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세계 최초: 동기식 리럭턴스 모터 시스템을 적용한 메트로 열차, 에너지 18% 절약!

2025-08-04

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탈탄소화 및 순환사회 실현을 위해 도쿄 메트로는 '서브웨이 CO₂ 제로 챌린지 2050' 목표를 수립하였으며, 2050년도까지 이산화탄소 배출량을 실질적으로 제로로 줄이는 것을 목표로 하고 있습니다. 보다 고효율의 차량 구동 시스템 개발은 현재 가장 시급한 과제입니다.

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도쿄 메트로는 미쓰비시전기가 개발한 동기식 리럭턴스 모터 시스템을 철도차량에 도입하기로 하고 협업을 진행했습니다. 2021년부터 2022년까지 상용 운행을 통해 세계 최초로 해당 시스템이 약 18%의 에너지 절약 효과를 달성할 수 있음을 확인했습니다(9000 시리즈 대규모 리모델링 차량의 중량 환산 기준으로 비교함). 이 프로젝트는 미쓰비시전기의 제안에서 출발했습니다. 도쿄 메트로가 여러 제조사와 함께 철도 차량 구동 시스템(제어 장치 포함)의 에너지 절약 최적화 방안을 논의하던 정기 세미나에서 미쓰비시전기는 SiC 기반의 VVVF 인버터(제어 장치)와 함께 동기식 리럭턴스 모터 시스템을 적용하여 추가 에너지 절약을 추구하자고 제안했습니다. 이 모터를 철도 차량에 적용한 사례는 그간 전 세계적으로 없었고 불확실성도 있었지만, 도쿄 메트로는 새로운 기술 탐구에 대한 의지와 미쓰비시전기의 과거 실적에 대한 신뢰를 바탕으로 이 세계 최초의 시스템 개발 프로젝트를 추진하기로 결정했습니다.

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미쓰비시 일렉트릭은 프로젝트를 진전시키기 위해 모터 및 제어 장치 기술 분야의 최고 전문가들로 팀을 구성했습니다. 프로젝트가 시작된 지 2년 후, 양측은 후지TV 선(히비야 선)에서 야간 시험 운전을 실시했습니다. 막차와 오전 4시 사이의 짧은 시간 창(실제로는 3시간 미만의 유효 시간) 동안 시험이 이뤄져 아침 일찍 운행하는 열차에 영향을 주지 않도록 해야 했기 때문에, 팀은 효율적으로 데이터를 수집하고 검증하며 현장에서 소프트웨어를 조정하고 다양한 야간 선로 운영을 조율해야 했습니다. 이 획기적인 프로젝트에 대한 열정으로 무장한 팀은 시험 일정에 우선순위를 확보했으며, 큰 압박 속에서도 높은 집중력을 유지했고, 두 기관은 기업 간 경계를 넘어 협력하며 문제를 해결함으로써 프로젝트에 강력한 추진력을 불어넣었습니다.
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