첨단 철도기술…어디까지 왔나

[토목신문 김재원 기자] 녹색교통으로 인류에게 새로운 미래를 제시하고 있는 철도가 첨단 기술력을 바탕으로 발전을 거듭하고 있다. 그리고 한국철도기술연구원이 그 선두에 서서 국내 철도기술 발전을 이끌어 가고 있다.
이에 본지는 철도연 광역도시교통연구본부 창상훈 본부장(사진)을 만나 발전하고 있는 철도 기술에 대한 다양한 이야기를 듣고, 광역도시교통연구본부의 주요 철도기술을 소개하고자 한다. <편집자 주>

인터뷰- 한국철도기술연구원 광역도시교통연구본부 창상훈 본부장
 

설립 이후 광역도시교통연구본부의 주요 실적은.

지난 1996년 한국철도기술연구원 설립 당시, 우리나라는 지하철 운영기관별로 각기 다른 형식의 외국전동차 도입으로 지하철 차량 및 부품이 서로 상이해, 지하철 운행 중 고장이 발생해도 적기대처가 어려운 문제점을 안고 있었습니다. 우리 본부에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 도시철도차량표준화사업의 결과로 한국형 표준전동차를 2000년 2월에 개발 완료했습니다.

또한 지금까지 외국으로부터 전량 수입하여 사용하던 전동차의 추진제어장치(인버터·견인전동기: 자동차 엔진에 해당), 종합제어장치(사람 두뇌에 해당)등 핵심부품을 국산화 해 장착함으로써 전동차 국산화율을 기존의 58%에서 95%까지 향상시켰습니다.

국내 기술로 개발된 한국형 표준전동차는 2004년 광주지하철 1호선에서 첫 선을 보였습니다. 이를 통해 연간 1000억원이상의 수입대체효과와 100여억원의 유지보수비 절감 등의 경제적 효과를 달성했습니다.

또한 지난 2005년 안전성능인증 및 차량내구성 시험이 완료된 한국형 경전철(Korean Automation Guideway Transit; K-AGT)역시 광역도시교통연구본부의 작품입니다. 세계에서 네 번째로 개발된 무인자동운전 고무차륜 방식으로 2011년 부산도시철도 4호선에 도입돼 성공적으로 운행되고 있습니다.

이 경전철은 운행량이 많은 대신 교통상황에 따라 운행 소요시간이 일정하지 않은 버스와 대용량의 수송용량을 가졌지만 건설비가 많이 드는 지하철을 절충해서 단점은 줄이고 장점을 극대화한 신교통수단입니다. 서울 신림선과 부산 사상~하단선등에 도입될 예정입니다.

한국형 경량전철은 앞으로 더 많은 도시에 도입되어 미래 도심교통의 주인공으로 자리매김 할 것으로 기대되고 있습니다.

지난 2009년 버스와 지하철의 장점을 극대화시킨 새로운 개념의 차량인 ‘바이모달 트램’의 개발 역시 주요 실적이라 할 수 있습니다.

버스와 경량전철의 중간 규모의 수송력을 갖추고 환경오염물질을 최소화하기 위한 CNG(압축천연가스) 하이브리드 추진방식을 채용하여 도로 이용률을 높일 수 있게 됐습니다.

바이모달 시스템은 2008년 그 성과와 가능성을 인정받아 과학기술부선정 국가연구개발 우수성과 100선에 선정된 바 있습니다.

광역도시철도의 차량뿐만 아니라 도시철도시설의 안전성 제고를 위해 서울지하철 1호선 개통(1974년) 이후 주요 지하철의 시설물 노후화에 따른 안전확보의 필요성이 제기되어, 관련 연구를 통해 도시철도시설의 안전기준을 마련해 도시철도 인프라 분야에 대한 사고를 미연에 방지하도록 하는 연구를 지속적으로 수행하여 안전한 도시철도를 위한 최선의 노력을 다하고 있습니다.

향후 어떠한 방향으로 연구가 진행되고 있는지.

