[공학저널 김하늬 기자] 신분당선(DX Line)은 국내 최초로 무인운전시스템을 적용한 철도로 잘 알려져 있다.

무인운전시스템은 국내 철도사고 중 가장 큰 요인으로 손꼽히는 인적오류(Human Error)를 최대한 방지하고 수송능력 향상과 운영비용을 절감할 수 있어 최근 전 세계적으로도 도입이 늘고 있는 추세다.

안전조건 100%를 충족해야 열차의 이동이 가능한 신분당선의 무인운전시스템은 그만큼 안전성을 최우선으로 하며, 탄력적인 열차운영 덕에 혼잡도를 완화하는 것은 물론 정시성 확보까지 가능해 승객들의 호응을 얻고 있다.

신분당선은 서울 신사~수원 광교구간을 가장 빠르게 이동할 수 있는 교통수단이다. 국내 지하철 중 가장 빠른 최고속도 90㎞/h, 표정속도 47.6㎞/h로 수원 광교~서울 신사 구간을 41분대에 이동해 타 교통수단과 비교했을 때 기존의 3분의1 수준으로 목적지까지 이동할 수 있다.

또한 평일기준 출퇴근 시 5분, 평시 8분의 시격으로 평일 327회를 운행해 승객들의 대기시간을 최소화했다는 점도 장점으로 손꼽힌다. 특히 신분당선의 신호시스템은 120초 간격의 기존 지하철과 달리, 최소 100초까지 열차운행 시격을 제어할 수 있어 갑작스런 승객 증가에도 유연하게 대처할 수 있다.

해외철도 선진국의 무인운전시스템 고도화에 따라 네오트랜스㈜는 무인운전시스템을 국내 최초로 도입해 신분당선에 적용했다. 특히 신분당선 열차는 최신 철도신호방식인 실시간 양방향 무선통신시스템 RF-CBTC 열차제어시스템을 적용해 눈길을 끌었다.

이 시스템은 무인운전 안전조건을 준수하고 정해진 스케줄에 의해 자동으로 운행하며, 이례사항 발생 시 안전측 동작(Fail safety) 기술이 적용된 것이 특징이다.

열차 내 차상신호장치, 선로변에 설치된 지상신호장치 및 종합관제센터 중앙서버가 무선으로 열차의 위치정보와 운행상태 정보를 실시간으로 주고받으면서 열차운행을 자동제어하고, 사소한 문제라도 발생하면 즉시 종합관제센터에 경보가 발생하게 된다. 고장메시지를 통해 관제사는 신속하게 적절한 조치가 가능하며, 안전하게 열차를 운행할 수 있도록 한 최첨단 열차운행 방식이라고 할 수 있다.

무엇보다 차량분야 무인운전이 가능하기 위해서는 열차를 구성하는 각 시스템의 통합 구축이 필수적이다. 특히 신분당선 무인운전시스템은 신호시스템, 추진, 제동, 대차(하부 바퀴연결부분), 차체 등 각각의 시스템을 통합적으로 제어하고, 양방향 무선 데이터 통신을 통해 유기적으로 전동차를 제어하고 있다는 점에서 일반 무인운전시스템과는 다르게 차별화되고 있다.

신분당선의 종합관제시스템은 크게 열차, 기지, 신호통신, 전력, 시설의 5개 시스템으로 이뤄져 있다.

자동으로 운행하는 열차를 제어·통제·감시할 수 있는 ‘자동열차감시시스템(ATS)’, 열차의 각종 기기상태를 모니터링하고 고장이 발생할 경우 원격으로 관련 조치를 할 수 있는 ‘열차제어감시장치(TCMS)’, 승강장에 있는 스크린도어를 모니터링하는 ‘스크린도어 모니터링 시스템’을 통한 고객안전확보, 열차 내 객실, 터널 및 선로상태, 승강장, 대합실, 엘리베이터 등의 고객 및 시설물을 확인할 수 있는 ‘CCTV 설비’, 열차와 역사에서 필요로 하는 전기 공급을 제어하고 모니터링하는 ‘SCADA 시스템’, 역사 및 터널의 환기, 냉방 및 화재경보설비를 제어하고 모니터링하는 ‘자동제어설비’ 등이 포함된다.

