국내수소열차 연구개발은 수소열차 특별법 제정과 충전설비 및 이격거리 완화, 수소열차 조기 실용화 등이 제시됐다. 한국철도기술연구원은 2022년까지 수소연료전지 하이브리드 동력 시스템을 적용한 수소열차를 개발 중에 있다. 수소열차는 노후 경유철도차량을 대체할 수 있어 미세먼지 감소를 기대하고 있어, 2025년 디젤기관차 153량, 디젤동차 80량을 대체할 수 있는 경제적 효과가 높고 비전철화 구간의 통근형 철도차량으로 활용할 수 있다.
2019년 6월 10일 국회의원회관에서는 수소열차 기술개발과 실용화를 위해 ‘수소열차 개발과 활성화 방안 모색을 위한 토론회’가 개최되었다. 본 토론회에서는 선진국들이 연구개발을 진행하고 있지만 국내수소열차 연구개발은 아직 시작 단계라는 지적이 나왔다. 이를 해결하기 위해 수소열차 특별법 제정과 충전설비 및 철도 이격거리 완화, 수소열차 조기 실용화 등이 필요하다고 제시됐다. 일본에서 개발 중인연료전지 열차는 세계 최초의 하이브리드 열차로 제동시 발생하는 에너지를 저장하고 가속시 연료전지의 출력을 보충하는 축전지를 적용했고 중국은 3분 충전해 최고운행속도 70㎞/h의 속도로 100㎞를 주행할 수 있는 기술을 개발했다는 점이 발표되었다. 또한 프랑스는 수소연료전지 기술 기반 무공해 여객열차를 개발했지만 국내에서는 아직 철도차량에 수소연료전지를 적용한 사례는 없는 것에 주목하였다. 한국철도기술연구원은 2022년까지 수소연료전지 하이브리드 동력 시스템을 적용한 수소열차를 개발 중에 있다. 수소열차는 내구연한이 도래한 노후 경유철도차량을 대체할 수 있어 미세먼지를 상당히 감소할 수 있을 것으로 기대되고 있어, 2025년 기준 디젤기관차 153량, 디젤동차 80량을 대체할 수 있는 경제적 파급효과가 높을 뿐만 아니라 비전철화 구간의 통근형 철도차량으로 활용할 수 있다. 본 토론회에서 논의된 바와 같이 철도분야 수소 생태계 구성을 위한 생산과 저장, 운송, 충전 인프라 확충과 수소열차 차량적용 확대를 위한 정책적 지원 및 법제정도 필요할 것이다. 해외의 경우 충전설비 규제가 완화되는 추세이므로 수소열차 차량에 해당하는 규제에 대해서도 신중한 접근이 있어야 할 것이다