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[기획] 도시철도 한국형 열차제어시스템(KRTCS) 상업운전 실적 확보가 '경쟁력'

외국산에 비해 가격·유지보수·신속한 대응 등 장점…약 20%정도 비용절감

백용태 기자 | 입력 : 2017/11/21 [10:27]

열차제어시스템 국산화 국내 무대에서 외면… 향후 해외진출도 발목 잡혀

 

▲ 열차제어시스템 구성도     © 국토매일

 

[국토매일-백용태 기자] 철도는 선로, 전력, 차량, 신호 및 통신이 유기적으로 결합된 종합시스템이며, 고속철도와 도시철도 등 국가연구개발 사업을 통해서 각 분야별로 많은 기술을 국산화하였고, 이를 활용하여 철도운영기술을 높이는데 기여하고 있다.

열차제어시스템은 열차운행의 안전성과 효율성을 보장하는 바이탈(vital)한 시스템으로서 철도운영의 핵심역할을 담당하고 있으며, 그 역할은 갈수록 더욱 커질 것으로 판단되어 철도운영 기관에서는 열차제어시스템 중요성을 이유로 외국의 검증된 시스템을 도입하고 있는 실정이다.

외국사가 주장하는 검증된 시스템이 무엇을 말하는 것인지 모르겠으나, 노선별로 열차운행계획, 선로선형, 열차형식, 자동화수준, 열차운영시나리오 등이 상이하기 때문에 열차제어시스템은 노선별 특성에 따라 소프트웨어가 제작되는 맞춤설비이기 때문에 영업노선 적용실적을 갖고 검증된 제품이라고 단정하는 것이 현실이다.

국내 철도 및 도시철도 등에서 사용하고 있는 외국산 시스템은 과도한 유지비용, 장애발생시 신속한 대응불가, 노선연장시 합리적이지 못한 비용증가 등이 발생하고 있는데도 우리기술이 없어 불가피하게 의존하고 있는 실정이다.

 

-한국형 열차제어시스템(KRTCS) 국산화 개발

한국형 열차제어시스템은 2010년 11월 국토교통부가 ‘열차 신호시스템 표준화방안을 마련하여 추진한 한국형 무선통신기반 열차제어시스템(KRTCS, Korean Radio based Train Control System)개발 사업을 통해서 상용화할 수 있는 도시철도용 열차제어시스템을 2014년 7월에 확보한 것이다.

도시철도용 열차제어시스템(이하 KRTCS)의 특징은 궤도회로를 사용하지 않고 무선통신을 적용하여 열차위치를 실시간으로 추적하고, 양방향 연속의 무선통신을 사용하고, 열차무인운전을 지원하는 장치다.

KRTCS 개발은 2010년 12월에 시작하여 2014년 6월에 종료되었으며, 제작사인 LS산전, 현대로템&한터기술, 포스코ICT&삼성SDS, 대아TI, 유경제어, 혁신전공 등이 참여했다.

국내 기술로 개발한 KRTCS는 국제규격 IEC62278을 적용하여 열차제어시스템의 개발과정에 대한 SIL(안전무결성, safety integrity level)평가 실시, 최고등급인 SIL4인증을 받았고, 도시철도시설성능시험기준과 도시철도차량의 성능시험에 관한 기준도 열차제어시스템의 기능과 성능에 대한 종합성능시험을 실시하여 시험성적서를 발급받았다. 또한 개발이 종료된 후 한국철도표준규격(KRS SG 0069-15 도시철도용 무선통신기반 열차제어시스템)이 제정 했다.

 

-국내 도시철도 구매 환경과 운영실적이 완성도 ‘좌우’

사용자(철도운영기관)가 개발된 열차제어시스템을 구매할 수 있는 환경을 마련하기 위해서 KRTCS 개발은 시험선로(대불선 12km)와 전동열차를 개조한 시험열차 2편성에 구축하였고, 1년 6개월 정도 시험선을 운영하여 열차제어시스템의 완성도를 높였다.

그 결과 본 사업에 참여했던 LS산전은 필리핀 마닐라 지하철3호선 개량사업에 KRTCS 공급계약을 체결하였고, 민자사업으로 추진중인 서울 신림경전철과 동북경전철에도 KRTCS를 적용한 설계를 진행하고 있다.

광주도시철도 2호선 건설사업과 관련하여 최근에 차량공급사로 우진산전이 선정되었고, 열차제어시스템 공급사 선정이 준비 중에 있으며 시스템 구입비용은 약 1,200억원의 대규모 프로젝트로 국내·외의 여러 업체가 입찰 참여를 준비하고 있다.

 

▲ 전자연동장치     ©국토매일

 

-한국형 열차제어시스템(KRTCS)의 구매력은 무엇인가?
구매가격에서 유지보수, 노선연장선 등 외국사에 비해 20%정도 절감효과와 사고시 신속한 대응이 용이한 하다는 것이 장점으로 해석된다.

한국형 열차제어시스템 KRTCS개발을 위해서 정부지원금과 민간기업 투자금이 수백억원이 투입되었고, 한국철도표준규격까지 제정되었는데도 불구하고 발주자가 열차제어시스템을 KRTCS로 제한하지 않을 수도 있을 것으로 추측이 된다.

