기술이 미래다: “신교통 혁신으로 행복을”

<기술이 미래다>: 융・복합으로 미래를 개척하다

[토목신문 김재원 기자] 건설 산업이 위기에 봉착해 있다는 말이 나온 지도 오래됐다. 게다가 매년 SOC 예산은 줄어들고 있다. 올해 SOC 예산은 지난해보다 14% 줄어들기까지 했다. 말 그대로 ‘계속’ 어려워지고 있는 것이다.
이러한 시점에, 4차 산업혁명시대를 맞이하며 많은 건설관련 전문가들은 이제는 건설 산업도 기존의 틀에서 벗어나 다른 분야와의 융・복합을 통해 도약해야 할 때라고 주장하고 있다.
대한토목학회 김홍택 회장은 <토목신문>과의 대담을 통해 “최근 산업현장에서는 융복합 산업으로 구성되지 않으면 안 되는 상황이 됐다”며 “토목분야에서도 이런 융복합을 통한 기술개발은 당연히 수행돼야 하는 상황”이라고 전했다.
또한 한국건설기술연구원 복합재난대응연구단 백용 단장은 “미래 기술을 어떻게 접목하고 활용하는 가에 따라 건설의 미래가 달려있다고 본다”며 “건설과 관련된 미래기술은 융합을 통해 가능성이 무궁무진할 것으로 예상된다”고 말했다.
이에 따라 본지는 ‘연중기획 <기술이 미래다>’를 주제로, 융복합을 통해 도약하는 건설 기술 사례를 취재하려 한다.<편집자 주>

한국철도기술연구원 편: “신교통 혁신으로 행복을”

인터뷰- 한국철도기술연구원 신교통혁신연구소 이관섭 소장

서울에서 부산까지 20분대에 주파가 가능한 하이퍼튜브(HTX・Hyper Tube eXpress)기술. 무려 1000km/h의 속도로 달리는 차세대 철도인 하이퍼튜브 기술이 국내에서 초고속으로 개발되고 있다. 핵심기술까지 보유하고 있는 상태다. 먼 미래의 기술이 아닌 것이다.

현재 한국철도기술연구원에서 진행되고 있는 하이퍼튜브 기술개발은 무려 기존 고속철도보다 건설비와 운영비까지 저렴한 ‘신교통 시스템’으로 각광받고 있다.

이 뿐만 아니다. 각 분야의 기술 융합을 통해 다양한 융합기술도 함께 개발되고 있다. 특히 열차 자유주행기술, 실시간 유지보수 기술, 스마트 모빌리티 기술 등 수많은 기술들도 함께 개발 중이다. ‘신교통을 통한 행복’을 개발하고 있는 것이다.

최근 이슈가 되고 있는 통일 이후 남북철도에 대비하고, 나아가 전세계를 순식간에 이어 줄 하이퍼 튜브 기술 개발 등 융합기술 개발의 중심에 서 있는 한국철도기술연구원 신교통혁신연구소 이관섭 소장(사진)을 만나봤다.

신교통혁신연구소의 설립 목적과 주요 실적

신교통혁신연구소는 4차 산업혁명에 대응해 다양한 핵심기술의 융합으로 교통기술의 혁신을 선도하기 위해 설립됐다. 즉, 신교통 혁신 원천기술을 개발해 미래산업에 혁신 성장동력을 제공하고, 사회 현안을 해결하는 국민 체감형 핵심 연구를 수행해 철도 또는 대중교통을 이용하는 국민에게 안전과 편의성을 제공하는 것이 주목적인 것이다.

이에 따라 연구소에서는 최고시속 1000km/h로 주행하는 신교통수단인 하이퍼튜브에 사용되는 아진공 튜브 시제품 제작(튜브 내 최저 기압: 0.00005 기압), 열차가 달릴 때 발생하는 레일소음을 획기적으로 줄이면서 레일 인근에 소형으로 설치가 가능한 레일 방음벽 시제품 제작 등 다양한 실적을 보유하고 있다.

특히 연구소에서는 기존 철도기술에 IoT, AI, 빅데이터 기술을 융합해 미래형 핵심 원천기술을 개발하는 것을 전략적 목표로 삼고 있다. 철도와 신교통 분야의 미래 원천기술을 세계 최초로 개발해 이 분야의 선도자(First Mover)가 되기 위해 최선을 다하고 있는 것이다.

