2014 MAY / JUNE
06 10 76 Contents FOCUS 04 세계로 가는 한국철도기술 세계 최초 1MW급 무선전력전송기술 고속철도 적용 06 재미있는 레일이야기 류현진이 던진 열차 미래를 향한 도약과 함께 아름다운 세상을 그리는 10 녹색철도기술이 보다 나은 삶을 향해 달리고 있습니다. Rail & People 한국철도기술연구원 유원희 선임본부장 14 류기자의 상상력풀가동 제2의 세월호 없다 안전 R&D 잰걸음 2014 MAY / JUNE Themes 20 25 29 공항철도의 어제와 오늘 도시형자기부상열차 실용화사업의 테스트베드 인천공항 자기부상철도 수요응답형 순환교통 시스템(PRT) 기술개발 36 여객/화물 복합열차(HySoBex) 물류시스템 기술개발 41 유니버설 디자인 중심의 철도서비스 개선 방안 연구 46 중국고속철도 터널 공동구 시공공법 50 중국 여객전용 고속철도터널의 배수형 복합식라이닝 설계파라미터 분석 News Briefing 56 한국철도공사 소식 60 한국철도시설공단 소식 65 한국철도기술연구원 소식 CONVENIENT 철도가 추구하는 빠르고 편리한 교통 네트워크중의 하나인 공항철도는 친환경 교통 수단으로서 국민에게 안전한 교통편의를 제공하는 공항급행열차입니다 2014년 5+6월호(통권 55호) 발간등록번호 경기 마 000049 발행일 2014년 6월 30일 발행처 한국철도공사 www.korail.com, 한국철도시설공단 www.krnetwork.or.kr, 한국철도기술연구원 발행인 최연혜 강영일 김기환 편집위원 문대섭 양신추 유원희 임영록 이병송 엄승호 편집실 031.460.5189 팩스 031.460.5139 디자인 인쇄 (주)리드컴 042.223.0184 03
세계로 가는 한국 철도기술 세계 최초 1MW급 무선전력 전송기술 고속철도 적용 고속열차는 국민들이 가장 많이 이용하는 대표 교통수단으로 머리 위 전차선을 통해 전기를 공급하고 있습니다. 이번에 철도연에서 개발한 대용량 고주파(60kHz, 1MW) 무선전력전송기술은 머리 위 전차선이 아닌 열차 바닥에 전기를 공급하는 기술로써 미래철도핵심기술이 될 것으로 전망하고 있습니다. Korean Rail Technology 무선전력전송기술의 시너지효과 미래철도기술의 포문을 열다 무선전력전송시스템은 전차선을 대신하여 열차하부를 통해 비접촉 방식으로 전력을 공급하기 때문에 전차선 설비 등 부품의 유지보수 및 교체가 필요 없고 지상에서 보수작업이 가능하여 유지보수 비용이 줄어드는 장점 을 가지고 있습니다. 앞서 언급했듯, 전차선 설비가 필요하지 않기 때문에 터널의 단면적이 축소되어 건설비 등을 줄일 수 있으며 2층 열차 등 객차 및 화차의 복층구조 설계를 지금보다 1.3m 높일 수가 있습니다. 또한 전차선이 없어져 미관 개선은 물론, 컨테이너 상하역 작업 시 디젤화물차를 사용해야 했던 항만이나 컨테이너 야드 등에서도 전기화물열차로 전환이 가능하여 선로 주변의 소음과 공기오염을 줄일 수 있습니다. 이 밖에도 열차가 지나는 구간 외에는 전기가 공급되지 않아 전차선이 단선되는 급전선 사고 및 감전사고 등 의 안전사고 위험도 없어지게 될 것입니다. 2014년 5월 20일 오전 10시 30분, 의왕시에 위치하고 있는 철도연 무선급전시험선에서는 세계 최초로 대용 량 고주파 무선전력전송 기술을 고속열차에 적용하는 시험을 공개했습니다. 무선전력전송 기술은 물리적인 접촉 없이 대용량의 전원을 공급하는 방법으로 궤도를 따라 설치된 무선급 전장치에서 60kMz의 고주파 전력을 자기장으로 변환하여 열차에 전원을 공급하는 기술입니다. 고속열차 에 적용한 1MW는 대형버스 10대를 동시에 움직일 수 있는 대용량으로, 향후 대용량 전력이 필요한 고속철 도, 도시철도 등 모든 철도시스템에 무선전력전송기술을 적용할 수 있는 가능성을 열었습니다. 이번에 확보 된 무선전력전송기술은 기존의 무선충전형 전기버스 용량의 100kW보다 10배 높고, 무선급전용 트램 용량의 180kW보다 5배 이상 높은 1MW급의 대용량 기술이라는 점과, 충전식 무선전력전송 기술과 달리 배터리 없 이 무선집전된 전력만으로 대전력이 필요한 고속열차를 움직였다는 점에 큰 의의가 있습니다. 또한 트램에서는 집전장치 100kg당 30kW의 전력을 공급할 수 있었지만, 이번에 개발된 고속열차 집전장치 에서는 100kg당 100kw의 전력을 공급함으로써 무게 대비 용량을 3.3배 정도 증가시켰습니다. 철도기술연구 원은 1MW급의 대용량 기술을 세계 최초로 구현함으로써 세계철도시장에서 경쟁력을 갖추게 되었습니다. 미래철도의 패러다임, 무선전력전송기술 철도기술연구원의 첨단추진무선급전연구단은 무선전력전송기술의 실용화를 위해 집전장치의 소형화와 경량 화, 집전장치와 급전장치의 간격 증대에 따른 무선전력의 원활한 송수신 기술 확보, 비용 절감을 위한 최적화 설계 기술 개발 등을 진행할 계획입니다. 이와 더불어, 철도의 전력공급 방법을 바꿔 철도시스템의 패러다임을 변화시킬 무선전력전송 기술개발을 가 속화하여 경전철, 고속열차에 상용화하겠다는 목표를 가지고 있습니다. 04 05
재미있는 레일이야기 류현진이 던진 열차 류현진의 변화구와 고속열차의 움직임을 만들어내는 공기의 흐름 박찬호 선수의 뒤를 이어 미국 메이저리그에서 당당히 그 실력을 인정받고 있는 코리안 몬스터 류현진. 거대한 덩치 에서 나오는 류현진 투수의 위력적인 공은 야구의 본고장 미국에서도 빛을 발한다. 류현진은 시속 150km를 넘나드는 강속구와 체인지업이 주무기이지만, 강속구와 적절히 섞어서 던지는 커브볼도 위력적이다. 류현진이나 박찬호 선수처 럼 일류 투수로 손꼽히는 선수들은 단지 강속구 하나로 타자와 승부를 하는 것이 아니라, 제구력이 뒷받침 된 다양한 변화구를 던진다. 이때 변화구를 만들어내는데 필요한 것이 빠른 공기의 흐름이다. 고속열차와 같이 빠르게 움직이는 모든 물체는 공기의 흐름에 많은 영향을 받는다. 글 최원석 과학칼럼리스트 전 세계 축구팬들을 열광의 도가니로 몰아넣었던 월드컵도 이제 끝났다. 프리 킥이나 코너킥을 찰 때 휘어지면서 골대를 향해 날아가는 축구공을 보면, 그 들의 놀라운 기량에 탄성이 절로 나온다. 