다.

이하이웨이(eHighway) 시스템은 트럭이 많이 오고 가는 경로를 위하여 지멘스가 개발하고 있는, 에너지 효율적이고 낮은 배출가스를 가지는 해법이다. 이 시스템은 지능적인 집전장치를 갖춘 전기 트럭 또는 하이브리드 트럭뿐만 아니라 도로에 설치되는 고가 전력선을 포함한다.

트럭의 지붕에 있는 센서는 고가 전력선이 있는지를 인식하고, 지능적인 집전장치는 이 고가 전력선에 자동으로 연결하거나 연결을 끊을 수 있다. 또한, 이 시스템은 트럭이 최대 시간당 90킬로미터의 속도로 다른 트럭을 추월하도록 차로를 변경할 수 있게 한다.

만약 고가 전력선이 가용하면 트럭은 어떠한 배출가스도 만들지 않는다. 통상적인 다른 도로에서 트럭은 설치된 구동 시스템에 따라 디젤, 천연가스, 배터리-전기 동작 등으로 변경될 수 있다.

약 80퍼센트의 효율을 가지는 이하이웨이(eHighway) 시스템은 전기 구동이 더 높은 효율을 가지기 때문에 디젤을 사용하는 트럭보다 약 2배 정도 더 효율적이다. 게다가 고가 전력선은 99퍼센트의 효율로 전기를 전송한다. 이하이웨이(eHighway) 시스템의 에너지 효율성은 트럭이 전기 제동 에너지를 전력 계통으로 다시 보낼 수 있다는 사실에 의하여 더욱 증가한다.

지멘스는 2011년부터 에누바(ENUBA: Electromobility in heavy commercial vehicles to reduce the environmental impact on densely populated areas, 인구 밀도 높은 지역에 미치는 환경적 영향을 줄이기 위한 대형 상용 차량의 전기 이동성) 프로젝트의 일부로 이하이웨이(eHighway) 시스템을 개발하고 있다. 2011년에 지멘스는 시험 트럭으로 이러한 개념의 가능성을 시연하기 위하여 디젤-전기 트럭을 사용하였다.

후속하는 에누바(ENUBA) 2 프로젝트에서 지멘스는 스웨덴 회사인 스카니아(Scania)와 제휴관계를 맺었다. 이 프로젝트의 초점은 트럭의 구동 시스템과 팬터그래프(pantograph: 전기 차량이 전차선로로부터 전력을 받아들이는 장치로 지붕 위에 탑재된다.)의 결합을 최적화하고, 필요한 교통 제어 시스템을 제공하는 것이다.

에누바(ENUBA) 2 프로젝트의 제휴업체들은 현재 이 기술이 일상적으로 사용하기에 적당한지를 조사하고 있다. 수행하고 있는 여러 연구 가운데 일부로 제휴업체들은 곡선 주로 시험을 수행하고 있으며, 통상적인 세미 트레일러(semitrailer: 앞쪽에는 바퀴가 없이 견인차에 연결하는 트레일러)를 끄는 견인차 트럭에도 이 기술을 적용할 수 있는 해법을 조사하고 있다.

미국 캘리포니아에서 이하이웨이(eHighway) 시스템은 최초로 공공 도로 상에서 설치되고 있다. 여기서 배터리-전기 트럭, 디젤-전기 트럭, 천연가스-전기 트럭 등 다양한 종류의 트럭 구동에 대하여 시험이 이루어질 예정이다.

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