[IR52 장영실상] 무선 기반 열차 자동 제어 … 운행 간격 23% 줄여

현대로템 '차상 열차 신호시스템'

왼쪽부터 김봉수·강성원 책임연구원, 김경식 팀장, 조성민 책임연구원. 산업기술진흥협회

현대로템이 개발한 '무선통신 기반 차상 열차 자동제어시스템(KTCS-2 차상신호시스템)'이 2023년 제52주 차 IR52 장영실상 수상 제품으로 선정됐다. KTCS-2 차상신호시스템은 무선통신 기반 열차 자동제어시스템이다. 열차의 위치와 속도 등 운행 정보를 실시간으로 확인해 열차 간격을 조정한다. 선로 전환과 속도 제어, 비상 제동 지원도 가능하다. KTCS-2 차상신호시스템은 국내 최초로 열차 자동제어시스템을 국산화한 것이다. 고속과 간선형 열차에 탑재가 가능하다.

현대로템은 국내 고속과 간선형 차량을 자체 기술로 제작해 납품하고 있으나 차량 내 핵심 시스템인 열차 제어시스템에 대해서는 보유 기술이 없어 제품을 전량 수입해왔다. 조성민 현대로템 책임연구원은 "수입에 따른 국부 유출과 기술 종속의 폐해를 중단하고자 2012년부터 열차 제어시스템 개발에 뛰어들었다"며 "당시 국토교통부 국가연구개발 과제에 참여해 유럽 표준 사양에 부합하는 고속·간선형 열차 자동제어시스템을 2018년 국산화하는 데 성공했다"고 설명했다.

유럽 표준 사양에 부합하려면 1841개 시험 케이스와 93개 시험 시나리오를 통해 시스템 사양과 성능, 호환성을 검증받아야 한다. 시속 500㎞ 속도에서 요구 조건을 입증해야 한다.

현대로템 연구팀은 이 과정에서 적지 않은 시스템 오류를 개선했다. 오류가 발견될 때마다 사양의 재분석, 설계, 수정, 전체 시험 케이스 재시험 과정을 거쳤다. 2년 이상 수만 번의 시험 케이스를 반복해 모든 검증을 완료하는 데 성공했다.

그 결과 KTCS-2 차상신호시스템은 기존 시스템 대비 열차 운행 간격을 최대 23%까지 감소시킬 수 있었다. 열차 운행 간격을 좁힐 수 있다는 것은 더 촘촘한 자율 열차 운행이 가능하다는 의미다. 시스템은 4세대(4G) 이동통신 방식을 적용해 해외사 통신 방식에 비해 약 2배 빠른 속도로 데이터 전송이 가능하다. 높은 환경 사양의 부품을 적용해 -40~85도의 극한 조건에서도 운용이 가능하다.

무엇보다 장점은 국산화로 해외 제품 대비 가격이 4분의 1가량 저렴하다는 점이다. 아프리카, 오세아니아 지역 등 해외 진출도 검토 중이다. 현대로템은 2027년 약 3조7000억원의 매출을 목표로 하고 있다.

주최 : 과학기술정보통신부 주관 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회

[고재원 기자]