분명 축구공의 휘어짐이 놀랍기는 하지만 축구 못지않게 공의 회전을 적극적으로 활용하는 경기는 야구이다. 축 구에서는 슈팅할 정도로 강하게 공을 찰 때만 공이 휘어지지만, 야구에서는 투수들이 공을 던질 때 마다 공의 회전을 달리 해서 던지기 때문에 공이 휘어 진다. 축구에서는 공을 발로 컨트롤해야 하지만, 야구에서는 손으로 회전시킬 수 있어 휘어짐이 더 자주 일어난다. 순간적으로 공을 차는 축구와 달리, 야구에서 투수는 자신이 어떤 공 을 던질지 결정할 수 있는 충분한 시간이 있어 적극적으로 공의 회전을 활용하게 된다. 물론 축구공이 가 볍고 부피가 커서 공기의 흐름에 더 많은 영향을 받는다. 어떤 물체이든 공기 속을 지날 때는 공기 흐름에 영향을 받는다. 사실 좀 더 정확하게 이야기 한다면 공의 상대적 움직임으로 인해 공 주위에 공기 흐름이 생긴 것처럼 보인다고 표현하는 것이 옳겠지만, 어떻게 분 석하든 상관없다. 어쨌건 공기 속을 지나게 되면 공기 흐름인 기류가 형성된다. 기류에는 층류와 난류의 두 가지 형태가 있다. 층류는 작은 물체가 공기 중을 천천히 움직일 때 일어나며, 난류는 큰 물체가 빠르게 움직일 때 생긴다. 층류를 이루며 움직이는 물체는 단지 공기의 점성 항력만 받는다. 만약 공이 층류를 일 으키며 날아간다면 전후좌우에서 공에 작용하는 힘이 완전 대칭이기 때문에 공은 전혀 휘어지지 않는다. 하지만 축구공이나 야구공은 크기도 크고, 빠르게 움직이기 때문에 주변에 난류를 형성한다. 공 뒤에 형성 된 난류는 뒤쪽의 압력을 떨어트려, 공에는 형상 압력이 작용한다. 이렇게 난류가 형성되면 공의 비거리는 줄어들어 멀리 날아가지 않게 된다. 골프공의 딤플처럼 공 뒤쪽에 난류가 형성되지 않도록 하는 것이 중요 하다. 곰보처럼 생긴 골프공의 딤플은 공 표면과 공기의 마찰을 줄여주기 때문에 공 주위의 공기흐름을 교 란시키지 않는다. 딤플에 의해 난류가 줄어든 골프공은 두 배나 멀리 날아간다. 마찬가지로 이번 월드컵에 서 사용된 축구공인 브라주카에도 돌기가 있어 더 빠르고 멀리 날아갈 수 있었다. 브라주카는 축구공의 상 징과도 같았던 오각형과 육각형 무늬대신 부메랑 모양의 패널 조각을 붙여서 더욱 원형에 가깝게 만들었 다. 그리고 너무 매끄러워 멀리 날아가지 않는 것을 방지하기 위해 돌기를 넣은 것이다. 매끄러운 공보다 거친 표면의 공이 더 멀리 날아간다는 것은 모순인 것처럼 보인다. 하지만 이것은 우리의 입장에서 본 것 이며, 공기의 입장에서 본다면 매끄러운 공 표면도 아주 거칠게 보인다. 그래서 홈이나 돌기가 있어 공기 를 붙잡고 있는 것이 공기와 마찰을 줄일 수 있는 것이다. 06 07
비행기에서나 고려되어야 한다고 여겼던 공기역학이 열차에서도 중요한 요소가 될 만큼 오늘날의 열차는 빠르다 커브 볼과 열차 야구공의 상징과도 같은 108땀의 솔기도 야구공이 더 빠르고 멀리 날아갈 수 있도록 해준다. 이 솔기 덕분에 현대 야구가 생겨났다고 해도 과언이 아닐 정도로 야구공의 솔기는 중요하다. 류현진이 던진 열차 류현진 선수는 컨디션이 좋으면 시속 150km가 넘는 강속구를 던진다. 하지만 고속열차의 속 력은 이미 류현진 선수의 야구공보다 두 배 이상 빠르며, 앞으로는 그보다 더 빠른 열차도 등장 야구공의 솔기는 딤플과 마찬가지로 야구공이 더 멀리 날아갈 수 있게 해 준다. 타자가 홈런을 할 것이다. 이렇게 빠르지만 투수의 공이 더 빠르게 느껴지는 것은 단지 열차의 덩치가 커서 공 칠 수 있는 것은 솔기가 비거리를 높여준 덕분이다. 물론 투수가 빠른 공을 던지거나 커브 볼을 보다 느리게 보이는 것일 뿐이다. 고속열차가 최고 속도로 달릴 때 가까이서 볼 수 있는 기회가 던질 수 있는 것도 솔기가 있기에 가능한 것이다. 그러니 솔기는 투수와 타자 모두에게 소중한 없어 멀리서 보면 그만큼 느리게 보이는 것이다. 이는 우주선이 총알보다 빠르지만 그 움직임 것이다. 그렇다면 투수는 어떻게 커브 볼을 던질 수 있는 것일까? 이 눈에 보이는 것과 마찬가지이다. 여하튼 이렇게 물체의 속력이 빨라질수록 운동에 가장 큰 커브 볼도 공과 주변 공기의 흐름에 의해 공의 운동 상태가 변해 나타나는 것이다. 투수가 공의 영향을 주는 것은 공기이다. 공기저항은 속력의 제곱과 비례하기 때문에 빠를수록 크게 증가 솔기를 이용해 공을 회전시켜 던지면 공 주위 기류에 영향을 준다. 공이 회전하면 회전 방향의 한다. 기류는 방향이 같기 때문에 더 빠르게 흐르며, 반대쪽은 느리게 흐른다. 베르누이의 정리에 따 오늘날 고속열차들에서는 위압적이고 거대한 모습을 하고 있었던 디젤기관차의 흔적을 찾아보 르면 빠르게 흐르는 쪽은 기압이 낮아지고, 느리게 흐르는 쪽은 기압이 높아진다. 따라서 기압 기 어렵다. 많은 물자와 승객을 수송하기 위해 튼튼한 것이 가장 중요했던 디젤기관차와 빠르 이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 힘이 작용하기 때문에 공은 휘어지게 되는 것이다. 이때 작용하는 면서도 경제적으로 달리기 위한 고속열차는 그 근본부터가 다른 열차이기 때문이다. 디젤기관 힘을 발견한 물리학자의 이름을 따서 마그누스 힘이라고 부르기도 한다. 투수와 타자 사이에는 차의 경우 더 빠르게 달리기 위해서는 단지 엔진의 출력을 증가시키면 그만이었지만, 고속열차 어떤 구질의 공을 던질지 끊임없는 두뇌싸움이 벌어진다. 투수는 회전을 많이 주어 커브 볼을 의 경우에는 그러한 방식으로 속력을 증가시키는데 한계가 있다. 시속 300km 이상 고속화되 구사하기도 하지만, 때로는 전혀 회전이 없는 공을 던져 흔들리듯 움직이는 공을 던지기도 한 면 열차의 운동을 지배하는 가장 큰 요인은 공기저항이기 때문이다. 따라서 공기저항을 고려하 다. 전혀 회전이 걸리지 않은 공이 흔들리는 이유도 공 뒤쪽에 형성된 난류에 의한 것이다. 이 지 않으면 열차의 속력을 증가시키기 어렵다. 직사각형을 하고 있는 디젤기관차와 달리 고속열 처럼 골프, 축구, 야구 뿐 아니라 공을 사용하는 모든 구기 종목은 공과 공기의 흐름에서 자유 차가 돌고래와 같은 매끈한 유선형을 가진 것은 이러한 이유 때문이다. 