실시간 무선통신으로 열차제어, 2032년 모든 노선 설치

국가철도공단 5대 기술혁신
지능형 철도 인프라 구축 속도
국산기술 LTE-R 해외 진출 추진
중기와 협업체계로 부품 국산화

국내 기술로 설계부터 제작까지 완성한 차세대 고속열차 KTX-이음

국내 철도업계가 첨단기술 도입을 통해 철도산업 경쟁력을 선진국 수준으로 끌어올리는 데 힘을 모으고 있다. 특히 그동안 해외 의존도가 높았던 철도 기술의 국산화에 적극 나서며 기술 자립도 제고에 앞장서는 모습이다.

■철도 신호통신기술 혁신

19일 철도업계에 따르면 국가철도공단은 철도 핵심분야에 대한 5대 기술혁신 항목을 선정하고, 국산화를 완료해 글로벌 경쟁력을 강화하고 있다.

철도공단이 지목한 핵심 항목은 신호통신기술이다. 먼저 공단은 고속으로 이동하는 열차의 위치를 확인하고 충돌을 방지하는 열차제어 기술 한국형 열차제어시스템(KTCS)의 상용화를 추진 중이다.

현재 전라선에 시범 사업을 진행하고 있으며, 2032년까지 모든 철도에 설치할 예정이다.

이와 함께 관제센터와 열차 간 또는 열차와 열차 상호 간 데이터를 초고속으로 전송하는 철도통합무선망(LTE-R)을 전국 철도노선에 도입하고 있다. LTE-R 도입으로 사고발생 시 관계기관과 함께 지휘통신체계를 일원화하고, 선로변 작업자 안전을 위한 스마트안전서비스를 제공할수 있다는 것이 공단 측의 설명이다. 공단은 2025년까지 모든 노선에 LTE-R을 기반으로 열차제어하는 지능형 철도 인프라를 구축하는 것을 목표로 하고 있다.

고속열차, 무궁화호 등 열차종류별로 출발 시각과 배차간격을 계산해 열차 운행시각표를 만들고 조정하는 선로배분시스템(KR LAS)의 안전성과 효율성을 개선하는 작업도 진행하고 있다. 이 시스템은 운영기관이 여러 개일때 선로를 안전하고 효율적으로 사용할 수 있도록 도움을 준다.

이미 도입을 완료한 신기술도 있다. 철도공단은 한국형 전차선로시스템(KR ECS)의 설계·제조·성능 검증을 거쳐 원주∼강릉 복선전철에 설치 상용화를 완료했다. 이 시스템은 2만5000볼트의 전기를 차량에 공급해 주는 설비다. 한국형 레일체결장치(KR RFD)는 레일을 침목에 고정해 주는 장치로, 이미 2015년에 개발을 완료해 원주∼강릉 복선전철 사업에 적용했다.

철도공단 관계자는 "철도에서 신호통신기술은 사람에 비유하면 우리 몸의 두뇌와 신경 역할을 하는 것"이라며 "특히 100% 국산기술로 개발한 LTE-R의 경우 최첨단 서비스 등을 활용해 해외사업에도 적극 진출할 계획"이라고 말했다.

■"부품 국산화율 2025년까지 90%"

한국철도(코레일)는 최근 빅데이터 등 첨단기술을 적용한 선로전환장치를 국내 기술로만 개발하는 데 성공했다. 선로전환장치는 열차가 달릴 때 선로를 움직여 주행 방향을 변경하는 역할을 한다.

올해 1월 새롭게 개발된 선로전환장치는 고속선과 일반선 모두 사용할 수 있는 '통합형'이다. 기존 선로전환장치보다 내구성과 안전성, 유지보수성이 뛰어난 것이 특징이다. 선로전환 가능 횟수도 기존 20만회에서 30만회로, 사용연한은 10년에서 15년으로 1.5배 가량 늘었다.

특히, 세계 최초로 선로밀착 여부와 정도를 밀리미터(㎜) 단위로 표시해 주는 '거리검지형 밀착검지기'를 적용해 정밀한 상태 진단과 계획적 유지보수가 가능하고, 머신러닝, 빅데이터 기술을 접목해 실시간 작동상태와 고장정보를 알리는 자기진단기능도 탑재했다.

한국철도는 새로운 선로전환장치에 대한 공인기관 성능시험을 거쳐 대전역 등 3곳에서 1년 간 현장시험을 마쳤으며, 올해부터 일반선과 고속선 등에 단계적으로 도입하고 있다.

한국철도 관계자는 "국내 선로전환장치는 대부분 1970년~1980년대 해외기술을 도입한 것으로, 고속철도 운영과 운행률 증가 등 철도환경 변화에 따라 안정성, 효율성 등이 향상된 새로운 선로전환장치의 개발이 필요했다"며 기술 개발 배경을 전했다.

한국철도는 철도차량 부품의 국산화를 위해 중소기업과의 협업체계도 구축하고 있다.

한국철도는 고속열차인 KTX-이음(EMU-260)의 핵심부품인 팬터그래프 등 총 15종의 철도차량부품 국산화 개발을 추진 중이다. 정부도 해당 사업 지원을 위해 2025년까지 국비 1270억원을 투입하기로 했다.

손병석 한국철도 사장은 "이번 사업이 완료되면 EMU-260과 차세대 동력분산식고속차량인 EMU-320의 국산화율은 85.7%에서 90%로 높아진다"며 "정부의 투자를 마중물 삼아 철도 부품 기술력을 확보하겠다"고 했다.

[e-mail] 성초롱 기자