한국철도기술연구원(이하 철도연, 원장 김기환) 이승환 박사는 지난 6월, 미국 미시간주 디어본에서 열린 2015년도 미국 전기차학회 (ITEC 2015 : IEEE Transportation Electrification Conference & Expo)에서 최우수 논문상을 수상했다.

전기 자동차‧철도‧항공 등 운송 시스템에 관한 최신 기술을 소개하는 ‘ITEC 2015’에 수록된 100여 편의 논문 중 최우수 논문으로 선정돼 세계적인 연구 성과를 인정받았다.

이 박사는 논문 ‘300kW급 실시간 무선전력전송 시스템의 인체 안전성을 고려한 새로운 설계 방법(A New Design Methodology for a 300kW, Low Flux Density, Large Air-Gap, On-Line Wireless Power Transfer System)’에서 전기 철도차량의 구동을 위한 300kW급 이상, 60kHz 무선전력전송 시스템의 급전 및 집전 코일의 최적 형태 설계 방법을 제안했다.

급전 및 집전 효율을 높이면서 인체 안정성 국제기준 IEC 62110을 만족하는 무선전력전송 시스템을 얻을 수 있다는 내용이다.

특히, 기존 국내외에서 개발된 무선 급전시스템과는 달리 지상에 설치되는 급전시스템에는 페라이트 코어를 전혀 사용하지 않고, 집전시스템에도 최소의 페라이트 코어만을 사용하여 무선 급·집전 시스템의 제작 및 건설비용을 획기적으로 절감시키는 방법이다.

또한 차량에 부착되는 집전시스템의 무게도 기존의 무선 급전시스템에 비해 50% 이하로 줄일 수 있는 방안을 제시했다.

철도연 이 박사는 “무선전력전송 시스템의 자기장 방사 특성 및 손실 특성을 분석하여 최적 코일 형태를 선정하는 방법을 제안했고, 이를 통해 세계 최고 수준의 대전력, 고효율, 저비용, 경량화, 무선 전력전송 시스템 설계 기술을 확보했다”며  “개발된 무선전력전송 기술은 올해부터 경전철 차량에 적용하는 연구를 진행하여 경전철 차량의 유지보수 비용을 줄이는 기술 방안을 마련하겠다”고 밝혔다.