가늘게 생긴 구조물인 로울 수 없다. 이렇게 공기 속에서 움직이는 물체의 운동을 다루는 과학의 분야가 바로 공기역 팬터그래프조차도 고속주행을 할 때는 상당한 공기저항을 유발할 만큼, 고속주행을 위해서는 학이며, 물체의 속도가 빠를수록 그 중요성은 커진다. 공기역학적인 설계가 필요다. 하지만 고속열차가 등장하기 전까지 철도에서 공기역학의 중요성은 무시되어왔다고 해도 과언 공기역학이 단지 열차의 속력을 높이는데 필요한 것만은 아니다. 터널 내부에 진입할 때 귀가 이 아니다. 엄청난 무게를 가진 열차에 공기가 별 영향을 주지 않는다고 여겼기 때문이다. 열차 먹먹해지는 이명 현상을 막는데도 필요하다. 열차가 고속으로 터널로 진입하게 되면 미처 공기 들이 무한 속도 경쟁을 벌이던 시절에는 오늘날처럼 속도와 함께 다양한 요소들이 고려되는 것 가 열차 앞에서 비켜나지 못해 압력이 증가하게 된다. 압력의 증가는 열차 내부의 기압을 증가 이 아니라 거대한 엔진에서 뿜어져 나오는 출력에 의존했다. 그런 경우에도 증기기관차는 물 시켜 승객들의 귀를 먹먹하게 만드는 원인이 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 열차를 밀폐 론 디젤기관차도 속도 향상에는 대체로 성공적인 듯이 보였다. 시속 100km를 가뿐히 돌파한 시키거나 터널 입구를 종 모양으로 만들기도 한다. 미래에 열차가 음속의 벽을 돌파하게 되면 증기기관차나 시속 200km를 돌파한 디젤기관차는 분명 힘의 상징이었고, 공기 따윈 걸림돌이 이제는 충격파까지 고려해야 할지도 모른다. 물론 그렇게 빨리 달리기 위해서는 비행기와 마찬 될 수 없었다. 그러나 초 단위로 움직일 만큼 속도가 세상의 크기를 작게 줄이면서 사정은 달라 가지로 아주 낮은 기압의 튜브 속을 달려야만 한다. 비행기에서나 고려되어야 한다고 여겼던 졌다. 철도도 시속 300km를 넘어서는 고속열차와 함께 새롭게 변화될 필요가 있었다. 공기역학이 열차에서도 중요한 요소가 될 만큼 오늘날의 열차는 빠르다. 08 09
Rail & People 철도기술은 내 지식의 용광로 철도기술연구원 유원희 선임본부장 요즘 세계적인 연구 트렌드라 할 수 있는 융합연구가 이미 철도에서는 선도적으로 수행해 왔다 조금 과장해서 철도기술은 내 지식의 용광로이다 철도는 기계 뿐 아니라, 토목, 전기전자, 산업공학, 교통공학 등 여러 분야의 지식이 종합적으로 필요한 기술입니다. 여러 가지 기술이 함께 어우러져야 철도라고 하는 거대한 시스템이 만들어질 수 있습니다. 유원희 철도기술연구원 선임본부장. 그는 요즘 세계적인 연구 트렌드라 할 수 있는 융합연구가 이미 철도에서는 선 도적으로 수행해 왔다 며 조금 과장해서 철도기술은 내 지식의 용광로이다 라고 얘기할 수 있을것 같다. 철도관련 기술개발과 연구가 재미있다는 유 선임본부장은 국민에게 보다 안전한 철도시스템 및 서비스가 제공될 수 있도록 '철도종합안전기술개발사업'을 성공적으로 수행해 2006년 대통령 표창을 받은 천상 과학자이다. 그런 그가 지난 4월, 20년 가까이 몸담았던 철도기술연구원의 선임본부장으로 발령돼 이제 기관의 어머니로서의 역할을 수행하고 있다. 더위가 기승을 부리던 어느날, 경기도 의왕에서 철도기술연구원에서 그를 만났다. 푸근한 이웃 아저씨와 같은 자상한 미소로 인사를 건네는 유 선임본부장. 대내외적으로 적임자란 평을 받는 비결을 묻자, 선임본부장이 되어 보니 생각했던 것보다 공부해야 할 것도 많고 어려운 일도 많다며 아직 부족한 점이 많다고 겸손하게 손 사레를 쳤다. 원장님을 보필하여 연구원 전체에서 일어나는 일을 빠짐없이 알고 있어야 합니다. 국가에서, 국민이 요구하는 철도 기술을 연구해서 국가의 경쟁력을 높이도록 우수한 연구환경을 마련해 주어야 하는 것은 물론이고, 구성원 개개인의 개인적인 어려움이 무엇인지 인지하고 문제해결에 도움도 주어야 합니다. 그가 생각하는 선임본부장은 가정에서 어머님이 가정과 자녀들을 위해 힘쓰듯, 기관과 구성원들을 위해 기관 안팎의 균형을 맞추기 위해 노력해야 하는 사람이다. 10 11
Rail & People 철도의 안전과 첨단기술의 적용이라는 두 마리 토끼를 모두 잡아 우리나라의 대외 경쟁력을 향상시킬 때이다. 변화 새로운 기회, 조직안정과 연구환경 조성이 목표 철도 과학의 호기심과 상상력을 키워주는 재미난 놀이터 부천에서 자란 유 본부장의 기억에 철도는 동경의 대상이라기보다 호기심과 상상력을 키워주는 재미난 놀이터였다. 학교가 끝나면 동네 친구들과 함께 기찻길로 달려갔다. 대못이 레일 위에 올려놓고 기차가 지나가길 기다리는 것은 놀이의 단골메뉴. 기차의 무게와 레일사이에서 힘겹게 버텨낸 대못이 자석으로 변신하는 과정이 신기하고 재미있었 다. 대못을 자석으로 바꾼 원리는 무엇일까? 이런 놀이와 경험을 통해 과학자로서의 상상력과 호기심을 자연스럽게 키운 그는 기계공학을 전공하며 철도에 대한 꿈도 함께 키워나갔다. 철도에 대한 관심은 박사과정 당시 더욱 커졌다. 열차가 달려갈 때 주행 및 진동특성은 매우 흥미로운 연구 테마였 다. 1996년 국책연구기관인 철도기술연구원이 탄생하자 과학자로서의 꿈을 펼칠 기회를 갖게 됐다. 철도기술연구원이 만들어질 당시 우리나라는 프랑스의 고속철도인 TGV의 도입을 결정하고 실무 작업으로 인해 한 참 바쁜 시기였다. 유 선임본부장이 석사를 마친 후 몸담았던 국방과학연구소에서의 잠수함 연구와, 박사과정 후 3 년간 일했던 민간기업연구소에서 축척한 경험은 융합연구의 대표 분야라 할 수 있는 철도연구를 위한 커다란 자산이 되었다. 국내 굴지의 가전업체에서 3년여의 직장생활은 출연연과 민간기업의 장점을 두루 익힐 수 있는 기회가 되기 도 했다. 철도기술은 안전을 우선으로 하기 때문에 타 기술에 비해 발전 속도가 매우 느리다는 말을 많이 듣습니다. 이런 말 대로라면 철도에는 첨단기술이 거의 적용될 수 없으며, 우리나라 철도기술의 세계 일류로의 도약은 남의 얘기가 됩 니다. 철도에 대한 애정이 가득한 그는 신입직원이 들어오면 항상 당부하는 말이 있다. 