[기획] 신우이엔지, 순수 국내기술로 ATP개량사업 선점

역구내 분산식 → 집중식 전환…“ATP 유지보수 더욱 용이해질 것”
순수 국내기술 발리스·LEU로 방점 찍은 신우이엔지, 가격 측면에 유리!

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박재민 기자
기사입력 2021-03-25 [18:04]

▲ 열차제어시스템 지상장치 중 하나인 지상자(地上子). ATS 시스템이나 ATP시스템에서 사용된다. © 철도경제

 

 

[철도경제=박재민 기자] 그동안 외산 기술에 의존했던 열차제어시스템(ATP)의 국산화가 성공적으로 이루어진 가운데, 국가철도공단(이하 공단)이 호남선에 이어 경부선 ATP 개량사업을 본격적으로 착수한다.

 

국내 ATP 도입은 지난 2003년으로 거슬러 올라간다. 당시 철도청은 고속철도의 개통과 일반선로 고속화로 기존 열차제어시스템보다 개선된 시스템을 도입할 필요가 있었다. 이때 도입된 시스템이 바로 ATP다.

 

ATP는 표준열차제어시스템인 ETCS-1(European Train Control System Level1)을 모델로 하고 있으며, 선행열차의 위치에 따라 속도·선로정보를 수신, 속도 프로파일을 자동 계산해, 열차가 허용속도로 운행할 수 있다.

 

도시철도에서 사용하는 ATC(Automatic Train Control)방식의 열차제어시스템이 지상장치에서 차상장치로만 송신이 가능한 단방향 통신방식이라면 ATP는 지-차상 간 양방향으로 통신을 하고, 열차제어정보를 제공받아 허용속도 등을 계산하기 때문에 고밀화된 운전계획을 세울 수 있다는 장점이 있다.

 

하지만 국내 간선철도에서 ATP가 도입된 지 10년 이상 지나면서 장비가 노후화되기 시작했다. 평균 신호제어시스템 교체시기가 10-15년 정도인 것을 감안하면 첫 번째 개량시기가 도래한 것이다.

 

이에 따라 공단은 지난 2018년 호남선 흑석리~광주송정 구간(167km)을 개량했고, 올해부터는 경부선의 노후 ATP 개량사업에 착수했다.

 

◆ 신우이엔지, 경부선 ATP 개량사업 2개 공구 수주

 

현재 국내에서 지상 ATP 장치 제조 기술 및 납품 실적을 보유하고 있는 업체는 대아티아이·서우건설산업·신우이엔지(가나다 순) 등 3곳이다.

 

공단은 지난해 11월 ▲광주선 동송정-광주 ▲경전선 동송정-광주송정 ▲북송정삼각선 등 약 15.6km 구간에 대한 ‘열차제어시스템(ATP) 개량제조설치’ 구매사업 입찰 공고를 냈다.

 

이어 철도공단은 지난 1월부터 경부선 부산-신동 구간 ‘ATP 개량사업’을 총 8개 공구로 분리·발주하고 있다. 이 중 청도-밀양 및 밀양-삼랑진 구간은 신우이엔지가, 삼랑진-구포 및 구포-부산 구간은 대아티아이가 각각 수주했다. 8개 공구 중 신동-대구, 대구-가천, 가천-삼성, 삼성-청도 등 남은 4개 공구도 지난 25일부터 입찰에 들어갔다.

 

공단은 지난 16일께 '경부선 신동-부산에 걸쳐 ATP 개량 공사에 착수했다'며 '계획에 따라 오는 2022년 12월에 개량 사업을 준공할 방침이다'고 밝혔다.

 

▲ ATP 개량 방식 구성안 (上 (현행) 분산식, 下 (변경) 집중식, 자료=국가철도공단 제공) © 철도경제

 

◆ ATP 개량사업 '램프식→계전기식으로, 분산식→집중식으로 전환'

 

이번 ATP 개량사업의 핵심은 기존 역 구내 ATP 장치를 각 신호기마다 분산해 배치한 것을 신호 계전기실에 집중 배치하는 것이다. 