안전하고 편리한 광역도시철도체계를 구축하기 위한 연구를 수행하고 있습니다. 즉, 승객서비스 향상기술, 안전성 향상기술, 에너지 절감기술, 과학적인 유지보수 기술, 운용비용절감기술, CO2절감기술 등을 통하여 안전과 서비스는 높이고, 비용과 환경오염을 줄이기 위한 연구에 중점을 두어 연구를 수행하고 있으며, 2020년 광역도시철도 분야에서는 세계최고의 연구기관이 되는 것을 목표로 모든 연구원들이 노력하고 있습니다.

광역도시철도 분야 연구의 세계 최고가 되기 위한 기술은 맞춤형 광역도시철도 시스템 기술 개발, ICT 융복합 기술을 활용한 열차제어기술과 자율주행기술, 고효율 저비용 무선급전기술, 신재생 에너지 활용기술, 스마트 철도기술 등으로 그동안 지속적인 연구를 통하여 이미 핵심기술을 축적하고 있어 충분히 목표를 달성할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

현재 이 목표달성을 위해 원천 및 선도형기술 개발, 철도이용객 서비스 향상 및 안전기술, 중소기업 및 철도 운영기관 지원 기술, 보유기술의 상용화 등의 세부추진 계획을 수립하여 연구를 수행하고 있습니다.

앞으로의 계획과 각오.

광역도시철도시스템의 발전은 사용자 입장의 서비스 질 향상과 운영자 측면에서의 수익증대, 국가적 측면에서는 환경개선 및 경제성장 기여 등의 효과로 이어집니다. 따라서 광역도시철도시스템 기술은 다양한 요구사항들을 만족시키면서 새로운 수송수요를 창출할 수 있는 방향으로 발전되어야 합니다.

즉, 제4차 산업혁명시대에서 철도와 대중교통에 요구되는 On Demand 서비스 제공으로 개인화된 철도 및 대중교통 서비스의 새로운 가치 창출, 기존에 철도기술이 가지고 있는 패러다임의 근본적인 변화를 통해 미래 철도기술이 추구하고자하는 비용절감(Cost), 승객 및 운영자에게 제공하는 서비스(Service), 수송력(Capacity) 및 안전성(Safety) 향상이 가능하도록 하는 것입니다.

이를 위해서는 기존의 철도시스템 기술에 IoT, ICT, Big Data, AI등의 기술을 활용하여 승객서비스 향상과 철도시스템의 운영효율향상을 꾀하고 있으며, 친환경 교통수단으로서 CO2배출을 최소화하는 기술의 개발과 기존 철도시스템의 성능향상기술을 기반으로 ICT, IoT 등 첨단기술을 융복합함으로써 철도를 이용하는 승객의 만족도를 향상시키고 철도시스템 운영자의 운영 효율성을 높이는 방향으로 미래지향적 연구를 수행할 예정입니다.

마지막으로 남기고 싶은 말씀이 있으시다면.

광역도시철도는 공공성이 강하고 관련분야 기술적 파급효과가 매우 큰 국가경쟁력과 직결된 교통시스템으로서 국민의 교통편익을 증진하기 위한 성능 및 안전성이 개선된 기술개발에 대한 요구가 증가되고 있습니다.

따라서 우리 본부에서는 선진국 수준의 교통서비스 제공, 편리하고 안전한 철도 이용환경 조성, 대도시권 30분대 광역급행 철도망 구축, 광역도시철도 운영 부분의 경쟁력 제고, 교통수단별 특성에 맞는 미래형 교통기술 개발을 목표로 연구개발을 추진하고 있습니다.

앞으로 광역도시교통에 대한 기술개발을 통하여 이용자의 안전과 편리성, 환경 친화적인 교통복지의 실현과 저탄소 녹색성장을 이루는데 기여하고, 철도관련 산업의 국제 경쟁력 향상과 이를 발전시키는데 선도적 역할을 수행해 나가도록 하겠습니다.