PoE·GPS·방진·방수 등 지원
VHF·TRS방식, LTE-R 변경
음성·영상·문자 데이터 전송
[정보통신신문=김연균기자]
열차감시원의 소홀한 감시로 인한 인적 오류, 소음 및 곡선 구간 등 취약한 환경조건으로 인한 철도 교통 사상 사고가 끊이지 않고 있다. 최근 철도통합무선망(LTE-R)을 활용한 레이저센서 열차감지 장치 등이 도입되면서 사고 감소에 대한 기대감을 높이고 있다.
한국철도공사·국가철도공단으로부터 제출받은 ‘산업재해 발생현황’에 따르면 2021년 한국철도공사에서 사망자 1명, 부상자 50명, 국가철도공단에선 사망자 1명, 부상자 38명이 발생했다.
지난 10년간 한국철도공사와 국가철도공단에서 발생한 사망자는 64명에 달한다. 두달에 한명 꼴로 사망 사고가 발생하는 셈이다. 이 기간 부상자는 1548명으로 집계됐다.
■가시·가청 확보, 열차사고 방지
철도 운행 과정에서 재난·장애 사고 발생 시 기존보다 의사결정 과정이 단축돼 복구시간 또한 단축될 수 있다는 점은 LTE-R의 기대효과로 꼽힌다. 4세대 통신기술인 LTE-R을 통해 철도 기관사와 유지보수자, 관제사 사이의 실시간 소통이 가능한데다 광대한 데이터 전송이 가능해 철도시설물 관련 정보를 상세하게 공유할 수 있기 때문이다.
최근 국가철도공단은 LTE-R에 기반한 철도 스마트안전솔루션 도입에 적극적이다.
철도 운행선 구간 내 작업자에게 열차 접근정보를 가시·가청으로 알려 작업장에서 안전하게 대피시켜 열차사고를 미연에 방지한다는 목적이다.
철도 스마트안전솔루션은 △열차감시원의 감시소홀 등 인적오류로 인한 사고 원천 차단 △소음이 큰 현장에 적용 가능한 가청 알람 제공 △야간에도 인지할 수 있는 가시 알람 등의 기능을 제공하고 있다.
■레이저센서·스마트 안전모 도입
특히 철도 스마트안전솔루션의 기능적 효율을 극대화할 수 있는 다양한 장비들이 도입돼 운영되고 있다.
우선 인적오류로 인한 사고를 원천 차단하기 위해 레이저센서에 기반한 열차감지장치와 열차집중제어장치(CTC)정보 수신을 통해 열차 접근 정보를 이중으로 수신하게 된다. 열차감시원에 의존하던 감시 방식이 열차감시원, 열차감지센서, CTC정보 수신 등으로 3원화해 열차접근 인지율을 개선시켰다.
특히 CTC정보 열차접근감지 기능은 휴대용 단말기 앱에서 작업구간 등록 후 알람기능을 설정하면 소리 및 진동으로 작업자에게 경보를 통해 열차 접근을 알려준다.
일반적으로 CTC는 철도교통관제센터에 있는 운전 사령자가 일정 구간을 달리고 있는 모든 열차의 운행상황을 확인한 후 열차진로를 자동으로 제어하는 운전방식이다.
열차의 실제 운행상황을 관제센터에서 바로 확인할 수 있기 때문에 이에 맞는 정확한 판단이 가능하다는 장점을 지니고 있다. 또한 열차 지연이나 열차사고가 발생하면 신속하고 정확한 처리가 이뤄져 안전성이 높고, 신호장치 또는 신호설비의 동작상태와 고장 여부를 사령실에서 집중적으로 표시하고 관리할 수 있다.
이와 더불어 열차감지장치는 접근하는 열차를 레이저센서가 감지하고 열차경고장치에서 경광등 점멸 및 경고음이 발생하는 구조다. 해당 장치 설치 이격거리는 대피시간 1분을 기준으로 열차속도 300㎞/h는 5㎞, 200㎞/h는 3.4㎞로 설계돼 있다.
레이저 센서는 영하 40도에서 영상 50도 구간에서 사용할 수 있고, 데이터 통신이 가능한 LTE-R 라우터를 통해 열차 접근 신호를 열차감지장치에 전송한다.
특히 LTE-R 라우터는 열차 감지 신호 전송과 경고장치 동작 신호 전송을 비롯해 스마트 안전 서버와 열차 감시센서·열차 경고 장치 간의 데이터 통신 기능을 지원한다. 이외에 PoE 포트, 내장 GPS, IP67 방진·방수 등을 지원하고, LTE 다운로드 150Mbps·업로드 50Mbps 속도 사양을 탑재하고 있다.
가청·가시를 위한 열차 접근 알림은 스마트 안전모에 장착된 헤드셋, 발광안전조끼, 싸이렌·경광등 등 경고장치를 통해서도 가능하다.
■실시간 감지, 철도 사고 대응
철도 스마트안전솔루션 구동을 위해 기존 상용 무전 또는 VHF·TRS 방식은 LTE-R로 변경됐다.
LTE-R은 한국철도기술연구원 주도로 개발돼, 2014년 10월 국내 표준으로 제정됐다. 열차의 안전 이동과 사고를 방지하기 위한 핵심 인프라이다. 대부분 철도에서 초단파(VHF), 주파수공용통신(TRS) 같은 음성 위주의 무선통신기술을 사용하고 있어 사고가 발생했을 때 신속 대응이 어렵다.
이 시스템을 활용하면 철도 사고를 실시간 감지, 관제센터와 상황실에 영상·데이터를 전송할 수 있다. 그룹 통화·문자 정보도 다양한 방식으로 관제실, 기관사, 역무원, 구조요원 등이 동시에 주고받을 수 있다.
예를 들어 긴급 상황이 발생하면 관제실, 선·후행 열차, 유관기관 등에 사고 열차 내 실시간 영상을 한번에 공유해 신속한 원인 파악과 함께 체계를 갖춘 대응이 가능하다. 이 밖에도 역무원이 역사 내 어디서나 스마트폰으로 긴급 안내 방송을 하거나 시설관리, 유지보수 인력에 열차 접근 경고를 할 수 있다.
