무인열차 시스템 개요
(1) 개 요
열차 무인운전 시스템은 현재 우리나라에서는 신분당선, 김해경전철, 의정부경전철, 우이신설경전철, 인천2호선, 부산4호선, 대구3호선, 신림선에서 운용하고 있습니다.
어느덧 이렇게 많은 노선이 무인시스템을 적용하고 있습니다.
연장되는 노선을 제외하고는 앞으로 신설되는 노선은 모두 무인 열차 운행 시스템을 도입합니다.(GTX 제외)
인건비뿐만 아니라 자동 시스템이 오히려 더 안전하다는 의견이 많습니다.
무인 자동 운전 시스템을 운용하기 위해서는 관제사의 역량이 무엇보다 중요하게 되었습니다.
무인열차 운행 시스템을 처음 경험하고 운영과정에서 느낀 점 등을 설명해 나가겠습니다. 요즘은 최신의 이동 폐색 방식을 사용하지만 저는 고정 폐색 방식 경험을 했습니다. 제가 경험한 시스템은 프랑스 지멘스사의 VAL시스템입니다. 고정 폐색 방식이나 이동 폐색 방식이나 열차 간격 조정을 위한 것이므로 개념을 이해하면 될 것 같습니다.
무인열차 시스템을 경험하기 전 막연히 어떨 것이라는 생각을 가지게 됩니다. 기본적으로 열차의 이동방향 전면에 CCTV가 설치되어 열차의 운행상태를 확인하고 열차의 운전실과 비슷한 모니터 메뉴가 현시되어 상황에 따라 개별 열차를 수동 취급할 수 있을 것이라 생각했습니다. 그러나 관제실을 보고는 상상했던 것과 너무 달라 놀랐습니다. 의외로 단순하고 간단했습니다. 1980년대에 열차 무인운전 시스템을 만들었으니 무려 30년이 넘었는데 그 당시 어떻게 이런 시스템을 만들어냈는지 신기했습니다.
그 시대에 적용하기 힘든 기술적 제약도 있었지만 무엇보다도 단순화 그리고 안전중심의 시스템 개념이 돋보였습니다.
최우선의 기본개념을 안전(SAFE)에 두고 3 궤조 방식의 가장 위험요소인 선로 급전에 의한 감전사고를 방지하고자 블록로직알람 이라는 최상위의 경보 기능을 채택했습니다.
우리나라의 경우는 문제 발생 시 열차 운행을 우선적으로 하기 위해 바이패스 기능을 둡니다.
그러나 VAL시스템은 안전에 관한 타협이 전혀 없습니다.
열차의 신속한 운행보다는 안전이 완벽히 확보된 후에 열차가 움직일 수 있도록 설계되어 있습니다.
따라서 일단 현장에 사람이 도착하고 안전상 이상 없음이 확인되어야 합니다.
복구 시간이 소요되는 것은 당연합니다.
뒤에 설명하겠지만 하나의 예를 들어보겠습니다.
승강장 스크린도어(PSD) 고장 발생 시 기본적으로 무인운전 시스템은 열차의 진출입이 불가능하게 됩니다.
VAL시스템은 현장에 사람이 가서 수동 조작반을 취급하거나 문제가 해결되어야 정상운행이 가능합니다.
그러나 우리나라 시스템은 해당 PSD의 문을 바이패스 하는 기능이 관제에 있습니다.
현장 화면 CCTV를 확인하거나 아니면 역무원이 현장에서 확인하고 관제에서 바이패스(Bypass) 명령을 실행하면 열차의 진출입이 가능합니다.
(2) 무인 열차 자동운전 개념
무인열차 운영시스템의 개념을 설명하기 위해 간단한 그림을 그려서 설명하겠습니다.
철도의 노선을 하나의 긴 컨베이어로 생각해 보겠습니다.
움직이는 컨베이어에 열차를 올려놓으면 컨베이어에 의해 열차가 이동하게 됩니다.
컨베이어 라인의 중간중간에 열차를 건져 올릴 수 있는 집게 장비가 설치된 곳이 역사로 생각하면 됩니다.
열차가 일정 위치에 도달하면 집게가 열차를 들어 올려 이동을 정지시킵니다.
집게 장비에 설정된 일정 시간이 지나면 다시 열차를 내려놓고 열차는 컨베이어에 의해 이동을 합니다.
무인 자동 운영 시스템은 이렇게 선로에 열차를 움직일 수 있는 신호 로직을 설치하고 열차를 움직일 수 있는 견인 전력을 공급하면 열차가 움직입니다.
신호 로직과 견인 전력에 의해 열차가 움직이므로 이것을 컨베이어 모터라고 가정을 해보면 이해하는데 도움이 됩니다.
일정 위치에 도달할 때마다 열차를 정차시키는 기능을 하는 장치가 역에 설치되어 있어 정해진 시간 동안 열차를 정차하고 열차의 차상 제어장치와 교신을 하여 열차와 스크린도어 출입문 제어를 합니다.
역사에서 열차를 정차시키고 출입문 제어를 가능하게 하는 장치를 역사 제어장치 또는 정차제어장치라고 정의하겠습니다.
(시스템마다 다른 이름으로 부르고 있으므로 이해를 위해 역사 제어장치라고 정의합니다.)
역사제어장치는 스크린도어 제어, 정차시간 제어 등을 담당합니다.
일반적으로 역사 신호기계실에 지상제어장치와 함께 설치되어있습니다.
간략히 무인열차 시스템의 개요와 시스템에 대해 살펴보았습니다.