철도 운송, 탄소 배출 저감의 핵심 해법… LTO 배터리가 주도하는 친환경 혁신

▲ 실제 운행 중인 LTO 배터리 적용 대전 1호선 중전철 [사진=그리너지]

철도 운송은 탄소 배출을 획기적으로 줄일 수 있는 친환경 교통수단으로 주목받고 있다. 기존 도로 교통수단에 비해 에너지 효율이 높고, 탄소 배출량이 적어 지속가능한 미래 교통망 구축의 핵심으로 자리 잡고 있다. 이에 따라 철도 시스템의 친환경성을 더욱 강화할 수 있는 전력 공급 기술의 발전이 필수적이며, 이 가운데 국내 기업 그리너지가 개발한 LTO(Lithium Titanate Oxide) 배터리가 철도 차량의 지속가능성과 효율성을 동시에 향상시킬 수 있는 핵심 기술로 주목받고 있다.

그리너지는 지난해 7월, LTO 배터리를 활용한 철도차량 제어전원용 배터리 팩(Auxiliary Power System, APS) 개발을 완료하고, 대전 지하철 1호선에서 약 2000km의 실제 운행 검증을 마쳤다고 17일 밝혔다. 이 배터리는 차량 구동 전원을 제외한 제어, 통신, 공조 등의 필수 시스템에 전력을 공급하며, 비상 상황 발생 시 승객 안전을 위한 필수 전력을 제공하는 역할을 한다. 특히 혹한기에도 별도의 히팅 시스템 없이 영하 30도에서도 안정적인 출력을 유지할 수 있어, 기후 변화에 따른 혹독한 날씨에서도 안정적으로 작동할 수 있다는 점에서 높은 평가를 받고 있다.

현재 철도 차량 제어전원 배터리는 주로 니켈-카드뮴(Ni-Cd) 배터리가 사용되고 있으나, Ni-Cd 배터리는 유해물질을 포함하고 있어 환경에 부정적인 영향을 미치며, 주기적인 유지보수 작업이 필요하다는 단점이 있다. 이에 반해 LTO 배터리는 유해물질을 포함하지 않으며, 긴 수명과 낮은 유지비용, 높은 충·방전 속도를 자랑해 친환경 철도 시스템 구축에 적합한 기술로 평가받고 있다.

대전 수소트램, 친환경 교통 혁신을 위한 LTO 배터리 도입

대전시는 2호선 수소트램에 적용할 배터리로 LTO를 선정하며 친환경성과 안전성을 최우선으로 고려한 결정을 내렸다. 현재 유럽, 일본, 중국 등에서는 트램에 LTO 배터리를 광범위하게 활용하고 있으며, 화재 사고가 단 한 건도 보고되지 않은 점이 LTO 배터리의 높은 안전성을 입증하는 중요한 사례로 꼽힌다. 이에 따라 대전시는 수소트램의 구동용 배터리뿐만 아니라 제어전원용 배터리에도 LTO를 적용하기로 결정하며, 안전하고 지속가능한 철도 시스템 구축을 위한 선제적 대응에 나섰다.

철도 부품 국산화의 첫걸음… LTO 배터리의 국내 기술 경쟁력

현재 국내에서 LTO 배터리를 자체 개발·생산하는 기업은 그리너지가 유일하다. 만약 대전 수소트램에 그리너지의 LTO 배터리가 채택될 경우, 이는 철도차량 배터리 시스템 국산화의 성공 사례로 기록될 가능성이 크다. 2018년 기준 세계 철도차량 부품 시장은 약 72조 원 규모로 추산되지만, 한국산 부품의 점유율은 1.3%에 불과해 국산화의 필요성이 지속적으로 제기되고 있다.

실제로 위례 트램의 경우 핵심 부품 31종 중 프레임과 윤축 등 14종(45.2%)이 중국산에 의존하고 있으며, 가격으로 환산하면 국산 비율은 21%에 불과하다. 위례 트램에 적용되는 LTO 배터리 역시 일본산 제품을 사용하고 있어, 국내 철도차량 부품의 국산화는 필수적인 과제로 떠오르고 있다. 이러한 현실 속에서 그리너지가 대전 수소트램을 시작으로 국내외 철도 프로젝트에 LTO 배터리를 공급하게 된다면, 이는 철도차량 부품 국산화뿐만 아니라 글로벌 시장에서의 경쟁력을 강화하는 데 중요한 발판이 될 것으로 전망된다.

글로벌 친환경 철도 시장의 핵심 기술로 자리잡는 LTO 배터리

전 세계적으로 친환경 교통수단의 필요성이 커지면서, 철도 운송이 탄소 저감의 중요한 대안으로 부각되고 있다. 전국적으로 약 9000대의 철도차량이 운행되고 있으며, 대전, 동탄, 울산, 제주 등 약 20여 개 지자체에서 트램 사업을 추진하고 있다. 이 중 LTO 배터리가 차지할 수 있는 시장 규모는 매우 클 것으로 전망되며, 글로벌 시장에서도 LTO 배터리는 긴 수명과 안전성을 바탕으로 점유율을 확대하고 있어 그리너지의 해외 시장 진출 가능성 또한 기대되고 있다.

LTO 배터리는 친환경성과 안전성을 동시에 갖춘 차세대 철도 배터리로 평가되며, 철도 산업의 새로운 표준으로 자리 잡을 가능성을 보이고 있다. 특히 탄소 중립 목표를 달성하기 위해 친환경 교통수단 도입이 가속화되는 가운데, 그리너지가 개발한 LTO 배터리는 국내 철도차량 부품의 국산화뿐만 아니라 글로벌 친환경 철도 시장에서도 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 철도 운송이 탄소 저감을 위한 핵심 수단으로 주목받는 가운데, 그리너지가 LTO 배터리를 통해 철도 산업의 혁신을 선도하며 지속가능한 미래를 이끌어갈 수 있을지 관심이 집중되고 있다.

윤재은 기자 yje@esgkoreanews.com 이 기자의 다른 기사 보기