바로 적극적이고 능동적인 연구원 이 되라는 부탁이다. 철도의 발전을 위해서, 철도의 대외 경쟁력을 향상시키기 위해서는 철도기술을 연구하고 취급 하는 누구나 적극적이고 능동적인 자세로 임해야 한다. 최근 철도기술연구원은 내적, 외적으로 큰 변화를 겪고 있다. 내적으로는 신임 원장님의 취임으로 조직이 강화되고 있으며 외적으로는 25개 국가출연연구소를 총괄하는 국가과학 기술연구회의 출범에 따라 국가과학기술연구회에서 중점 추진하고 있는 연구기관간의 융복합연구, 창조경제 실현을 위한 중소기업 기술지원 강화 및 연구결과의 실용화 등에 철도기술연구원의 힘을 실어야 할 때이다. 변화는 기회의 다른 이름이기도 하다. 이런 때일수록 조직을 안정화하고 연구에 전념할 수 있도록 지원하는 것이 중요하다는 게 그 의 생각이다. 유 선임본부장은 원장님을 보좌하여 2014년도에 우수한 연구성과를 도출하고, 2015년도에는 연구를 잘 할 수 있도 록 연구원 개개인을 지원하는 것이 하반기의 1차적 목표 라며 이를 위해 연구개발사업을 주도해 나가는 연구원 개 개인들을 측면에서 지원할 계획이다 라고 말했다. 얼마 전 철도기술연구원은 친환경 콘크리트 침목 KRS 인증을 획득하는 쾌거를 올렸다. 친환경 콘크리트 침목은 콘 크리트 침목의 주재료로 쓰였던 시멘트의 30%를 고로슬래그로 대체하고, 천연 잔골재 모래 대신 제강슬래그를 재활 용하여 제품의 강도와 내구성능을 향상시킨 것이다. 콘크리트용 저탄소 친환경 신재료 기술로서 철도분야 뿐 아니라 콘크리트가 많이 쓰이는 토목분야에도 확대 적용할 수 있는 신재료 기술로 평가 받고 있다. 그는 친환경 콘크리트 침목은 기존 제품에 비해 향상된 품질과 환경 친화적 성격을 갖췄기 때문에 해외수출에도 기 여할 것 이라며 연구원 모두가 적극적인 자세로 안전과 첨단기술의 적용이라는 두 마리 토끼를 모두 잡아 철도기술 의 비약적인 발전을 토대로 우리나라의 대외 경쟁력을 향상시킬 때이다 라고 강조했다. 12 13
류기자의 상상력풀가동 재난 재해 예산 별도 집행 정부는 내년 예산안 편성부터 재난 재해 예산을 별도로 집계해 관리한다는 방침이다. 지금까지는 치안 사법 관 련 예산과 재난 재해 예산이 한데 묶여 있었다. 각 부처별로 산재된 안전 관련 예산(약 4조원)도 모두 합산해 전체 규모를 산출키로 했다. 즉, 내년 예산부터 재 난 재해 예산을 별도 분류 항목으로 만들어 관리토록 한 것이다. 기획재정부 한 관계자는 재난 재해 관련 기 준안을 마련해 관련 예산을 따로 관리하게 될 것 이라고 말했다. 이에 따라 출연연의 재난 재해 관련 R&D 비용도 늘어날 전망이다. 새롭게 신설될 국가안전처 를 통해 안전 R&D 과제 지원 비중도 지금보다 더 커질 것이란 게 전문가들의 관측이다. 제2의 세월호 없다 안전 R&D 잰걸음 세월호 사고로 우리나라 과학기술정책 환부가 그대로 드러났다. 이대로 안전 R&D(연구개발)를 방관 회피하거나 늦출 수 없다는 절박함이 형성되면서 과학자들은 하던 연구를 잠시 내려놓고 본격적인 논의를 이어가는 모습이다. 예기치 못한 재난에 허점을 드 러낸 안전 R&D에 관해 과학기술계 역시 책임 있다 는 자성( 自 省 )의 목소리가 터져나온 탓이다. 지금까지 경제성만 지나치게 강 조했던 게 아니냐 는 질책도 쏟아졌다. 안전에 대한 전 국민적 관심도 고조되면서 정부출연연구기관(이하 출연연)들도 안전 R&D 가 최우선 이란 점에 이견이 없다. 이에 최근 정부 차원에서 안전 R&D 예산을 더 늘리는 움직임이 확산되는 추세다. 세월호 참사 이후 달라진 정부와 과학기술계 행보를 쫓아가봤다. 14 15
류기자의 상상력풀가동 개발된 안전 R&D 성과, 묵히지 마라 효율적인 안전 R&D 시스템 갖춰야 이미 개발 완료된 안전 R&D 성과를 기업체에 기술 이전 상용화하는 후속지원을 서둘러야 한다는 주장이 강 하게 제기되고 있다. 예컨대 한국철도기술연구원은 지난 4월, 삼성전자 삼성SDS와 함께 대불선 일로~대불역 간 약 11km구간에 시범적용하고 있는 4세대(G) 이동통신 LTE 철도 전용망을 통해, 긴급대피 안내문자를 보내 는 시험에 성공했다. 철도전용 LTE망을 통해 비상통화와 상황전파 음성메시지 송수신이 가능해진 것이다. 철도연 관계자는 LTE망으로의 통합 기술이 실용화되면 철도와 관련된 재난 상황 발생시 2개 이상의 무전기를 사용해야 하는 불편함이 없어져, 재난 대응 업무의 효율성도 개선될 수 있다 고 설명했다. 또 여러 국가통신망 을 하나의 국가기간망으로 통합하게 되면 관련 시설 구축 및 유지보수 비용을 획기적으로 낮출 수 있고, 운영효 율성도 높아질 것 이라고 덧붙였다. 철도차량의 고장진단을 위한 스캐닝시스템 도 개발돼 있다. 이는 차량을 분해하지 않고 철도차량 하부의 핵심 부품인 견인전동기, 모터감속기, 차륜, 제동디스크, 베어링 등의 상태를 마치 CT검사 하듯이 실시간으로 진단 할 수 있다. 현재 철도차량의 고장 진단은 검사 매뉴얼에 의해 일정 주기별로 부품을 실제로 분해해 이상여부를 확인하고 있다. 부품을 일일이 분해하는 과정을 거치기 때문에 검사하는데 시간이 오래 걸리며, 부품의 이상 여 부를 조기에 판단해 대응하는 것도 만만치 않았다. 반면, 이 기술을 적용하면 철도차량이 운행을 마치고 기지에 입고할 때 선로주변에 설치된 스캐닝시스템을 지 나가면서 차량 하부 주요 부품의 온도, 소음, 중량, 전자기를 자동 측정할 수 있어서 이상 사태를 지금보다 훨씬 더 빠르게 파악할 수 있다. 화재 시 건물 안에 고립됐을 경우, 화장실을 긴급 대피시설로 활용하는 기술도 주목 을 받고 있다. 이는 한국건설기술연구원이 개발한 재난 R&D 성과물로 대피공간이 없는 2005년 이전 지어진 아 파트 등 노후 건축물에 적용될 경우 인명피해를 줄이는데 크게 기여할 것으로 보인다. 소방방재청이 조사한 자료에 따르면 2012년 기준, 전국 화재(4만3247건) 중 아파트 등 주택화재가 차지하는 비 율이 24.7%인데 비해 사망사고는 69.3%(178명)을 차지할 정도로 심각하며, 인명피해를 줄이기 위한 소화설비 및 대피공간 등 화재안전시설 보완이 필요한 것으로 나타났다. 