한국철도기술연구원 배터리 하이브리드 스마트 고단열 컨테이너 개발

한국철도기술연구원(철도연)이 배터리로 냉동기능을 유지하는 배터리 하이브리드 스마트 고단열 컨테이너를 개발했다.

배터리 및 전원 구동방식의 냉동 공조시스템으로 운영되기 때문에 이동 및 환적 시 전원공급이 불가능한 상황에서도 냉동기능을 유지할 수 있다.

이에 따라 그동안 전원공급이 불가능해 수송하지 못했던 신선 물류가 철도교통에서도 가능해질 것으로 기대된다.

8일 철도연에 따르면 기존 냉동 컨테이너는 환적 시 전원이 공급되지 않아 최근 발생한 백신 상온노출 사례처럼 골드체인이 단절돼 화물이 훼손될 수 있고 화물열차와 같이 전원공급이 불가능한 구간에선 활용할 수 없었다.

철도연은 이에 컨테이너 벽체를 폴리우레탄 등 일반 단열재보다 단열성능이 8배 이상 우수한 진공단열재를 적용, 단열성능을 높인 배터리 하이브리드 스마트 고단열 컨테이너를 개발했다. 이번에 개발한 배터리 하이브리드 스마트 고단열 컨테이너는 20피트 표준규격 냉동 컨테이너이다.

철도연은 ISO 단열 컨테이너 성능시험 규정에 따른 단열 및 냉동 공조기 성능시험을 완료했다. 도로에서 시험 운영, 안전성 및 적용성 등도 점검했다.

외부 전원공급 없이도 내장된 배터리를 사용해 내부 온도 최저 영하 20℃까지 사용이 가능하고 시험 결과 내부 온도 7℃ 설정 시 상온에서 72시간 이상 유지하는 사실도 확인했다.

기존 냉동 컨테이너는 외부전원으로 구동돼 효율 향상보다는 비용 절감에 기능이 집중된 반면 스마트 고단열 컨테이너는 화물 및 외기온도에 따른 BLDC(Brushless Direct Current Motor:직류전동기와 비슷한 출력 특성을 가진 동기전동기) 인버터 압축기 자동제어 기술개발을 통해 냉동 공조시스템 효율 향상을 극대화해 배터리로도 구동시킬 수 있다.

해외에도 배터리를 활용하는 냉장 컨테이너는 일본 JR화물이 개발한 빙감 SO가 유일하며 봄철 40시간 및 여름철 30시간 정도 기능을 유지한다.

철도연은 지난 2017년 극지연구소와 협력해 진공단열재를 적용, 단열성능을 높인 고단열 컨테이너를 개발했고 같은해부터 남극 K루트 탐사에 시범 운영 중이다.

올해는 고단열 컨테이너에 활용된 진공단열 벽체기술을 통해 이동식 청정실험실을 개발해 제작했으며 내년부터 남극에서 사용된다.

고단열 컨테이너와 청정실험실이 추가 제작돼 남극 내륙기지 건설과 탐사 등에 계속 활용될 예정이다.

해운선사와 협력해 부산~베트남 하이퐁 간 동남아 노선에서 2차례 시운전했고 실용화를 위해 필요한 사항 등도 보완 중이다.

이석 철도연 물류기술연구팀장은 “이번에 개발된 냉동 컨테이너는 배터리 및 전원 구동방식의 냉동 공조시스템과 고단열 벽체기술로 냉동ㆍ냉장을 장시간 유지하는 고효율이 특징”이라며 “상용화를 위한 철도 및 도로 시험운영을 계획 중”이라고 말했다.

나희승 철도연 원장은 “냉동 컨테이너의 가장 큰 화두인 콜드체인 단절로 인한 화물 훼손 문제를 해결할 수 있는 안전하면서도 경제적인 기술”이라며 “신선 물류 시장의 다양한 신규 아이템이 창출되고 그동안 전원공급이 불가능해 수송하지 못했던 신선 물류가 철도교통에서도 가능해질 것으로 기대한다”고 말했다.

의왕=임진흥기자