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차세대 열차제어시스템(KTCS-3)의 열차자동운전 성능시험 시행 - 국가철도망에 열차자동운전 기술 적용으로 철도운영 효율성 향상 기대 -

□ 국가철도공단은 국가연구개발(R&D) 과제로 개발 중인 차세대 한국형 열차제어시스템(KTCS-3)*에 포함되어 있는 열차자동운전(ATO)** 기술을 적용한 시험차량의 시운전 및 시승행사를 28일(수) 오송 철도종합시험선로에서 개최했다고 밝혔다.

* 차세대 열차제어시스템(KTCS-3) : 궤도회로를 사용하지 않고 열차를 제어하는 기술(현재 국가철도망에는 KTCS Level 1 기술로 운영 중)

** 열차자동운전(Aotumatoc Train Operation) : 기관사 조작 없이 열차가 자동으로 견인/제동장치를 동작하여 운행하는 기술로 4단계로 구분

○ 이번 행사는 국내자체기술로 개발한 열차자동운전(ATO)의 우수성과 연구 성과 홍보를 목적으로 시행했으며, 국토교통부 정의경 철도안전정책관 등 50여명이 참석했다.

○ 자동화 2단계*로 개발한 열차자동운전(ATO)은 기관사의 조작 화면 클릭 한 번으로 열차가 자동으로 출발할 수 있으며 선로상태(최고속도/임시속도 제한구역)에 따라 최적의 속도로 가·감속 운행을 반복하여 목적지에 자동 정차한다. 이를 통해 무정차 등 휴먼에러를 방지하고 최적의 자동 가·감속 동작으로 수동운전 대비 12% 에너지 절감 등 경제적 효과가 발생한다.

* 자동화 1단계(기관사 有, 수동운전), 2단계(기관사 有, 반자동), 3단계(기관사 無, 안전요원 有, 자동), 4단계(무인, 완전자동)

□ 또한, 공단은 열차자동운전(ATO)의 실제 적용을 위한 성능검증을 시행하여 차상과 지상장치 간의 인터페이스, 제작사 간의 상호운영성 등 자동운전 정차의 정밀도를 확인하는 시험운전을 올해 말까지 시행한 후 시범사업을 거쳐 실용화를 위한 계획을 마련할 예정이다.

□ 이성해 국가철도공단 이사장은 “국가철도망에 열차자동운전의 도입은 인력 기반에서 자동화로 변화하는 큰 전환점이 될 것.”이라며, “철도안전 및 편의성이 향상됨은 물론 글로벌 시장에서 K-철도를 대표하는 기술로 효자종목이 될 것으로 기대한다.”고 말했다.

참고 1		행사 사진

국가R&D 차세대 열차제어시스템(KTCS-3) 열차자동운전(ATO) 시승 행사 전경

28일(수) 국가R&D 차세대 열차제어시스템(KTCS-3) 열차자동운전(ATO) 시승행사 후 관계자들이 기념촬영을 하고 있다.

참고 2		열차자동운전(ATO) 설명

○ 열차자동운전(Automatic Train Operation)의 기술단계

- 운행시간표에 따라 자동으로 가·감속 및 정해진 위치에 열차를 정지하는 기술로 수동운전을 포함하여 4단계로 구분 (IEC 62279)

- KTCS-3의 자동운전은 GoA 2로 개발하였음

GoA (Grade of Automation, 자동화 단계)

자동화 단계	열차운영 주체	열차운행	출입문 제어 / 이상 시 조치	국내 운영노선	비고
GoA 1	기관사 (안전은 ATP책임)	기관사	기관사 /승무원	국가 철도망	수동운전
GoA 2	ATP/ATO (기관사 첨승)	출발 수동 / 자동 정지	기관사 /승무원	도시철도	자동운전
GoA 3	기관사 없음 (안전요원 탑승)	자동	자동 / 안전요원	신분당선
GoA 4	무인운전 (기관사/안전요원 없음)	자동	자동 / 원격 또는 출동	경전철 KTCS-M

* 국내 운영중인 자동운전은 해당 노선의 외국 제작社 고유 기술임

** KTCS-M은 도시철도(Metro)용으로 개발함

○ 열차자동운전(ATO) 시스템의 역간 자동운전 패턴

예시) 철도종합시험선로

참고 3		KTCS-3 설명자료

과제개요

❍ (사업명) 광역 일반 및 고속철도용 열차자동운전시스템 개발

❍ (과제명) ETCS L3(이동폐색)급 열차제어시스템 기술 및 성능 검증

❍ (총연구개발기간) '21.04.01 ∼ '24.12.31(3년 9개월)

❍ (총연구개발비) 21,994백만원(정부 19,454백만원, 민간 2,540백만원)

[단위 : 백만원]
구 분	총연구비	1단계		2단계
		1년차 (’21.04.01∼’21.12.31)	2년차 (’22.01.01∼’22.12.31)	3년차 (’23.01.01∼’23.12.31)	4년차 (’24.01.01∼’24.12.31)
정부출연금	19,454	4,788	5,288	5,200	4,178
민간부담금	2,540	495	724	806	515
계	21,994	5,283	6,012	6,006	4,693

연구배경 및 필요성

❍ (목적)  궤도회로를 사용하지 않는 ETCS(European Train Control System) Lv.3급 차세대 이동폐색 열차제어시스템 및 자동운전 기술의 실차 성능검증

❍ (배경) 외산 열차제어시스템 종속을 탈피하고 철도신호시스템 시장선도를 위해 선행연구*로 개발한 ETCS L3급 열차제어시스템(KTCS-3)과 일반 ․ 고속철도용 자동운전기술(ATO : Auto Train Operation)의 성능검증 필요

* ‘자동운전을 지원하는 ETCS L3급 고속철도용 열차제어시스템 핵심기술 및 궤도회로 기능 대체기술 개발’ (’18.4∼’20.12, 국가철도공단, 정부 11,477백만원)