한국철도기술연구원(이하 철도연, 원장 사공명)에 따르면 세계 최초로 ‘레일 부착형 차열직물 및 자동 설치․회수 기술’ 개발했다. 여름철 폭염으로 뜨겁게 달궈지는 철도 레일의 온도 상승을 획기적으로 막을 수 있는 장치다. 

최근 기후변화로 여름철 폭염이 증가하며 철도 레일 온도가 낮시간 최고 60℃ 이상까지 상승하면서 선로 변형 위험이 커졌다. 이로 열차 속도를 제한하며 운행이 지연되기도 하고 선로 변형에 의한 철도 안전 위험까지 사회 문제화되고 있다.

현재 여름철 선로 온도를 낮추기 위해선 레일 옆에 살수장치를 설치해 물을 뿌리는 방식에 전적으로 의존하고 있다. 하지만 살수장치는 설치 비용이 많이 들고 물을 계속 사용해야 하는 한계가 있다.

따라서 물을 사용하지 않으면서도 높은 비용 문제를 해결하는 기술이 요구됐다. 철도연이 개발한 기술은 태양열을 차단하는 특수 직물을 자석의 힘으로 레일에 부착해 선로 온도를 낮추는 방식이다.

‘차열 직물’은 태양광을 85퍼센트(%) 이상 반사할 수 있는 특수 코팅층과 자석, 유리섬유 등을 겹겹이 쌓은 다층 구조로 제작됐다.

설치 후 고장 염려가 없고 운영 과정에서 별도의 추가 비용이 들지 않아 안정적이면서도 경제성을 갖춘 기술이다. 2024년 여름 일반철도 광주선, 2025년 여름 고속철도 중부내륙선에 각각 적용해 현장 실증을 완료했다.

최대 10.9℃의 레일 온도 저감효과와 실증 후에도 성능 저하가 없음을 검증했다. 이처럼 일반철도와 고속철도 레일 타입 모두에서 안정적으로 적용할 수 있었고 공인시험을 통해 10년 이상 성능을 유지할 수 있는 뛰어난 내구성을 확인했다.

일반철도 레일타입은 1미터(m)당 50킬로그램(kg) 레일, 고속철도 레일타입은 1m당 60kg 레일이다. 한국화학융합시험연구원 공인시험을 통해 ’25.08.07, ’25.10.17에 인증서를 획득했다.

철도연은 차열 직물 설치․회수까지 전주기 맞춤형 ‘올인원 자동화 장비’도 함께 개발했다. 레일 표면의 이물질 청소부터 직물 부착, 그리고 여름이 지난 후 직물 회수까지 모든 작업을 하나의 장비로 가능하게 하는 기술이다.

▲ 기온 구간별 차열직물 최대 온도 저감 효과(실증 결과, 개방 환경 기준) [출처=한국철도기술연구원]
모듈형 구조로 단 2명의 작업자가 쉽게 운반, 조립 및 분해할 수 있으며 시간당 2킬로미터(km) 이상의 빠른 작업이 가능하여 시간과 비용도 최소화할 수 있다.

철도연은 차열 직물의 안전성과 내구성에서의 우수성도 확인했다. 시속 300km로 달리는 KTX가 지나갈 때 발생하는 강한 맞바람(열차풍)에도 끄떡없었다.

초속 66m의 강풍(고속열차 열차풍의 1.5배)을 견딜 수 있도록 자석 부착력을 최적화했다. 이중의 추가 고정 장치를 더해 고속열차가 지나가도 직물이 떨어지지 않도록 안전성을 완벽하게 확보했다.

개발된 기술은 지식재산처와 한국발명진흥회가 개최한 ‘2025 서울국제발명전시회(2025.12.3.~12.6, 서울 코엑스 c홀)’에서 차열 직물 특허가 대상을 수상하고 자동화 장비 특허가 은상을 수상해 그 우수성을 확인했다.

또한 산업통상자원부 국가기술표준원과 한국산업기술진흥협회가 개최한 ‘2025 신기술실용화 촉진대회(2025.12.10., 서울 피스앤파크컨벤션)’에서 국가 신기술(NET, 산업통상자원부 제1594호) 인증을 획득해 그 혁신성을 확인했다.

국가 신기술(NET, New Excellent Technology)은 국내 최초로 개발된 기술이나 기존 기술을 혁신적으로 개선·개량한 기술에 부여하는 제도로 산업통상자원부 국가기술표준원과 한국산업기술진흥협회가 공동으로 운영하고 있다.

철도연은 철도 선로 온도저감을 위한 차열 직물 및 설치․회수 기술을 ㈜피치케이블(대표이사 임동욱)에 기술이전하기로 확정했다.

실용화까지 연계하며 연구성과의 완결성까지 확보했다. 국가과학기술연구회(이하 NST, 이사장 김영식) 산하 철도연의 자체연구사업으로 수행됐다.

◇ 관련 연구과제

- 연구과제명 : 차열 직물 상용화를 위한 철도현장 맞춤형 올인원 장치개발 등 5건
(연구기간: 2022. 5. ~ 2025. 12.)
- 연구책임자 : 강동훈 수석연구원

▲ ‘2025 신기술실용화 촉진대회(2025.12.10, 서울 피스앤파크컨벤션)’에서 국가 신기술 인증 획득 [출처=한국철도기술연구원]

강동훈 철도연 수석연구원은 “단순히 레일 온도를 낮추는 것을 넘어, 기후 위기 시대에 철도 안전을 지키는 새로운 패러다임을 제시한 기술이다”며 “앞으로 철도뿐만 아니라 건물 외벽이나 도로변 시설물 등 더위를 피해야 하는 다양한 분야로 기술 적용을 넓혀갈 계획이다”고 밝혔다.

사공명 철도연 원장은 “여름철 폭염에도 국민이 안심하고 철도를 이용할 수 있도록 하는 국민체감 수요지향 연구성과다”며 “기후 위기가 국가 위기로 연결되는 시대에 우리의 혁신적 기술로 안전한 철도를 운영하게 하는 기술로서 향후 해외 실용화까지 연계해 가겠다”고 전했다.