신교통혁신연구소 이관섭 소장은 “철도와 대중교통의 안전도 향상은 물론, 철도차량과 실내에 있는 미세먼지를 제거하고, 철도 소음을 최소화하는 기술까지, 국민에게 편안하고 안전한 교통 환경을 제공하도록 다양한 연구를 추진하고 있다”고 말했다.

연구소의 주요 융복합 기술

연구소의 주요 기술을 꼽는 다면 우선 하이퍼튜브(HTX) 기술을 꼽을 수 있다. 이 기술은 아진공 튜브 안을 시속 1000km/h 이상으로 주행하는 초고속 신교통의 핵심기술로서 토목기술, 차량기술, 신호제어 기술, IoT, AI 등 모든 기술이 융합된 기술이라 할 수 있다.

특히 튜브 시스템을 통해 공기저항을 획기적으로 감소시켜 0.00005의 아진공 상태로 달리며, 초전도 반발식 자기부상방식으로 10cm이상 부상해, 선형동기전동기로 추진해 달릴 수 있다.

이미 국내에서는 지난 2009년부터 연구가 진행돼 왔으며, 현재 핵심원천요소기술을 확보하고 미국 HTT사로부터 구매의향서까지 획득해 놓은 상태다.

이와 함께 실시간 운행안전 및 유지보수 기술도 신교통혁신연구소의 주요 기술이라 볼 수 있다. 철도의 토목 시설물, 전력/신호 설비, 선로 등을 관제실에서 실시간으로 상태를 모니터링하고 진단을 할 수 있는 시스템으로 토목, 전자, 기계, IoT, AI 기술 들이 융합돼 있다.

이와 더불어 남북 및 대륙철도 상호운영을 위한 기술 역시 주목할 만하다. 아시아와 유럽을 잇는 유라시아 철도 운영기술로, 한국과 중국, 유럽의 표준궤(레일폭: 1435mm)와 러시아의 광궤(레일폭: 1520mm)를 환적 없이 이동이 가능하게 하는 기술이다. 궤간가변대차, 화차 및 여객차 기술, 호환성이 가능한 신호/급전 기술, 노반 등 토목기술 등이 융합된 기술로, 한・러 철도협력을 위한 러시아철도기술연구원(RRRI)과 공동연구가 활발하게 추진되고 있다.

향후 계획과 운영 각오

이관섭 소장은 “‘신교통 혁신으로 행복을’이라는 미래 비전을 가지고, 두 가지의 핵심 목표를 가지고 있다”며 “하나는 철도 및 미래 신교통의 핵심 원천기술을 자체개발하여 세계 최고의 수준의 First Mover가 되는 것이며, 또 하나는 국민들이 체감할 수 있는 안전 기술, 미세면지 등 환경 기술, 초연결 사회 관련 스마트 모빌리티 기술 등을 개발해 국민에게 행복을 제공하는 것”이라고 말했다.

그는 이어 “모든 연구원 들이 해당 분야에서 연구에 전념할 수 있도록 연구 환경을 조성해 세계 최고의 과학자가 되도록 유도할 것”이라며 “앞으로 연구소에 World Best Lab(초고속 튜브트레인, 열차자율주행제어, 궤간가변 및 운행호환성기술)을 3개, World Level Lab(철도안전, 교통환경, 스마트 모빌리티)을 3개 만들어 세계 최고의 연구소가 되도록 운영할 계획”이라고 포부를 밝혔다.

한편, 그는 신교통혁신연구소의 발전을 위해 바라는 점을 남기기도 했다.

이 소장은 “세계 최고가 되기 위해서는 인력과 재원이 뒷받침돼야 한다고 본다. 현재 신교통혁신연구소의 인력은 충분한 능력이 있다고 생각한다. 국토교통부가 실용화 중심뿐만 아니라, 미래 원천기술에 대한 연구개발 투자를 과감하게 하는 정책적 전환을 모색하기를 건의하고 싶다”며 “미래 신교통인 초고속 튜브트레인, 기존 철도의 인프라로 수송량을 대폭 증대시킬 수 있는 열차자율주행기술, 동북아 신경제를 선도할 북방철도 기술 등에 먼 미래를 바라보는 선제적 투자가 필요하다고 생각한다”고 전했다.