건설기술연이 선보인 거주공간 화재대피공간 활 용 기술 은 경화폴리염화비닐(PVC)과 목재 등 일반재질로 된 출입문이 불에 타지 않도록 하기 위해, 문 표면에 물을 분사하는 살수설비로 센서를 통해 자동 작동한다. 문 표면이나 틈새에 물이 흐르게 되면 수막이 형성돼 불 에 잘 타지 않고 문 틈새를 통해 들어오는 연기 또한 차단하게 된다. 이 기술을 설치하기 적절한 장소는 화장실이다. 불에 타지 않는 타일로 지어져 있고, 화재진압에 필요한 소화수 (음용급수 소방수 공급시설)가 항상 공급된다는 측면에서 아파트 거주공간 중 가장 안전한 대피공간으로 꼽는다. 건설기술연 관계자는 평상시 냄새를 빼는 데 쓰이는 화장실 배기시설을 화재 시 급기가 되도록 전환해 실내에 공기를 공급하고, 압력을 가해 연기가 거주공간 안으로 들어오는 것을 방지할 수 있다 며 설비구축에 필요한 최소한의 비용으로 재실자가 30분~3시간 정도는 안전하게 대피할 수 있는 공간으로 유용하게 활용할 수 있을 것 이라고 설명했다. 또 거주공간을 화재 시 대피공간으로 활용해 행동약자인 고령자와 장애자들이 쉽게 대피 할 수 있어 양로원과 고아원, 노인병원, 소아병원 등 피난약자 관련시설의 피난안전을 확보하는 데 매우 효과적 이다 라고 덧붙였다. 전 세계 대학 싱크탱크 중 1위로 선정된 바 있는 미국 하버드대 벨프 과학 국제문제센터 는 과학기술이 우리 생활 전반에 걸쳐 본질적인 역할을 수행할 수 있도록 신기술에 대한 정책부터 기후변화, 재난 재해 국가 안보 R&D에 까지 폭넓은 분야를 연구영역으로 삼고 있다. 한성구 한국과학기술기획평가원(KISTEP) 정책기획실장은 벨프센터처럼 안전 등과 같은 국가 주요 현안과 결 부된 정책 수립과 의사결정 과정에 과학기술자들이 적극적으로 참여할 수 있는 인프라를 갖출 필요가 있다 고 강조했다. 아울러 재난 재해 R&D를 효율적으로 이끌어갈 시스템 재정비도 요구된다. 원동규 한국과학기술정 보연구원(KISTI) 산업시장분석실 책임연구원은 생애 주기 재난 재해 리스크 평가 시스템을 구축해야 한다 고 말했다. 재난 재해의 선제적 예방을 위해선 종합지원체계 구축이 우선된다는 원 연구원은 출연연의 연구를 재난 재해 취약성 도출 리스크평가 및 시뮬레이션 모델 적용 대응 전략도출 3단계로 추진해야 한다고 역 설했다. R&D 성과를 현장에 빠르게 적용하기 위해선 정부 지원 정책도 함께 수립되어야 한다는 주장도 설득력 을 얻고 있다. 최성열 방재안전기술원 대표는 재난 연구는 공공적 성격이 강해 민간보다는 공공수요를 바라봐 야 하는 데 막상 기술을 개발하고 나면 공공파트에 기술 제품을 납품할 방법이 거의 없다 고 진단했다. 이어 그는 R&D를 통해 개발된 일정 기술에 대해 공공파트에서 사전구매 등을 담보해줘 소기의 성과가 나오는 즉시 사업화로 연계될 수 있는 정책을 세워야 할 것 이라고 강조했다. 16 17
Themes 20 25 29 공항철도의 어제와 오늘 코레일공항철도 홍보실 도시형자기부상열차 실용화사업의 테스트베드 인천공항 자기부상철도 방문진 수요응답형 순환교통 시스템(PRT) 기술개발 정락교 변윤섭 엄주환 김백현 강석원 Korean Rail Technology 2014 MAY /JUNE
Themes 공항철도의 어제와 오늘 Themes 01 1. 서론 Themes 01 무소의 출국심사가 한자리에서 이뤄져 여행객들은 무거운 짐을 서울역에 맡기고 몸만 간편하게 공항으로 갈 수 있는 철도와 항공 의 편리한 연계시스템을 이용할 수 있다. 공항철도의 어제와 오늘 2007년 3월 23일 첫 운행을 시작한 공항철도는 국내에서 유일하 게 두 개의 국제공항(인천국제공항, 김포국제공항)과 도심을 연 결하는 철도이다. 2007년 3월 1단계 구간(인천공항역 김포공항 역, 37.6km)을 개통한 뒤, 2010년 12월 29일 2단계 구간(김포공 항역 서울역, 20.4km)을 개통했으며 이어 공덕역(2011.11.30) 2. 2. 관광철도 한강과 바다를 가로지르는 공항철도는 타 지하철과는 달리 노선 주변에 다양한 관광 자원이 즐비해 있다. 젊음과 활력, 유행을 선 도하는 홍대입구역, 영상 미디어와 엔터테인먼트의 새로운 메카 과 청라국제도시역(2014.06.21)을 개통함으로써 인천국제공항철 로 떠오르고 있는 DMC역, 도심 속 복합 레저공간으로 떠오르는 도 건설 사업이 마무리됐다. 현재 서울역 인천국제공항역 간 58 km의 영업거리에 총 11개역이 있으며, 서울역에서는 도심공항터 [그림 3] 연도별 일평균 이용객 아라뱃길이 인접한 계양역과 검암역, 신 시 모도 등 섬 여행의 출발지인 운서역, 인천공항역 주변의 바다여행지 등 역 주변 관광 미널을 운영하고 있다. 공항철도 열차는 서울역 인천공항역을 자원을 활용한 관광철도 의 기능을 극대화하여 여가 수요 증진을 논스톱 43으로 운행하는 고급형 열차인 직통열차와 모든 역에 정 차하는 일반열차(56분 소요)로 이원화 운영되고 있다. 직통열차 2. 공항철도를 대표하는 세 가지 기능 꾀하고 있다. 행사가 열리는 날이면 인접 역의 수요가 큰 폭으로 증가하는 점은 도심관광 활성화에 공항철도가 점차 기여하고 있 이용객에게는 서울역 도심공항터미널의 탑승수속 및 수하물 탁송 음을 반증한다. 공항철도의 어제와 오늘 도시형자기부상열차 실용화사업의 테스트베드 인천공항 자기부상철도 수요응답형 순환교통 시스템(PRT) 기술개발 (대한항공, 아시아나항공, 제주항공), 출입국관리사무소의 출국심 사 서비스가 무료로 제공된다. 공항철도는 공항과 도심을 연결하는 공항연계철도로 건설되었지 만, 전 구간 개통 후 도시철도와 관광철도의 기능도 수행하며 인 천 서부권의 주요 교통수단으로 자리매김했다. 이용객 증가와 함 께 공항연계 관광 도심 급행철도 등 세 가지 기능은 시기에 따 라 서로 맞물려 작용하며 수송수요를 창출하는 독특한 구조를 형 성했고, 공항철도의 성장을 이끌어내는 주요 원동력이 됐다. 특히, 주말 및 휴일에 용유임시역까지 운행되는 서해바다열차 는 수도권에서 바다와 연결되는 유일한 열차라는 브랜드 인지도 에 힘입어 바다와 섬, 낙조 여행을 원하는 이용객들로부터 많은 사 랑을 받고 있다. 