매일안전신문 - IT기술로 철도 신호 후발주자에서 선도주자로 발돋움

[매일안전신문] 국가철도공단이 세계적인 수준의 ‘열차제어시스템’ 핵심기술 개발에 나섰다.

이번 과제는 국가철도공단과 코레일, 철도기술연구원, 한국전자통신연구원 (ETRI)와 민간기업이 참여한 과제로 기간 철도망 자동 운전을 비롯해, 이번 연구 핵심과제가 개발 되면서 전량 해외에서 의존했던 철도신호제어시스템을 국내 기술로 만들게 됐다.

이번 연구는 궤도회로가 없이 LTE 주파수만으로 열차 운행을 제어하면서 한 선로에 좀 더 많은 차량을 안전하게 운전할 수 있도록 만드는 것을 비롯해 국제표준과 동일하면 모두 운행하게 만드는 것이 목표이다. 이번에 연구 제어 사업을 추진하는 성동일 단장을 만나 이야기를 들어봤다.

핵심 기술 개발로 철도 산업 경쟁력 강화

성동일 단장이 진행한 사업은 과거 궤도 회로가 열차간 간격을 조정하는 것 대신 LTE-R 통신으로 차량끼리 거리를 조정하는 과제이다.

무선 제어시스템이 0.5초마다 위치정보를 전송해 차량의 거리를 조정하는 것이다. 이 기술이 실용화되면 한 선로에 좀 더 많은 열차를 운행해 선로 용량의 최대화와 실시간으로 안전 상태를 점검할 수 있다.

성 단장은 “이번 핵심 연구가 중요한 점은 세계 정상권 철도회사와 경쟁력을 나란히 했다는 것”이라고 입을 열며 “이번 연구가 실용화 되면 궤도 회로 없이 철도의 위치를 파악할 수 있게 된다”고 말했다.

성 단장은 “이번 개발은 철도의 종주국인 유럽에서 이제 개발 운전중”이라며 “우리나라가 나란히 정상권 경쟁력을 과시하게 된 것”이라고 말했다.

그는 “지금 우리가 개발하는 레벨 3는 네덜란드 철도와 독일 국가철도에서 연구중”이며 “자동운전은 ETCS (유럽열차제어시스템)에서 개발중”이라면서 “자동운전은 영국의 테임즈 링크만 있다”고 말했다.

이 기술이 국내 기술진의 손으로 태어나기 위해서 약 2년 동안 사업을 진행했다. 사업이 진행 될 때 연구비는 154억 6300만원이 투입됐다. 연구 목표는 궤도회로를 사용하지 않고 LTE 통신망을 활용해 선로 용량을 최대한 높이는 것이다.

과거 철도신호제어 시스템은 지상시스템과 차량에 달린 시스템이 각각 한 쌍씩 교신하면서 운행했지만 차량에 시스템만으로 운행하게 된다.

국가철도망도 자동운전으로 안전하게 갈 준비중

성 단장은 연구를 위해 오송종합시험선로에서 본격적인 테스트를 진행한다. 국가철도공단이 소유한 디젤차 한 량과 전동차 1량으로 핵심 기술의 상용화를 진행할 계획이라고 설명했다.

이후 시스템이 고속 열차에 적용하기 위해 EMU-320 열차를 2022년 8월부터 제공 받아 운행한다.

성동일 단장은 “2022년 4월부터 현대로템의 열차 자체 시험과 병행해 하도록 협의중”이며 “이후 호남 고속선 구간인 익산~정읍 구간에서 고속 열차 시험은 같은 기간 동안 4월부터 월 1~2회 정도 예상하고 있다”고 말했다.

그는 “횟수는 선로 안전점검이나 유지보수 및 운전협의 등을 거쳐 정해질 예정”이라고 답했다.

현재 가장 큰 의의라면 국내 철도 운영환경에 적합하도록 핵심기술을 확대했고 단품은 SIL-4 안전성 인증까지 획득했다.

여기에 궤도회로 대체기술까지 획득했다. 연구개발 결과도 성공적이다.

국토교통과학기술진흥원이 평가한 결과 76.44점으로 성공 판정을 받았다. 성 단장은 “국가철도망이 모두 자동 운전화 되는 것에 대해 모르는 사람들을 많이 본다”면서 “자동운전이 정착되면 운전에 노동강도가 낮아지고 대신 휴먼에러 발생 위험도 줄어든다”고 설명했다.

성동일 단장은 앞으로 철도 연구의 방향에 대해 자신의 의견을 말했다.

그는 “앞으로 철도는 크게 고속, 대용량 수송과 안전 2가지 테마와 주제로 연구개발이 추진될 것으로 예상된다”면서 “이 것은 모두 신호제어의 발전을 필요로 하며 철도에도 4차산업의 성과물이 적용되야 한다”고 말했다.

이어 그는 “우리에게 많이 알려진 인공지능(AI)과 사물인터넷(IoT) 기술을 적용해야 하며 각종 안전설비나 차량과 지상 인프라 간의 정보 송수신에 IoT 기술 개발이 필요할 것으로 생각한다”고 답변했다. /이형근 기자

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