또한, 종합관제실의 열차제어센터(VCC)와 차상신호장치(VOBC)를 통해 차량의 자동 정위치 정차가 가능하도록 했다는 점도 주목할 만하다.

자동 정위치 정차 기능은 전 세계에서 신분당선이 최초로 도입한 기능으로서 열차가 승강장 진입 후 정위치 정차 실패로 승객 승하차 불가시 자동으로 정차위치를 조정해 승객의 승차가 가능하도록 한 기술이다.

뿐만 아니라 신분당선 전동차는 전동차 내 화상망을 활용해 CCTV 영상과 더불어 전동차 상태와 고장정보를 실시간으로 모니터링하고 있다. 무인운전시스템 운영에서 이러한 화상망은 차량상황실의 원격 모니터링과 종합관제실의 조정, 제어가 가능하도록 일조하고 있다.

이처럼 지하철 최초로 무인운전 기술을 도입해 안정적으로 신분당선을 운영하고 있는 네오트랜스는 무인지하철이라는 국내 철도 기술발전의 한 역사를 새로 썼다고 평가받고 있다. 수도권 남동부의 만성적인 교통난을 근본적으로 개선하기 위해 국내 최초로 노선 기획에서부터 건설에 이르기까지 순수하게 민간 분야에서 투자해 신설·운용하고 있는 것이다.

현재 신분당선은 개통 이후 약 10년 넘게 국내외 약 500개 기관과 개인자격으로 10000명 이상이 방문해 벤치마킹 대상으로서 자리 잡아가고 있다.

이처럼 전 세계에서도 벤치마킹의 대상이 되고 있는 신분당선은 무엇보다도 안정성을 자랑한다.

사고·응급상황이 발생하면 즉시 열차 내 안전요원과 역사 내 역직원이 필요한 응급조치를 하고 종합관제센터에 상황을 보고하도록 돼 있다. 보고받은 관제사는 관련 직원들과 유기적으로 협조해 신속하게 적절한 조치를 취하고 있다.

장애가 발생할 경우에도 마찬가지로 관제에서 원격으로 초동조치를 시행하고 필요시 현장에서 안전요원, 유지보수 직원이 직접 관련 조치를 수행하기도 한다. 어떤 경우든 승객의 안전을 최우선 목표로 모든 조치를 최선을 다해 수행하는 것을 우선으로 하고 있다.

또한 탈선, 충돌, 화재, 테러 등 철도비상사태가 발생했을 경우에도 승객의 안전을 위해 철도안전법에 따라 비상대응계획을 수립해 만약의 사태에 대응하고 있다.

비상대응계획을 바탕으로 연 2회 행정안전부, 국토교통부, 소방서 등 유관기관과 함께 비상대응 종합훈련을 시행 중이며, 비상사태 대응역량 강화 및 구축된 협조체계 점검을 진행하고 있다. 열차운행을 담당하고 있는 분야별로 분기 1회 비상대응 부분훈련을 시행하기 때문에 승객 안전을 위한 대응역량 제고에 만전을 기하고 있다.

특히 신분당선은 열차 장애 발생 시 긴급 대처가 가능하도록 기관사 자격증을 가진 안전요원 1명을 탑승시켜 열차 장애 시 수동 운전은 물론, 타 노선에서는 할 수 없는 차량 내 질서유지와 고객안내 서비스를 제공하며 시민들로부터 많은 호응을 얻고 있다.

이처럼 네오트랜스는 민영 철도의 장점을 최대한 살리고, 기존 노선과 차별화를 두어 단순 대중교통수단이 아닌 인정받는 무인운전시스템 운영·기술을 선보이고 있다.

이를 바탕으로 세계 최고 수준의 무인운전 기술·운영 노하우에 기반 해 국내는 물론 해외철도 신사업에 참여해 대외적으로는 민간투자사업의 활성화를 유도하고, 대내적으로는 회사의 질적, 양적 성장을 통해 사업 영역을 넓혀 나갈 계획이다.