또한, 수도권 대표 축제로 자리 매김한 드림파크 축제, 정서진 해넘이 축제, 아라문화축제 등 공항철도 노선 주변의 축제와 행사시 지자체 관계기관과의 상생 체제를 통한 공동 홍보 및 마케팅과 연계 교통편 확충으로 축제 및 행사를 성공으로 이끌 [그림 1] 직통열차 [그림 2] 일반열차 1. 1. 공항철도의 과거와 현재 인천국제공항철도는 민간사업으로 추진되어 2001년 3월 현대건설 등 민간업자가 주축이 된 공항철도(주)에서 운영하다 2009년 11월 공기업인 코레일이 인수하여 코레일공항철도(주)로 재탄생했다. 공항철도 1단계 구간(김포공항역~인천공항역) 운영 첫 해 하루 평 2. 1. 공항연계철도 공항철도는 두 개의 국제공항(인천공항, 김포공항)과 서울 도심을 빠르게 잇는 대표적인 공항연계 수단이다. 서울역~인천공항역까 지 논스톱으로 운행하는 직통열차 이용 시 소요시간은 43분에 불 과해 안정적이고 정확한 운행으로 타 교통수단과의 경쟁에서 우 위를 점하고 있다. 특히 국내 철도운영기관으로는 유일하게 역사 (서울역)에 도심공항터미널을 운영하고 있으며, 항공사(대한항공, 아시아나항공, 제주항공)의 탑승수속(Checkin)과 출입국관리사 며 공항철도 이용객 증대도 함께 지향하고 있다. 고객만족을 통한 수요증대에도 적극 나서고 있다. 지난 8월 18일부터 본격 서비스 에 들어간 '알아서 척척 맞춤여행' 서비스가 그것으로 을왕리 등 영 종 용유도 지역으로 여행 가려는 MT, 가족 및 단체를 대상으로 숙박, 음식, 교통 등에 관한 상담을 해주는 여행컨설팅 서비스다. 수년간 서해바다열차 운행을 통해 축적한 영종 용유도 관광지 정보를 바탕으로 여행지 선정, 숙박 등에 대한 고객들의 고민을 원 스톱으로 해결해주기 위한 고객서비스 차원에서 비롯됐으며, 이 를 위해 직원들이 직접 발로 뛰며 용유지역 내 숙박업체 및 음식점 균 이용객은 1만 3000명대에 불과했다. 이로인해 공항철도는 공기를 싣고 달리는 열차, 세금먹는 하마, 애물단지 라는 오명을 안고 운영됐다. 그러나 2010년 12월 29 일 서울역 인천공항역까지 2단계 전 구간을 개통하면서 이용객 은 급증하기 시작했다. 공항과 도심간 편리한 연계기능이 점차 알 려지며 전 구간 연결 이듬해인 2011년 7월 8일 하루 최대이용객 10만명을 돌파했고, 2012년 11월 1일에는 개통 5년 8개월여 만에 누적 이용객 1억 명을 돌파했다. 지난 5월 16일에는 일일 이용객 코레일공항철도 홍보실 (mdmdg@arex.or.kr) 205,274명을 기록하는 등 이용객이 개통 초기 대비 약 15배 가량 크게 증가했다. [그림 4] 직통열차(공항연계철도) [그림 5] 관광철도(서해바다열차) 20 21
Themes 공항철도의 어제와 오늘 Themes 01 등에 대한 현장조사를 실시해 친절하고 청결, 가격, 접근성 등에서 숱한 분석과 연구 끝에 직통열차의 기존 운임인 13,800원을 했다. 당초 다른 철도운영기관처럼 회사소식 등을 전달하는 방식 양호한 숙박업소 44개소, 음식점 32개소를 추천업소로 선정했다. 8,000원으로 할인 적용한 결과, 시행 전과 비교하여 수송인원은 으로 운영해 왔으나, 노선 주변의 풍부한 관광자원 등을 활용한 4 93% 증가했고, 운임수입은 23% 증가했다. 최적운임을 도출해 해 거리(먹거리, 볼거리, 즐길거리, 화젯거리) 등 이용객 선호 정보 2. 3. 도심 급행철도 당 할인 제도를 도입한 결과 운임할인에 대한 수입의 하락없이 수 중심으로 콘텐츠를 개편하는 등 블로그의 변신이 시작됐다. 방문 공항철도를 이용하는 고객들은 역간 거리가 길고 빠르다는 느낌 송인원과 운임수입 증가라는 일석이조의 효과를 거두게 되었다. 객이 폭증하여 개편 전 월 3천여 명 수준에서 지금은 월 10만명대 을 받는다. 58km 구간에 11개역이 위치해 있어 역간 평균거리가 5.3km에 달한다. 수도권 전철의 경우 역간 평균거리 1km내외임 직통열차 운임할인으로 수요 증대의 가능성을 실감한 공항철도는 단체할인제도 도입을 통해 다시 한 번 직통열차 활성화를 추진했 를 유지하고 있다. 블로그는 외부 전문 업체의 도움 없이 임직원 및 고객으로 구성된 [그림 9] 트래블센터 을 감안할 때 공항철도는 모든 열차가 급행열차인 셈이다. 공항철도의 최대 운행 속도는 110km/h로 역을 출발해 다음 역에 정차할 때까지의 표정속도가 70km로 수도권 전철에 비해 2배 이 상 빠르다. 이로 인해 인천 서부권과 서울 도심(디지털미디어시티, 홍대입구,공덕,서울역 등)을 가장 빠르게 연결하여 등하교하는 학 생과 출퇴근하는 직장인들에게 사랑받고 있다. 다. 단체할인은 4인 이상의 이용객에게 직통열차 운임(8,000원) 을 25% 할인해주는 제도로, 직통열차 이용객 패턴을 분석한 결과 가족 및 친지를 동반해 휴가를 떠나는 여행객이 많다는 점에 착 안하여 도입을 결정했다. 4인 이상 단체할인을 적용받으면 1인당 운임이 8,000원에서 6,000원으로 낮아져 가족, 동료 등 소규모 그룹 형태의 여행객에게 큰 호응을 얻는 것으로 나타났다. 시범운영 기간동안(2014.04.07.~06.30) 단체할인제도 이용객은 하루 평균 153명으로 이용객 증대 효과가 검증되어 7월부터 본격 도입했으며, 이후 단체할인 이용객이 일평균 215명으로 증가하는 등 할인정책의 효과가 가시화되고 있다. 이러한 자구 노력을 통한 성공 사례는 운임 할인에 따른 리스크 즉, 기대수입에 미치지 못할 경우 손실금을 부담하더라도 사업 을 추진하는 공항철도 특유의 배짱과 도전 정신을 단적으로 보여 준다. 공항철도는 이 같은 데이터 분석의 성공 사례를 보다 전문 화하고 다양한 업무 분야에 활용하기 위해 분석 전담팀을 구성하 AREX명예기자단으로 운영되고 있다. 블로그는 공식 오픈 2년, 개 편 1년 7개월 여만에 누적 방문객이 220만 명에 이를 정도로 철 도분야 파워블로거이자, 공항철도의 핵심 홍보 아이콘으로 떠오르 고 있다. 국문블로그 운영의 노하우를 바탕으로 다국어 블로그도 속속 개 설했다. 지난 2월 18일 구글에 영문블로그를 개설한 후 3월 20일 야후재팬에 일문블로그, 4월 14일에 시나닷컴에 중문블로그를 잇 따라 오픈했다. 