 

-국산화 보급 확대를 위한 인식전환이 필요

이처럼 국내 철도건설운영기관이 국가연구개발사업을 통해서 기능, 성능 및 안전성이 검증된 시스템을 적용하지 않고 외국 시스템을 선정할 수 있다는 것은 정부가 국가연구개발사업 명분이 없어지는 것이며, 국내 기업도 정부의 연구개발정책에 동참할 필요성이 없다는 것과 같은 맥락이다. 

정부가 연구개발에 투자하는 것은 개발과 상용화를 통해서 국가의 기술역량을 높이는 선순환 구조를 구축하기 위함인데, 상용화를 위한 정책이 구체적이지 않은 것도 국산화에 걸림돌로 작용된다.

유럽은 일반철도와 고속철도 열차제어시스템으로 ETCS(European Train Control System)을 적용할 것을 강제화하고 있으며, 관련 규격과 기술기준을 마련하고 있다. 중국의 경우에도 자국의 열차제어시스템으로 CTCS를 명시하고 있다.

국내의 경우 국토부는 도시철도용 KRTCS 개발이 완료된 후 도시철도운영기관에 KRTCS의 활용을 권장했고, 시스템 발주에 활용할 수 있도록 한국철도표준규격도 제정했다. 그러나 현장에서는 KRTCS를 지정하는 것 보다는 KRTCS와 같은 특징을 갖는 CBTC로 제안하여 외국사의 시스템이 제안할 수 있도록 입찰의 문을 열어두고 있는 실정이다.

현장에서 이러한 현상이 일어나는 이유는 열차제어시스템이 갖는 중요성, 개발품에 대한 신뢰도 부족 및 개발품 활용 촉진을 위한 제도 미비 등으로 요인으로 판단된다.

아마도 시스템 사용자는 철도운영을 통해서 안정적인 수입을 확보해야 하는데, 예상할 수 없는 시스템의 장애로 인한 영업중단 또는 영업지연이 발생하거나 운영과정에서 발생되는 긴급 상황에 대한 시스템의 대처 능력 부족으로 철도운행의 안정성이 보장되지 않는 것을 우려하기 때문이다.

 

▲ KRCTS지상장치     ©국토매일

 

-외산시스템 도입 안정성 확보위한 고육책

도시철도 운영자도 외산시스템 도입에 따른 많은 문제점이 있다. 이로 인한 영향을 최소화하거나 없애는데 비현실적인 비용을 인지하고 있으나, 열차운행의 안정성을 확보하기 위한 고육책으로 판단된다.

그러나 이러한 이유는 수십년간 지속된 내용이며, 사용자 입장에서 국산 시스템을 도입하기 위해서 무엇을 준비하였는지 스스로를 되새길 필요가 있다. 국산시스템을 도입하기 위해서 자체의 연구개발 역량을 높이기 위해서 양질의 연구개발인력을 확보하고 연구개발에 집중할 수 있는 조직구성 또는 전문연구기관과의 협약을 통한 기술협력체계 구축 등을 고려할 수 있다.

국내 시스템 공급자의 연구개발 역량은 많이 향상되어 외국사와 경쟁할 수 있는 기술력을 확보했다고 판단되나, 문제는 경영자의 근시안적인 시각이다. 시스템기술은 시스템을 공급하는데 그치는 것이 아니고, 시스템을 운영하는 과정에서 발생되는 문제점(기술적 장애는 아님)을 확인하고 사용자와 긴밀한 협의를 통해서 시스템을 보완함으로서 사용자와의 신뢰감을 얻을수 있다.

이를 통하여 기업이 갖고 있는 시스템의 완성도가 높아지는 효과를 갖는다. 경영자는 기업이 책임지는 시스템의 범위는 제작, 공급뿐만 아니라 운영과정의 문제점를 개선하는 인식이 필요하다.

정부는 해마다 상당한 연구개발비를 투자하고 있으나, 상용화에 대해서는 소극적인 것 같다. WTO로 인한 지원의 한계, 정부의 객관적인 공정한 위치 등을 이유로 들고 있다.

개발시스템을 상용화하기 위해서는 정부의 적극적인 지원이 반드시 필요하다. 유럽, 중국과 같이 국가의 철도산업발전전략을 수립하고, 여기에 국내의 열차제어시스템 표준을 명시해야 하며 이를 도입 운영하는데 필요한 법규, 기술기준, 기술사양 등을 체계적인 관리가 필요하다.

또한 열차제어시스템과 같이 대단위 시스템을 개발할 경우, 시범사업을 통해서 운영실적을 확보할 수 있는 기회를 제공하는 것이 요구된다. 시범사업을 할 수 있도록 철도건설·운영기관에 소요 예산을 지원하는 정책이 뒷받침 돼야한다.

한국형 열차제어시스템 KRTCS의 실용화 주체를 누구라고 못을 박는 것은 부적절하다고 판단되지만, KRTCS 활성화를 위한 시스템 공급자, 철도건설운영기관 및 정부가 공감대를 형성해야 하고, 이에 기반조성을 위한 밑그림이 필요한 시점이다.

 

▲ KTCTS차상장치     ©국토매일
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