5G 기반 자율주행열차 기술 개발됐다...철도연 세계 최초 성과

5세대(G) 이동통신을 활용하는 열차자율주행 시스템이 곧 모습을 드러내게 된다. 핵심 기술을 개발, 현재 시험이 진행되고 있다. 철도 수송력을 기존 대비 30%나 높이고, 운영 효율성을 증대시키는 핵심 기반이 될 것으로 전망된다.

한국철도기술연구원(원장 나희승)은 세계 최초로 5G 기반 열차자율주행시스템 핵심 제어기술을 개발했다고 24일 밝혔다.

철도연의 열차자율주행시스템은 지능형 열차제어기술이다. 지상 제어설비가 열차를 통제하는 현재 '중앙집중식 제어방식'에서 벗어나 열차가 스스로 제어하는 '분산제어 방식'을 구현하는 것이 목표다.

열차가 서로 직접 통신해 경로, 정차역, 주행속도 등 정보를 공유한다. 스스로 주행 안전을 확보하고 주행 편성을 조성한다. 이례 상황이 발생하면 이를 실시간으로 인지·판단하고 제어한다.

열차자율주행시스템 핵심기술 개념도

5G를 기반으로 통신 지연을 단축했다. 전송 신뢰도 및 데이터 전송 용량은 기존 신호시스템 대비 최대 20배가 향상됐다.

이 시스템을 활용하면 수송력을 최대 30% 이상 증대할 수 있다. 정밀 간격 제어기술로 열차 운행 간격을 지금보다 30% 이상 단축할 수 있다. 출퇴근 시간 등 열차 운행이 집중되는 시간에 더 많은 열차를 운영할 수 있다. 지상신호 설비도 최소화, 설비 투자비용을 절감하고 유지·보수 효율화도 가능하다.

관련 연구 과제는 지난 2016년 시작해 오는 2024년까지 이어진다. 총 연구비(직접비)는 331억원이다.

지난 4월부터 오송 철도종합시험선로에 축소시험차량 2대를 마련해 시험에 나서고 있다. SK텔레콤과 기술협력 협약을 맺고 5G 기반 스마트 테스트베드를 함께 구축했다.

오송 철도종합시험선로에서 진행한 열차 간 정밀 간격 제어 시험 모습.

간격 제어기술, 분기 제어기술 시험은 이미 진행했다. 간격 제어기술은 위치와 속도, 제동거리 등 선행열차 주행 정보를 실시간 반영해 열차 간 안전거리를 단축하는 제어기술이다. 분기 제어기술은 열차 간 통신으로 분기기를 제어한다.

정락교 철도연 열차자율주행연구팀장은 “열차 주행 경로 재설정 기술 시험, 차상 중심 간격 및 분기제어 고도화, 주행 중 열차 분리·결합기술 구현 등 과정을 거쳐 열차 자율주행 기술을 완성할 계획“이라고 밝혔다.

나희승 원장은 “개발 기술은 출퇴근 시간대 혼잡도를 줄이고 열차를 더 효율 운영할 수 있는 기술”이라면서 “그린 및 디지털 뉴딜 융합을 통한 기술 혁신을 이뤄 철도교통 스마트 혁신을 위해 더욱 노력하겠다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com

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