특히 일문과 중문블로그의 경우 역사 및 문화적 민감성을 감안해, 현지인 시각의 홍보가 필요하다고 판단하여 현 지인 및 교포를 통신원으로 활용하여 이들이 국문블로그의 기사 들을 참고하여 현지인 선호 정보를 선택하여 재정리하는 현지화 해외홍보를 시행중에 있다. 업 체계 강화 및 공항철도만의 타겟 마케팅을 통해 지속적인 수요 증대 파이프라인을 구축했다. 또한, 어린이 및 학생을 위한 철도 와 공항을 연계한 공항철도 특화 체험 프로그램 개발을 통해 미래 잠재수요 유치를 도모하고 있다. 외국인 이용객이 많은 공항철도 의 특성을 반영한 외국인 대상 마케팅 활동도 적극 펼치고 있다. 주요 방한국인 일본, 홍콩, 대만 등에서 개최되는 여행박람회 참 가를 통해 현지인 대상의 타깃 마케팅 및 협업 네트워크를 구축해 왔으며, 작년 연말에는 영어, 중국어, 일본어 능통자로 구성된 트 래블센터 를 인천공항 교통센터 내에 개소하여 인천공항을 통해 입국하는 개별여행객을 위한 베이스캠프로서의 기능 강화에 나섰 다. 이를 통해 열차 승차권 판매 뿐 아니라, 각종 여행정보 안내, 호텔 예약 및 여행상품 판매 등 고객 맞춤형 여행서비스를 제공하 여 철도운송을 뛰어넘어 종합여행업 진출을 위한 교두보를 지향 하고 있다. [그림 7] 서울역 도심 공항터미널 3. 공항철도 활성화를 위한 노력 3.1. 데이터 분석에 기반을 둔 전략적 마케팅 공항연계 기능 활성화의 가장 큰 난제는 서울역과 인천공항역을 논스톱 43분에 연결하는 직통열차 수요증대였다. 당초 직통열차 운임은 13,800원으로 일반열차 운임인 3,950원보다 훨씬 높아 매출증대 효과가 크지만 높은 서비스에도 불구하고 이용률은 저 조했다. 이에 정밀한 원인분석을 통한 수요 증대 방안을 도출하기 위해 사내 전문가로 구성된 영업수익극대화 T/F팀 을 구성하여 관련 조사와 분석 활동을 자체적으로 수행했다. 광범위한 소비자 조사, 경쟁 교통수단과의 가치 비교분석, 해외 공항철도 운임 비교 분석을 통해 직통열차 운임이 고객 니즈 및 효용성 대비 높은 운임 수준으로 판단하고, 최신 경영 기법인 컨 조인트 분석을 통해 최대 운임수입을 보장할 수 있는 최적 운임을 결정했다. 고, 철도 운영기관으로는 이례적으로 데이터 분석 기반의 마케 팅 을 전개하기 시작했다. 분석 업무의 대표적 산출물인 Weekly Marketing Report 는 수송 실적 및 관련 데이터의 심층 분석을 통해 핵심 증감요인을 파악하고, 시시각각 변화하는 내 외부 환 경의 영향을 고려한 마케팅 전략 수립과 실행, 그리고 효과를 분 석하는 마케팅 프로세스 구축에 활용되고 있다. 3.2. 홍보가 일의 절반, 온 오프라인 홍보 강화 3.2.1. 누적 방문객 220만 명 철도 분야의 파워 블로그 공항철도 블로그 공항철도는 홍보를 잘 활용하면 기대이상의 효과를 거둘 수 있다 는 것에 주목했다. 저조한 공항철도의 인지도를 높이고 3대 기능 등 공항철도의 장점과 편리성을 효율적으로 홍보하기 위해 공항철 도 알리기 에 총력을 기울였다. 먼저 인터넷과 모바일의 시대적 트렌드에 맞춘 홍보가 필요했다. 이를 위해 홈페이지에 디자인개념을 가미하여 인터넷과 모바일에 최적화된 홈페이지로 전면 개편하고, 콘텐츠도 이용객 중심의 정 보제공으로 바꿨으며 외국인 고객 편의를 위해 4개 국어(국어, 영 어, 중국어, 일본어) 운영을 개시했다. 블로그 정보가 포털사이트 의 상위메뉴에 노출되는 추세에 따라 블로그도 전면 개편을 단행 [그림 8] 공항철도 블로그 3.2.2. 타깃 마케팅을 위한 전략적 제휴 채널 확보 온라인 홍보와 더불어 해외 여행객 수요 유치를 위한 다양한 마케 팅 채널 발굴에 노력을 기울였다. 코레일 KTX, 주요 항공사, 국 내 외 여행사 및 호텔과의 연계 마케팅, 해외 출장이 잦은 대기 업체와의 제휴 마케팅 등 국내 외 다양한 제휴 네트워크와의 협 3.3. 사람이 모이는 역 공간 창출 공항철도는 6개의 주요 환승역을 보유하고 인천 서부권과 서울 도 심을 30분 이내로 연결하여 통근 학 이용객들에게 도심 속 급행 열차로써 입지를 굳혀가고 있다. 이러한 도시철도 의 기능 강화를 위하여 사람이 모이는 역 공간 조성 계획을 수립하고, 역세권 활 성화, 역의 접근성 향상, 역사공간 활용 극대화의 3대 핵심 과제를 도출하여 추진 중에 있다. 이의 일환으로, 서울시 마포구청, 인천 서구청, 드림파크 문화재단, 국립생물자원관 등 역 주변 지차체 및 관계 기관과의 MOU체결을 통해 역세권 활성화를 통한 상생의 협력체계를 구축하고 있다. 또한, 역 주변 연계 교통편 확충 및 안내 표지류 개선 등을 시행하 여 역 접근성 향상과 함께, 역사 내 디지털 사이니지를 통한 역 주 변 문화행사 정보 제공, 주변 관광안내 가이드북 비치, 농산물 직 거래장터 운영 등 생활 편의시설 확충을 통해 역이 단순히 지나치 는 공간이 아닌 지역 주민의 생활 밀착형 공간으로 거듭나고 있다. 22 23
Themes 공항철도의 어제와 오늘 4. 결 론 Themes 02 1. 서론 지금까지 이뤄낸 성과는 공항철도가 현실에 안주했다면 절대 있을 수 없는 일들이다. 공항철도의 건설효과가 가시화되면서 이뤄낸 이 같은 성장은 전 직원이 철도서비스 향상과 수요 증대를 위해 다 양한 전략을 수립하여 매진해온 결과물이기에 더욱 뜻깊다. 임직 원 모두가 공항철도를 대한민국을 대표하는 최고의 철도로 탈바꿈 시키겠다는 공감대를 형성하여 관심과 사랑, 열정을 갖고 업무에 임하고 있기에 가능했다. 특히 자발적으로 참여한 직원과 고객 서포터즈로 구성된 1인 1역 참사랑 실천단 은 대표적인 사례다. 온라인 밴드를 창의적으로 접 목하여 무심코 흘려 넘길만한 역 열차 내 작은 결점이나 고객 불 편사항을 발견하는 즉시 실시간으로 공유하고 관련부서에서는 이 를 즉시 조치함으로써 서비스 무결점 달성에 기여하고 있다. 최근 이 같은 노력의 성과들이 속속 나타나면서 공항철도의 위상 도 달라지고 있다. 