[공학저널 송강식 기자] 철도는 빠르고 편리한 대중교통수단이지만 안전사고 발생 시 큰 인명피해를 초래할 수 있어 열차의 안전은 철도기술에서 최우선으로 고려해야 할 중요한 요소로 손꼽힌다.
특히 열차제어시스템은 열차운행의 안전을 최종적으로 보장하고 철도운영의 효율성을 높이는 핵심설비라고 할 수 있으며, 최근 GTX 등 철도 노선이 증가하는 추세에 따라 열차의 두뇌 역할을 담당하는 열차제어시스템의 중요성은 그 어느 때보다도 더욱 강조되고 있다.
현재 국내에 적용 중인 열차제어시스템은 도시철도, 일반철도, 고속철도별로 구분되는데, 대부분 외산 제품이 주를 이뤄 국산화 적용이 부족한 실정이다. 더욱이 국내 기존 열차제어시스템은 외산 제품마다 노선별 신호방식이 달라 고장, 또는 사고 발생 시 대응이 늦어지고 시스템 노후화로 고장복구에 많은 시간이 소요된다는 단점이 있었다.
이처럼 노선마다 독자적인 시스템으로 운영돼 호환성이 부족하다는 한계와 더불어 노선을 증설하는 구간에 해외 기업들이 높은 기술비용과 기간을 요구하는 등의 부작용도 일었다.
특히 최근 도시 규모가 급격히 팽창하면서 여러 신규 노선이 신설되고 있는 가운데 기존 신호설비의 노후화가 진행되고 있어 열차제어시스템의 개량에 관한 관심은 더욱 높아지고 있다.
이렇듯 열차제어시스템의 국산화는 해외 기술 의존도를 낮추고 국내기술 기반의 안전 시스템 구축을 위해 반드시 필요한 과제로 손꼽히고 있다.
이에 국내 철도산업의 선두를 이끌어온 현대로템㈜이 국산 기술개발을 목표로 국책과제를 통해 개발한 ‘KTCS(Korean Train Control System)’는 국내는 물론 세계의 관심을 집중시켰다.
세계 첫 LTE 활용 열차제어시스템인 KTCS는 한국형 열차제어시스템을 통칭하며, 적용되는 노선의 특징에 따라 도시철도용은 KTCS-M(Metro), 일반·고속철도용은 KTCS-2로 정의하고 있다.
현대로템 신호제어연구팀 김경식 팀장(사진)은 “KTCS는 국내 철도전용 무선통신시스템(LTE-R)을 이용해 양방향 무선통신을 통한 열차제어가 가능한 신호시스템으로, KTCS 개발을 바탕으로 국내 철도 열차제어시스템의 표준화 모델이 개발될 만큼 의미 있는 기술”이라며 “무선통신을 통해 기존 열차제어시스템보다 더 많은 데이터를 실시간으로 전송할 수 있으며 열차 간 간격을 줄이고 안전성을 높일 것으로 기대된다”고 설명했다.
그는 이어 “KTCS 기술개발이 필요했던 가장 큰 이유는 국내 열차제어시스템의 표준화”라며 “KTCS 개발을 통해 국산화 장치를 설치할 수 있게 됐고, 국내 열차제어시스템 표준화를 통해 시스템 제약 없이 철도차량을 다양한 노선에 투입할 수 있게 됐다”고 덧붙였다.
현대로템은 열차제어시스템 국산화의 필요성이 대두되던 2010년 이후부터 국책과제 1단계로 추진한 ‘도시철도용 무선통신기반 열차제어시스템 표준체계 구축 및 성능평가’와 2단계로 추진한 ‘일반 및 고속철도용 무선통신 및 제어시스템 개발 및 실용화’ 과제를 통해 열차제어시스템의 국산화를 성공적으로 완료했다.
최근에는 KTCS의 실용화를 위한 일산선 KTCS-M 시범사업(영업운행 완료)과 전라선 KTCS-2 시범사업(영업운행 중)을 성공적으로 수행하면서 시스템에 대한 성능과 안전성 검증을 마친 상태다.
이러한 기술력을 인정받아 현대로템의 KTCS-2 시스템은 최근 ‘IR(Industrial Research)52 장영실상’을 수상하는 성과를 낳으며 화제를 모았다. 현대로템은 지난 2013년에도 독자 개발한 ‘RF-CBTC 차상/지상 ATP/ATO 시스템’을 카자흐스탄 알마티매트로 1호선에 성공적으로 공급하며 장영실상을 수상했다.
특히 현대로템은 국내 최대의 철도차량 제작사로서 국내뿐만 아니라 해외에 무인 차량을 포함한 다수의 차량을 공급한 실적을 보유하고 있다.
김 팀장은 “KTCS-M 시스템에 대해 다수의 무인·일반 차량과의 인터페이스 경험을 바탕으로 고객 요구사항을 사전에 파악해 에너지 세이빙 운전과 같은 타사와 차별화되는 고객 친화적인 서비스 기능을 제공할 수 있는 장점이 있다”며 “KTCS-2는 많은 경험에 입각한 안정적인 운영 실적을 바탕으로 국내 EMU 차량 등 고속철도차량에 적용돼 열차제어시스템 국산화에 이바지하고 있다. 특히 KTCS-2는 해외 신호체계와 호환을 할 수 있도록 유럽표준규격을 충족하기 때문에 해외시장 진출을 위한 경쟁력도 갖추고 있다”고 설명했다.
이러한 꾸준한 성과들을 바탕으로 현대로템은 향후 전국 철도 노선에 한국형 열차제어시스템이 확대될 수 있도록 노력을 이어나갈 계획이다. 이에 최근 성공적으로 검증한 KTCS 시스템의 영업운행 실적을 바탕으로 KTCS를 전국 노선에 확대해 국내 전체 국가철도망에 확대 적용할 수 있도록 관련 기술력을 강화할 예정이다.
김 팀장은 “학술대회 발표 및 해외 전시회 출품 등을 통해 국내외 고객에게 당사 열차제어시스템을 적극적으로 홍보할 예정”이라며 “현대로템은 앞으로도 지속적인 연구개발 투자 및 경쟁력 강화를 통해 고객에게 신뢰를 얻고 국내뿐 아니라 해외시장에서도 주목받는 열차제어시스템의 선도기업이 될 것”이라고 전했다.
