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[기획] PS-LTE 전파 간섭에 위협받는 LTE-R...해결책 없나?

철도노선 따라 구축되는 LTE-R, 위치 이동 어려워...PS-LTE 구축 신중해야

장병극 기자 | 기사입력 2019/12/06 [17:54]

[기획] PS-LTE 전파 간섭에 위협받는 LTE-R...해결책 없나?

철도노선 따라 구축되는 LTE-R, 위치 이동 어려워...PS-LTE 구축 신중해야

장병극 기자 | 입력 : 2019/12/06 [17:54]

[국토매일-장병극 기자] 2003년 대구지하철 화재참사는 철도전용 무선통신망(LTE-R, R은 Rilway의 약칭) 구축사업을 시작한 계기였다. 사고·장애 발생 시 체계적으로 가동할 수 있는 철도통신망의 필요성을 절감하게 된 사건이기도 하다.

 

국토교통부는 지난 2018년부터 VHF, TRS 등 철도 기존 주파수의 신규 사용을 불허하고 전국철도무선망을 LTE-R로 통합하도록 했다. 한국형 차세대 철도신호제어시스템인 KTCS도 LTE-R망을 사용하게 된다.

 

▲ LTE-R망 구성도     © 국토매일

 

이미 철도 신호제어시스템과 관련한 R&D사업은 지상 중심에서 차상 중심에 초점을 두고 있는 추세이다. 4,700km에 달하는 고속·광역·일반 철도에 총 사업비 1.1조원을 들여 LTE-R망을 구축하는 사업은 단순히 철도시스템에 있어 통신 속도와 용량을 향상시키기 위함이 아니다.

 

빠른 통신 속도와 대용량을 기반으로 첨단 IT기술과 접목한 지능형 유지·관리 시스템을 도입해 운영의 효율성을 높이고, 열차를 안정적으로 제어할 수 있는 차세대 무선 신호·관제 시스템의 기반을 마련하는 사업이라고 볼 수 있다. 운영기관과 업계에서는 LTE-R이 기존의 지상·유선 중심 철도신호시스템과 인력 중심의 차량 및 시설물 유지·보수를 혁신적으로 변화시킬 수 있는 산파(産婆)의 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

 

▲ PS-LTE망 개요도     © 행정안전부 제공

 

그런데 철도안전에 생명줄과도 같은 역할을 수행하게 될 LTE-R망과 국가재난안전망(PS-LTE), 해상무선망(LTE-M) 등 공공통합무선통신망은 모두 700Mhz 주파수 대역을 사용한다.

 

세월호 참사 등을 계기로 중요성이 부각된 PS-LTE 등 통합공공망 사업은 전국적으로 재난안전통신 통합 서비스를 제공해 사고·위험 상황 발생 시 일원화된 통신망을 가동시켜 신속하게 대처하기 위한 목적으로 추진되고 있다.

 

사실상 PS-LTE망과 LTE-R망이 동일 주파수 대역을 사용하게 되면서 전문가들 사이에서는 상호 간 전파간섭 우려가 끊임없이 제기되었다. 문제는 LTE-R망이 전파간섭을 받아 ‘끊김현상’ 등 장애가 발생할 경우 열차 운행에 있어 치명적인 위험을 발생시킬 수 있다는 것이다. 

 

일각에서는 LTE-R망을 활용한 차세대 철도 무선신호제어시스템이 도입되기에 앞서 간섭·혼선·단절 등 장애 요소가 충분히 검증되어야 하는데, 정작 PS-LTE망이 안정적인 LTE-R망 구축에 있어 걸림돌이 되고 있다고 지적한다. 당장 LTE-R망을 활용해 기관사-차장, 관제-열차 간 교신할 경우 PS-LTE망의 간섭을 받아 ‘통화끊김현상’이 나타날 가능성을 배제할 수 없다고 말한다.

 

LTE-R망뿐만 아니라 PS-LTE망도 생존·신뢰성과 안전대응성은 필수적 기능이다. PS-LTE사업이 재난에 대비한 공공통합망 구축을 목적으로 하고 있고 LTE-R, LTE-M 등 육운, 해운과의 연계성도 중요할 수 밖에 없는데  PS-LTE 신호 간섭으로 인해 LTE-R망에서 ‘교신불가’ 상황이 발생할 수 있다는 것이다.

 

▲ LTE-R망 구축 계획     ©국토교통부 제공

 

지난달 16일(토) 한국통신학회 추계학술대회에서도 700Mhz 주파수 대역의 통합공공망에서 주파수간 간섭 문제가 제기되었다. 학회에 참석한 A연구원은 “지난 10월 오송시험선에서 PS-LTE망이 LTE-R망에 미치는 전파 간섭 환경을 측정한 결과 PS-LTE 신호가 LTE-R망에 유입되면서 간섭현상이 발생하고, 이로 인해 통화가 끊기는 사례를 확인했다”고 말했다.  

 

전문가들은 LTE-R을 구축할 때 무선기지국‧철탑 등 시설물이 커버리지 등을 고려해 철도노선을 따라 특정 장소에만 설치할 수 있기 때문에 PS-LTE와의 간섭을 피하기 위해 LTE-R 시설물의 위치를 이동하는 것은 현실적으로 어렵다고 진단한다.

 

▲ LTE-R망에 전파 간섭을 발생시키는 PS-LTE망     © 국토매일

 

한국철도기술연구원 B박사는 “통합공공망 구축은 사실 LTE-R, PS-LTE, LTE-M 순으로 사업이 시작되었다”며, “PS-LTE망의 간섭 때문에 선로 자체를 이설하는 것은 누구도 생각지 않을 것”이라고 말했다. 그는 “불필요한 예산 낭비를 막기 위해서는 PS-LTE망이나 LTE-M망 구축 시 기지국·철탑 등의 위치 선정에 있어 철도선로 위치와 커버리지 등을 충분히 검토해 PS-LTE망과 간섭되는 상황이 발생하지 않도록 하는 것이 최선”이라고 강조했다.

 

통신업계에 종사하는 C연구원은 “PS-LTE망이나 LTE-M망 구축의 본래 목적은 ‘국민안전’을 보장하기 위함인데, LTE-R망과 간섭이 일어나 철도안전에 위해요소로 작용한다면 본래의 사업 목적을 상실하는 것과 다름없다”며, “특히, PS-LTE망 구축 시에 커버리지 영역을 정확히 분석해 전파가 열차가 지나는 선로를 횡단하거나 LTE-R 기지국에 영향을 주지 않도록 해야 한다”고 말했다.

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