광고
광고
광고

[특집 기고] 4차 산업혁명 시대 철도기술 주도할 로드맵 필요성

구정서 서울과학기술대학교 교수

구정서 서울과학기술대학교 교수 | 기사입력 2021/09/27 [09:00]

[특집 기고] 4차 산업혁명 시대 철도기술 주도할 로드맵 필요성

구정서 서울과학기술대학교 교수

구정서 서울과학기술대학교 교수 | 입력 : 2021/09/27 [09:00]

▲ 서울과학기술대학교 구정서 교수 © 국토매일

[국토매일=서울과학기술대학교 구정서 교수] 바야흐로 세계적인 4차 산업혁명의 물결이 거세게 밀어닥치고 있다. 2016년 3월 알파고와 천재기사 이세돌의 대국은 이를 알리는 신호탄이었다. 4차 산업혁명은 기술혁신에 국한되지 않고 정치, 경제, 사회, 문화에 걸쳐서 광범위하게 진행되고 있다.

 

이를 다소 과장하여 표현하면 인간 주도 세계에서 거대한 시스템과 네트워크가 주도하는 세계로 전환됐다고 말할 수 있다. 

 

4차 산업혁명의 지향점은 당연히 인간 삶의 질 향상인데 이를 위하여 크게 세 가지 범주로 발전되고 있다. 

 

첫째는 무한 연결과 확장성이다. 여기에는 현실세계 연결뿐만 아니라 가상세계연결도 포함되며 많은 정보, 지식, 경험, 의사가 소통되고 공유된다. 초고속통신(5G/6G), 빅데이터(Big data), 클라우드(Cloud) 등으로 연결된 플랫폼, SNS, 메타버스, 전자상거래의 발전은 우리의 생활 방식을 만인 대 만인의 비대면 연결 사회로 바꾸어 주고 있는데, 철도사회도 이런 사조에 어떻게 적응해야 하는지 고민할 때이다.

 

이러한 시스템의 무한 연결과 확장성은 철도 이용자들의 편의성과 서비스 향상에 필요한 많은 아이디어들을 구현해 줄 것이다.

 

둘째는 무인 자율성이다. 자율(autonomous)은 자동화(automatic)에 비하여 상당히 진보한 개념이다. 자동화가 잘 짜여진 지식(알고리즘)을 정확하게 수행하도록 하는 것임에 반하여, 빅데이터 기반으로 AI가 스스로 학습하고 진화하며 상황에 맞게 과업을 수행하는 것이다. 자동화는 알고리즘이 핵심이라면 자율은 빅데이터가 핵심이므로 각종 첨단 센서를 적용한 IOT(Internet of Things) 기술이 필요하다.

 

현재 자동차는 무인자율 운전이 화두로 되어 있지만 정해진 궤도를 달리는 철도시스템은 잘 짜여진 신호 통신 및 열차 제어기술에 의하여 무인 자동운전이 이루어지고 있다. 철도교통의 보수성을 고려하면 앞으로도 무인자율운전으로 전환된 가능성은 크지 않다고 본다.

 

그러나 이례상황에서 사고방지를 위하여 AI를 이용한 사고 모니터링 및 회피 기술, 스마트 유지보수 및 안전관리 기술 등은 폭 넓게 도입되어야 할 것이다. 

 

셋째는 친환경성이다. 지금 세계는 기후변화로 인한 대재난에 초비상이다. 친환경은 지속 가능한 발전을 위한 필수조건이다. 화석연료 남용으로 인한 대기 온도 상승, 공기 및 수자원 오염, 코로나 등 질병 유행 등으로 인류의 생존이 위협받는 수준에 이르렀다.

 

이를 개선하기 위하여 풍력, 태양광, 바이오 에너지, 소형원자력 등 다양한 친환경 에너지 개발과 활용이 활발하다. 또 다른 수송 분야에서도 전기자동차, 수소상용차의 대량보급, 수소화물선박 개발 등이 빠르게 이루어지고 있다.

 

다행히 철도는 대부분 전기 에너지로 추진되기 때문에 다른 수송 수단에 비하여 나은 편이지만 디젤기관차는 조만간에 수소기관차로 교체되어야 할 것이다. 또한 역사 및 터널 내 공기질 개선 문제,  바이러스로 오염되는 실내공기 정화 문제 등은 시급히 해결되어야 할 것이다. 

 

그 동안 우리는 철도기술의 낙후성을 짧은 기간에 극복했으며 세계적으로도 손꼽히는 철도기술 강국이 되었다. 우리 철도는 정시성, 안전성, 고속화, 쾌적성 등에서 세계적인 수준으로 인정받고 있다. 산업화에 늦었던 우리는 선진국의 아날로그 기술을 빠르게 추적한 패스트 팔로워(Fast Follower)이었다.

 

그러나 현재 4차산업혁명 시대에는 새로운 디지털 기술과 친환경 소재 기술로 거의 동일선상에서 경쟁하게 되었으므로, 범국가적으로 체계화된 로드맵(Road Map)에 의하여 철도기술개발이 이루어져야 자원 낭비를 최소화하고 연구 성과를 극대화할 수 있을 것이다.

 

즉 디지털화된 철도기술, 스마트한 안전 및 유지보수 기술, 친환경 철도기술 등이 유기적으로 융합되어 시의 적절하게 개발되어야 최대의 시너지 효과를 거둘 수 있을 것이다.

 

따라서 시급히 미래 사회의 변화에 걸맞은 4차산업 철도기술을 범국가적으로 발굴하고 적기에 개발하는 로드맵을 마련하여야 차세대 철도시장을 주도할 퍼스트 무버(First Mover)가 될 것이다.

 
기고, 4차혁신기술, 철도, 서울과학기술대학교 관련기사목록
광고
광고
광고