'배터리 트레인' 시대 열린다…日·英, 친환경 열차 상용화 박차

전 세계가 탄소 중립을 목표로 하는 가운데, 운송 부문의 탈탄소화를 위한 혁신이 가속화되고 있다. 특히 배터리 구동 열차가 친환경 운송 기술의 새로운 희망으로 떠오르며, 일본과 영국은 이미 상용화 단계에 돌입했다고 6일(현지시각) 미국의 에너지 전문매체 오일프라이스가 보도했다.

일본은 2016년부터 디젤 열차를 배터리 열차로 전환하며 세계 최초의 AC 네트워크용 배터리 열차를 도입했다. 열차는 전기가 통하는 구간에서는 팬터그래프를 통해 전력을 공급받으며 배터리를 충전하고, 전기가 없는 구간에서는 배터리로만 구동된다.

이 시스템은 엔진 소음, 진동, 배기가스 배출을 없애고 유지 보수 비용을 절감하는 효과를 냈다. 2021년까지 운영사인 JR 규슈와 히타치 레일은 2016년 도입 이후 탄소 배출량을 약 2700톤 줄였다고 발표했다.

일본의 성공에 힘입어 영국도 배터리 열차 개발에 적극 나서고 있다. 히타치 레일은 2024년 시외 열차의 디젤 엔진을 700kW 배터리로 교체하여 파일럿 여정의 70km를 배터리로만 구동하는 데 성공했다. 현재 목표는 100~150km 주행 거리를 갖춘 도시 간 배터리 구동 열차를 개발하는 것이다.
영국의 다른 철도 운영업체인 GWR은 런던 지하철 열차를 개조하여 배터리 기술을 시험했다. 특히 정차역의 기존 레일에 고속 충전 레일을 배치하여 열차가 배터리를 충전하는 방식을 시범 운영했다.

이 프로젝트는 기존 디젤 열차에 비해 탄소 배출량을 약 80% 감소시키는 성과를 보였다. 영국의 철도 네트워크는 이미 많은 구간이 가공 전선으로 운영되고 있어 배터리 열차로의 전환에 매우 유리하지만, 전체 철도 네트워크를 전기화하는 데는 막대한 비용 때문에 수십 년이 걸릴 수 있어 '고속 충전 배터리 열차'가 그 격차를 메울 대안으로 주목받고 있다.

미국에서는 화물 철도 시장을 대상으로 한 배터리 열차 기술이 부상하고 있다. 스타트업 볼티파이(Voltify)는 '볼트카(VoltCars)'라는 배터리 구동 차량을 사용하여 화물 열차가 디젤 전력에서 충전식 배터리로 전환하도록 장려하려 한다.

볼티파이는 20년 동안 약 940억 달러의 비용을 절감할 수 있을 것으로 추정한다. 볼티파이의 공동 창립자 다프나 랭거(Daphna Langer)는 미국의 6대 화물 철도 회사가 연간 110억 달러 이상을 디젤에 지출하고 있어, 배터리 전환이 막대한 연료비 절감을 가져올 수 있다고 말했다.

볼티파이는 북미 전역의 열차에 전력을 공급하기 위해 태양열 마이크로그리드를 개발하고 있으며, 2026년 초에 파일럿 프로젝트를 시작할 계획이다.

광범위한 배터리 구동 열차 시대를 달성하기까지는 갈 길이 멀지만, 최근 일본과 영국의 성공적인 시범 프로젝트, 그리고 미국 스타트업의 혁신적인 시도는 이 기술의 큰 가능성을 보여준다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com