 

기존처럼 역 구내에 ATP를 분산식으로 설치하면 비효율적일 뿐만 아니라 유지관리에도 어려움이 따를 수 밖에 없다. 

 

집중식은 역 구내의 신호계전기실 내부에 통합형 선로변제어장치(LEU : Line-side Electronic Unit)를 설치, 시퀀스(조건)를 받아 이를 개별 발리스에 전달하는 구조이기 때문에 수많은 신호기가 밀집해 있는 역 구내에서 사용하기에 효율적이다.

 

이번 개량사업에 참여하는 신우이엔지 관계자는 “현재 집중식 배치는 열차제어시스템 기술 트렌드”라며 “역 구내에 분산된 ATP 기기를 신호계전기실에 집중 설치하면 전체적인 관리와 유지보수가 더욱 용이해질 것”이라고 말했다.

 

▲ ATP 개량 방식 구성안(上 (현행) 램프식, 下 (변경) 계전기 방식) © 철도경제

 

또한 이번 개량 사업에서는 ATP의 LEU가 정보를 읽는 방식을 계전기식으로 바꾼다. LEU는 두 가지 방식으로 정보를 받는데, 신호등 현시상태 검지방식(이하 램프식)과 계전기 접점 검지방식(이하 계전기식)이다.

 

램프식은 신호기가 현시할 때 발생하는 전류를 LEU가 검지한 후 이를 발리스를 통해 차상장비로 전달한다.

 

반면 계전기식은 신호를 제어하는 계전기가 가지고 있는 시퀀스(조건) 자체를 LEU가 바로 읽어들이는 방식이다. 특히 계전기식은 회로구조가 단순해지면서 유지관리 비용이 감소되는 장점을 가지고 있다.

 

또 'on-off 시퀀스'를 확실하게 검지할 수 있어 안전측면에서도 매우 유리하다는게 공단 관계자의 설명이다.

 

◆ 해외기술 의존 높은 ATP 기술…"순수 국내기술로 전환될 것"

 

현재 국내철도에 설치된 ATP는 해외기술에 일부 의존하고 있는 상황이다. 고속철도의 경우 프랑스 알스톰(Alstom)과 안살도(Ansaldo) 기술을 도입, 일반철도는 캐나다 봄바르디어(Bombardier)와 프랑스 탈레스(Thales)기술을 주로 사용해왔다. 일각에서는 국내 열차제어시스템이 '외산 전시장'이라는 목소리를 내기도 했다.

 

그간 해외기술을 사용함에 따라 여러 문제점이 대두되어 왔다. 가장 큰 문제점은 운영 및 유지보수의 비용이 증가한다는 점이다. 이에 따라 ATP 시스템 국산화를 요구하는 목소리가 철도산업계에 점차 확산되기 시작했다.

  

신우이엔지는 지난 2013년 4월 ATP 지상장치 중 하나인 발리스를 독자 개발 및 국산화, 이를 SIL4 인증받았다. 이후 지난해 2월 국토교통부 '철도용품 국제인증취득 사업'의 첫 성과로 신우이엔지가 개발한 LEU도 SIL4 인증을 받는데 성공했다.

 

국제인증 취득은 국내기술을 해외철도 시장에 진출하기 위한 요구사항 중 하나다. 국내 ATP 관련 기술이 해외로 진출할 수 있는 물꼬를 튼 셈이다.

 

신우이엔지 관계자는 “발리스 및 LEU 등 ATP 장치를 국산화함으로써 외국사로부터 영향을 받는 문제도 없고, 가격적인 측면에 굉장히 유리하다"며 "특히, 국산 LEU는 외산 대비 1대 당 1000만원(집중형)-2000만원(분산형) 가량 저렴하다"고 말했다.

 

그는 "신호제어시스템은 철도안전에 있어 핵심적인 장치인데, 국산 기술·제품을 쓰면 이례상황이 발생했을 경우 즉각 대응이 가능하고, 시공 및 유지·보수 비용도 절감시킬 수 있다"고 말했다.

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