HEMU-430X는 대한민국의 실험용 고속철도 차량이다. 영문 명칭 "High-Speed Electric Multiple Unit 430 km/h eXperimental"의 약자로, 설계 최고 속도 430km/h를 목표로 개발된 동력분산식 고속열차 시제차량이다. 한국철도기술연구원(KRRI)이 주도하고 현대로템, 한국건설교통기술평가원 등이 참여하여 2007년부터 2012년까지 약 5년간 개발이 진행되었으며, 투입 예산은 약 931억 원이었다.
개요
HEMU-430X는 기존의 동력집중식 고속열차인 KTX 및 KTX-산천과 달리, 차량 전체에 동력을 분산 배치하는 동력분산식 구조로 설계된 대한민국 최초의 300km/h급 이상 고속열차이다. 초기 개발 단계에서는 HEMU-400X라는 명칭을 사용하였으나, 설계 최고 속도가 400km/h에서 430km/h로 상향 조정되면서 현재의 명칭으로 변경되었다. 한글 표기로는 "해무"라고 부르며, 이는 한자어로 상서로운 바다 안개를 뜻하는 '海霧' 또는 빠르게 달린다는 뜻의 '韰騖'에 대응된다.
개발 배경 및 역사
대한민국 정부는 1996년부터 고속철도 기술의 완전 국산화를 목표로 연구를 추진하였다. 앞선 실험 차량인 HSR-350X의 개발 경험을 바탕으로, 2007년 4월 차세대 고속철도 기술개발사업이 착수되었다. 2009년 2월에는 국토해양부에서 외형과 실내 디자인 시안이 공개되었고, 2010년 8월에는 사업 목표 최고 속도가 430km/h로 상향 조정되었다.
시제차량은 2012년 5월 16일 경전선 창원중앙역에서 공식 출고되었다. 이후 시험 운행이 진행되었으며, 2012년 12월 27일에는 시험 구간에서 400km/h를 돌파하였다. 2013년 3월 28일에는 최고 속도 시속 421.4km를 기록하여, 대한민국이 프랑스, 일본, 중국에 이어 세계에서 네 번째로 420km/h 이상의 고속열차를 자체 개발한 국가가 되었다.
기술적 특징
HEMU-430X의 시제 차량은 6량 편성(TC+M1+M2+M3+M4+MC)으로 구성되며, 전동기 20개를 탑재하여 총 출력 8,200kW를 발휘한다. 구동 장치로는 기존의 유도전동기와 영구자석 동기전동기를 병행하여 적용하였으며, 두 방식 모두 출력은 410kW이다. 제어 방식은 VVVF-IGBT 인버터 방식이다.
차체는 알루미늄 더블스킨 구조로 제작되었으며, KTX-산천 대비 약 5%의 중량 절감과 5dB의 차음 성능 향상을 달성하였다. 대차는 링크암식 볼스터리스 대차를 채용하였으며, 대한민국 철도 차량으로는 최초로 세미 액티브 서스펜션이 설치되었다. 제동 방식은 회생제동 병용 전기지령식 공기제동을 사용한다.
동력분산식 설계의 채용으로 선두·후미 차량에도 승객 탑승이 가능해져, 편성 당 정원이 KTX-산천의 363명에서 456명으로 약 16% 증가하였다. 정지 상태에서 300km/h까지 가속하는 데 걸리는 시간은 약 3분 53초로, 동력집중식 차량 대비 가감속 성능이 크게 개선되었다.
파생 모델
HEMU-430X의 기술을 바탕으로 상업용 차량이 개발되었다. 준고속 열차인 KTX-이음(EMU-260)은 2021년 1월 8일 첫 운행을 시작하였고, 고속 열차인 KTX-청룡(EMU-320)은 2024년 5월 6일부터 운행을 시작하였다. 현재 이 열차는 한국철도공사(Korail)의 경부고속선과 호남고속선 등에서 운행되고 있으며, 한국철도기술연구원과 국가철도공단 등에 의해 시험용 차량으로도 활용되고 있다.
관련 학술 연구
HEMU-430X의 동적 거동 특성에 관한 연구가 국제 학술지 등에 발표된 바 있다. 차량의 사행 동요(hunting motion) 특성, 요댐퍼 위치 변경에 따른 진동 저감 방안, EN14363 표준에 따른 주행 안전성 평가 등의 주제가 연구되었다. 최고 시험 속도 421.4km/h 기록 당시의 동적 안정성은 안전 기준을 충족한 것으로 보고되었다.
