5월 19일 발명의 날 특집, 현대로템의 특허 기술!

비는 한 해의 농사를 좌우하는 아주 중요한 요소 중 하나입니다. 하지만 조선시대에는 강수량을 측정하는 기준이나 기술이 없어 어려움을 겪었고, 당시 기후 관측을 담당하던 서운관에서는 이를 위해 다양한 연구가 진행됐다고 합니다. 그리고 비로소 세종 23년 4월 29일(양력 1441년 5월 19일), 세계 최초로 측우기 발명을 반포하게 됩니다. 이 같은 우리나라의 위대한 발명을 기념하면서 과학 정신에 대한 중요성을 인식시키고 발명 의욕을 북돋우기 위하여 매년 5월 19일이 ‘발명의 날’로 지정되었는데요. 오늘 현대로템 블로그에서는 다가오는 발명의 날을 맞아 꾸준한 연구개발로 다양한 솔루션을 제시하고 있는 현대로템의 특허 기술을 소개해 드리겠습니다.

 

현대로템이 국내 최초 개발! 친환경 영속도 회생제동 기술

먼저 소개드릴 현대로템의 특허는 지난해 정식 특허 등록된 현대로템의 전동차 정밀 정위치 정차를 위한 전기제동 제어방법입니다.

 

일반적으로 전동차의 제동 동작은 전기제동을 사용하여 감속하다가 대략 10kmh 이하의 저속영역에서 정차 지점까지 공기제동을 사용합니다. 여기서 전기제동은 견인전동기를 통해 운동에너지를 전기 에너지로 변환하여 제동력을 얻는 방식이고, 공기제동은 공기압력에 의한 제동패드의 마찰을 이용해 제동력을 얻는 방식인데요. 기존의 방식에서는 감속도의 불일치로 인한 정위치 정차 오류가 발생할 수 있으며, 정차 직전/후 제동패드 휠 마찰에 의한 소음 등의 한계가 있었습니다.

이에 현대로템은 고속 영역에서부터 속도가 “0”이 될 때까지 전기제동을 실현하는 ‘영속도(Zero Speed) 회생제동’을 통해 정차 신뢰성 향상은 물론, 정차 소음 및 승차감 개선, 에너지 및 제동패드 소모 저감 효과를 높였습니다. 이 기술을 통해 제동 시 발생하는 전기 에너지를 가선으로 보내 에너지를 절감하는 회생제동을 기존보다 더 낮은 속도까지 사용할 수 있기 때문에 에너지 효율이 높습니다. 또 제동패드 사용률도 현저히 낮기 때문에 제동패드 마모에 따른 미세먼지 저감 효과가 있어 친환경적 기술입니다.

 

▲ 국내 최초로 영속도 회생제동 기술이 적용된 서울시 2호선 열차

현대로템은 2018년부터 철도 차량의 승차 편의성과 에너지 절감을 중요시하는 글로벌 트렌드에 발맞춰 영속도 회생제동 기술 개발을 진행해왔습니다. 그리고 독일과 일본에 이어 관련 기술 상용화에 성공하며 국내 최초 타이틀을 얻었으며, 국내외 현대로템 전동차에 적용하고 있는데요. 영속도 회생제동 기술이 적용된 서울시 2호선 열차의 운행으로 에너지 비용 절감 효과를 거둘 것으로 기대됩니다.

 

실용성과 조형성을 고루 갖춘 현대로템의 무인차량 디자인 특허

 

▲ 야전에서의 시범운용을 통해 차량의 성능 검증을 성공적으로 마친 다목적 무인차량

지난 1월 현대로템은 6개월간 야전에서의 시범운용을 통해 성능 검증을 마친 국군 최초의 다목적 무인차량을 군에 최종 납품했다고 알렸는데요. 이 모던하고 직선적이며 날렵한 형태의 디자인은 현대로템이 자체 개발한 무인차량 ‘HR-셰르파’의 디자인을 계승하여 만들어진 제품입니다.

 

▲ HR-셰르파 최초 스케치(좌) 및 디자인 도면(우)

HR-셰르파는 무인주행, 원거리 탐지 정찰, 위험물 탐지, 물류 및 부상자 수송 등 다양한 임무를 수행하는 무인차량인데요. 이를 디자인할 당시에 스케치 단계부터 무기라는 개념뿐만 아니라 사용자의 관점에서 업무 수행에 도움을 줄 수 있도록 초점을 맞춰 접근했습니다.

 

▲ 현대로템의 특허 디자인이 적용된 HR-셰르파

그 결과 화기 및 지뢰 등으로부터 차량을 방호할 수 있도록 돼있는 것은 물론이며, 배터리를 이용한 전동화로 기존 내연기관과 달리 엔진으로 인한 소음이 없습니다. 또 임무 수행에 필요한 각종 센서 및 목적에 맞는 다양한 유닛이 장착 가능하도록 설계되는 등 확장성과 사용성, 조형성을 모두 갖춘 디자인으로 2020년 4월 24일 디자인 특허 등록을 마쳤습니다.

 

▲ 현대로템의 다목적 무인차량(좌)과 디펜스 드론(우)

현대로템은 HR-셰르파를 기반으로 성능을 강화한 다목적 무인차량과 국내 국방 분야 최초의 수소연료 전지 기반의 무인 플랫폼으로 주목받는 콘셉트 차량 디펜스 드론까지 선보이며 미래 전장에 요구되는 첨단 무인체계 기술에 입지를 다져가고 있습니다.

 

끊임없는 연구개발로 ‘최초’라는 타이틀을 만들어 나가는 현대로템. 앞으로도 현대로템의 발명이 대한민국을 넘어 세상을 이롭게 할 수 있도록 노력하겠습니다! 많은 관심으로 지켜봐 주세요.