Al합금 대비 23% 경량화, 방음‧구조 성능 합격…경제성 확보 과제
가와사키중공업, 일본금속 등이 참여하는 NEDO 산하 신구조재료기술연구조합(ISMA) 연구그룹은 난연(難然) 경량 마그네슘(Mg)합금을 신칸센 차량 바닥에 적용한 시험 차량의 성능시험을 성공적으로 마무리했다고 일본경제신문이 전했다.
기존 알루미늄(Al) 바닥과 비교해 약 23% 정도의 경량화와 방음 및 하중 성능이 종래 제품 이상을 유지한 것으로 확인했다. 2030년까지 고속철도차량에 상용화하는 것으로 목표로 하고 있다.
신칸센 차량에는 알루미늄합금을 주로 사용하고 있는데 열차 고속화와 에너지 절약 요구가 늘어나면서 알루미늄보다 가벼운 마그네슘합금 차체를 검토해 왔다. 현재 마그네슘합금은 열차 수하물 선반 등 일부 실용화가 진행되고 있지만 차체 등 대형 구조물의 경우 화재 발생 및 강도 등에서 문제를 안고 있었다.
이에 연구그룹은 마그네슘에 칼슘(Ca)을 포함한 합금을 개발하고 난연성과 내구성 등의 시험을 계속해 왔으며 이번에 길이 9m, 폭 3m의 차량 바닥을 제작해 JR동일본의 신칸센 시험차량(ALFA-X)에 시험을 실시했다.
시험 결과 방음, 승객 승하차시 구조 성능 등의 성능에서 기존 알루미늄합금과 동등한 것으로 나타났다. 차량 바닥 1개 당 기존 제품 대비 약 23%(50㎏)의 경량화를 달성했다.
현재 기존 알루미늄합금 대비 수배에 이르는 가격 문제와 바닥 크기의 대형 마그네슘합금 판을 양산할 수 있는 기술 개발이 과제로 남아 있다.
저작권자 © 페로타임즈(FerroTimes) 무단전재 및 재배포 금지
