[제2철도교통관제센터] 스마트 철도 관제 '첫발'…2026년까지 시스템 구축 완료

인공지능(AI), 마이크로시뮬레이션 등을 활용해 인적 오류를 최소화하는 '제2철도교통관제센터' 구축 사업이 본궤도에 올랐다. 국가철도공단은 최근 대아티아이와 제2철도교통관제센터의 관제시스템 구축 계약을 맺고 내년부터 본격적인 시스템 구축 사업을 펼친다.

단독 입찰로 인해 두 차례 유찰되며 다소 지연됐으나, 공단은 수의 계약을 통해 사업을 추진키로 했다. 시스템 구축 관련 계약 금액은 약 2500억원이다. 시스템 설계와 구현, 시험을 2026년까지 마치고 건물 건축도 같은 시기에 마무리해 2027년 1월 준공할 계획이다.

스마트 철도 관제시스템 추진 계획

제2철도교통관제센터는 노후화된 관제 시스템 기능을 고도화하고, 새로운 노선 증설에 대비하기 위해 추진됐다. 정부는 2027년부터 구로관제센터까지 개량한 후 2029년부터 상호동시운영 가능한 스마트 철도 관제 시스템을 구축할 방침이다. 이번 시스템 구축 사업은 그 첫 단계다. 제2철도교통관제센터 시스템은 IT 업계에서도 올해 내내 크게 화제가 된 사업이다. 규모 면에서도 그렇지만, 국가 핵심 인프라에 4차산업혁명 기술과 접목하는 사업이어서 기대효과도 매우 클 것으로 주목된다.

제2센터에 적용될 관제시스템은 열차운행관제시스템과 관제지원 시스템으로 크게 2가지, 세부적으로 7가지 시스템으로 구성된다.

자동 진로제어, 마이크로 시뮬레이션...열차운행관제시스템 혁신

열차운행관제시스템은 이름 그대로 열차 운행을 모니터링하고 제어하는 관제와 관련된 시스템이다. 열차집중제어장치(CTC)와 열차운행관리시스템(TMS)이 이에 해당된다.

CTC는 열차가 안전하게 정시 운행할 수 있도록 원격으로 현장 신호설비를 감시·제어하는 설비다. 제2관제에서는 현장 정보를 파악하는 기능부터 달라진다. 현재는 관제실에서 현장정보가 총망라된 대형표시반(DLP)을 활용하는데, 관제사별 업무 구분 없이 모두 동일한 화면을 봐야했다. 전체 화면을 모두 바라봐야하다보니 제공되는 정보도 운행중인 열차 위치 정보로 한정됐다. 새 시스템이 구축되면 관제사는 개별 콘솔을 이용해 각자 업무와 관할 구역에 맞는 화면으로 정보를 파악한다. 운행 중인 열차 위치뿐만 아니라 열차 제원, 승객 및 승무원 정보, 열차 속도까지 관제사에게 제공할 예정이다.

열차의 진로 제어는 계획된 열차 스케줄에 따른 단순 진로 제어만 이뤄졌다. 이례상황 발생 시 자동 진로 제어는 현재 불가능한 상태다. 제2철도교통관제시스템은 열차운행관리시스템(TMS) 시스템과 연계해 주변 상황을 고려한 진로제어(안)을 도출하고 자동으로 최적 진로를 설정하는 것으로 목표로 구축된다.

무엇보다 인적오류로 인해 사망사고까지 일었던 입환이나 차단작업도 시스템화돼 보다 안전해진다.

입환 시스템 개선 전후

입환은 차량 진입시키는 과정에서 취급자 판단에 의존해야 해 사고가 잦았다. 이를 시스템으로 체계화한다. 차단작업은 기존에 작업자가 서류를 작성해 승인요청을 했던 것을 앱으로 요청하도록 간편화한다. 작업 진행상황은 작업자와 역장·관제사가 전화 통화나 무선통신으로 소통했지만, 앞으로는 앱이 연결돼 관제사가 관제콘솔에서 진행상황을 확인할 수 있게 된다.

TMS는 실시간 열차주행 상황 속 경합(충돌)을 가상의 마이크로시뮬레이션을 통해 검지하고, 운정정리 및 경합해소를 위해 관제사를 지원하는 것이 핵심기능이다. 현재는 열차가 서로 다른 방향에서 예정된 시간과 다르게 오다 충돌할뻔한 상태를 자동으로 검지하는 시스템이 없다. 오직 관제사가 화면 모니터링을 계속해 검지해냈다. 제2관제시스템 구축 후에는 열차 상황에 대한 각종 데이터를 수집해 '마이크로 시뮬레이션'을 진행하게 된다. 일정시간 이상 지연이 발생한 경우, 갱신된 열차 그래프와 기존 열차 그래프를 비교해 예정되지 않은 곳에서 교차할 경우 경합(충돌)으로 검지하는 기능을 담는다. 시설, 차량, 신호 등 각 분야의 데이터를 수집해 시뮬레이션 환경을 만들고 시뮬레이션 후에는 그 결과를 열차 스케줄까지 반영할 예정이다.

TMS 주요 기능

빅데이터, 정보지원, 안전지원, 통합관리, 오픈플랫폼까지...5대 관제 지원 시스템 구축

열차운행관제시스템과 함께 △빅데이터·AI△정보지원△안전지원△통합관리△오픈플랫폼시스템으로 구성된 관제지원시스템이 보다 정확하고 안전한 관제를 완성한다.

제2관제센터의 빅데이터·AI시스템은 내·외부 데이터를 수집하고 연계해 시각화 자료까지 제공한다. AI모델 결과를 이용해 전략적 판단까지 돕는 TMS를 지원한다.

정보지원시스템은 관제업무 편의를 위한 결재, 보고, 공지사항 안내 등을 위한 시스템이다. 안전지원시스템은 현장 안전설비 및 신호설비를 실시간 감시하고 외부 연계 네트워크 환경에 대비한 사이버 보안과 접근제어 강화로 정보보안 체계로 구성될 예정이다. 통합관리시스템은 체계적 개발이나 시험 환경을 구성하고 사뮬레이션 기반 교육훈련을 지원하는 시스템이다. 기존 시스템에서는 관제사는 이론 위주 교육을 받거나 실습을 한다고 해도 단순 콘솔 취급 교육만 받을 수 있었다. 새 시스템에서는 교육 전용 시뮬레이터를 개발해 여러 상황을 부여하고 그에 대한 대응 교육을 할 수 있게 된다.

대국민 서비스까지 연계하는 역할은 오픈플랫폼이 맡는다. 국민은 보다 상세한 열차 운행정보를 접할 수 있게 되고 철도업무 종사자 역시 열차위치 정보·작업선로현황 등 관제운영 정보를 파악할 수 있게 된다.

기존 지도 앱에서는 도로 중심으로만 거리뷰를 볼 수 있지만, 오픈플랫폼이 구축되면 철도중심 레일뷰까지 확인할 수 있게 된다. 종사자들은 역사, 선로변 시설물도 쉽게 모니터링할 수 있을 것으로 기대된다.

제2철도교통관제센터 시스템 구축 사업을 맡은 대아티아이는 TMS 주요 기능에 부정낙하 경보와 수동진로 취급에 대한 인선진입처리 기능까지 추가하기로 했다. 부정낙하 경보는 궤도 상태를 파악하고 알려 열차 안전 운전을 지원하는 기능이다.

문보경 기자 okmun@etnews.com