공항철도의 성장과 잠재력을 알게 된 지자체와 관계기관은 청라국제도시역, 영종역, 마곡역, 인천공항 제2터미널 역 등의 건설을 추진하고 있으며 이중 인천시가 청라국제도시 개 발의 핵심사업으로 추진한 청라국제도시역은 지난 6월 공항철도 11번째 역으로 성공리에 개통되어 그동안 서울 도심으로의 이동에 불편을 겪은 청라국제도시 주민들의 편리한 발이 되고 있다. 또, 지난 6월에 개통한 KTX의 인천공항역 직결 운행을 통해 지 방에서도 열차를 타고 한번에 인천공항으로 가는 시대가 열렸고, 2018년 평창 동계올림픽에도 기여하는 등 그 가치가 날로 높아지 고 있다. DMC역 주변 미디어단지 개발, 영종도 복합 카지노 단지 사업 가시화 등 공항철도 노선 주변의 역세권 개발 호재로 앞으로 공항철도의 역할은 날로 증대될 것이다. 도시형자기부상열차 실용화사업의 테스트베드 인천공항 자기부상철도 공항철도의 어제와 오늘 도시형자기부상열차 실용화사업의 테스트베드 인천공항 자기부상철도 수요응답형 순환교통 시스템(PRT) 기술개발 얼마 전 일본 아베총리가 일본의 초고속자기부상철도 기술을 무 상으로 미국에 지원하겠다고 제안한 뉴스가 화제가 된 바 있다. 알다시피 일본은 세계에서 첫손 꼽히는 철도강국이다. 그런 일본 이 세계무대에 자국의 자기부상철도 기술을 당당히 내어놓고 있는 것이다. 이는 비단 특정국가의 기술력 과시가 아닌 철도기술의 큰 축이 움직이고 있음을 알리는 신호탄이라 할 수 있을 것이다. 자석의 힘을 이용하여 궤도 위를 떠서 달리는 자기부상철도는 기 존의 철제차륜식 철도가 갖고 있는 태생적 한계를 넘어 미래 철도 의 새로운 모델이 될 전망이다. 물론 갈 길은 멀다. 하지만 일본과 독일 같은 전통의 철도강국을 중심으로 이러한 바람은 점점 현실화되고 있으며, 우리나라도 이 러한 거대한 흐름 속에서 의미 있는 첫발을 내딛었다. 바로 인천 국제공항 일원에 건설된 인천공항 자기부상철도(도시형자기부상 열차 시범노선)이다. 국토교통과학기술진흥원이 주관하는 국가연구개발과제인 도시형 자기부상열차 실용화사업의 테스트베드(Test bed)로 건설된 인천 공항 자기부상철도는 일본 리니모(Linimo)에 이은 세계 두 번째 도시형자기부상철도 상용노선이다. 현재 건설과 시설물검증시험을 성공적으로 완료하였으며, 영업시 운전 완료 후 금년 중 개통예정이다. 인천공항 자기부상철도는 향 후 인천국제공항과 더불어 대한민국의 관문을 빛내는 랜드마크로 자리 잡게 될 것이다. 본고에서는 인천공항 자기부상철도를 중심 으로 자기부상철도 기술 전반에 관해 소개하고자 한다. 2. 자기부상철도의 주요기술요소 방문진 한국철도시설공단 연구원 기술연구소 과장 (bmj@kr.or.kr) 2.1. 부상원리 먼저 자기부상철도의 가장 핵심기술은 뜨는 기술 즉, 부상( 浮 上 ) 기술이다. 자기부상철도는 말 그대로 자석의 힘을 이용하여 열차 를 띄우는 것을 의미한다. 자석의 힘을 이용한 부상방식에는 여러 가지가 있다. 이 자석은 전기가 통할 때만 자력이 발생하는 전자석을 사용한다. 자기부상 철도가 처음 연구되던 초창기에는 항상 자력을 띄는 영구자석을 이용하는 방식도 연구되었으나, 자석의 성능과 부상력의 한계 등 으로 인해 실용화에 어려움이 있어 지금은 거의 사용되지 않는다. 부상방식에 따라 자석의 반발력을 이용하는 반발식( 反 撥 式 ), 전 자유도를 이용한 유도식( 誘 導 式 ) 그리고 전자석의 흡인력을 이 용한 흡인식( 吸 引 式 ) 이 있다. 24 25
Themes 도시형자기부상열차 실용화사업의 테스트베드 인천공항 자기부상철도 Themes 02 인천공항 자기부상철도의 부상방식은 상전도 흡인식 이며, 현재 운행되거나 연구되고 있는 대부분의 자기부상철도에 적용된 방식 이다. 상전도 흡인식은 F자 형태로 제작한 부상레일을 감싸는 차 량의 전자석이 끌어당기는 힘인 흡인력을 이용하여 부상시키는 원리이다. 부상 높이는 차량운행에 필요한 2mm와 차량진동과 궤 도 처짐 관련 여유 폭 6mm를 합해 8mm를 유지한다. 이를 위해 차량에 설치된 갭센서(Gap sensor)라는 장치가 8mm의 부상높이 를 일정하게 유지시키는 역할을 한다. [그림 1. 자기부상열차의 부상원리] 2.2 추진원리 자기부상열차의 추진은 선형유도전동기(LIM : Linear Induction Motor)라는 모터에 의하는데, 차량에 전기자를 설치하고 궤도에 도체판(추진레일)을 설치하여 이 사이에서 발생하는 추진력을 이용하는 것이다. [그림 4. 인천공항 자기부상철도 궤도구조물 단면] 2.3. 자기부상철도 차량 인천공항 자기부상철도에서 운행되는 차량은 벌집무늬를 형상화 한 외관구조에서 힌트를 얻어 에코비(ECOBEE)로 명명되었다. 또한 우리나라의 대표적 이미지라 할 수 있는 전통기와와 백자의 곡선을 따와 설계하여 단순히 외관 뿐 아니라 공기의 저항을 줄이 는 기능적인 측면도 만족시켰다. 또한 에코비는 최고속도110km/h로 일본 리니모의 최고속도 100km/h를 능가하며 그동안 개발된 도시형자기부상열차 중 가 장 빠른 속도를 자랑한다. 여기에 공항인근 업무단지를 지나는 노 선의 특성으로 인한 프라이버시 침해소지를 없애기 위해 최신기 술인 창문 흐림장치(mist window)를 차량에 적용하였다. 말 그대로 창문 흐림장치는 열차가 특정지역에 다가가면 열차의 창문이 자동으로 하얗게 변하여 열차 내 승객이 외부를 볼 수 없 게 만드는 특수유리이다. 이는 고가방식구조에 따라 발생할지 모 르는 프라이버시 보호를 위해 유용한 설비이다. 까지 베를린에서 본선 약1.6km, 3개정거장 규모의 도시형자기부 상철도(Mbahn)을 한시적으로 운행하기도 하였다. 우리나라 자기부상철도의 역사 또한 결코 짧다고 할 수 없는데, 그 시작은 1980년대로 거슬러 올라간다. 1985년부터 현대정공, 대우 중공업 등 민간 기업에서 자기부상철도 차량을 개발하기 시작했 다. 이러한 기술개발 노하우를 바탕으로 1993년 약180억 원의 연 구개발비를 투자하여 대전엑스포에 전시 및 운행을 위한 자기부 상열차(HML03)가 제작되었고 열차의 운행을 위한 약560m의 선로 또한 건설하였다. 대전 엑스포 자기부상열차로 불린 이 열차는 대전 엑스포 기간 93 일 동안에만도 약12만 명 이상의 승객이 탑승하였으며, 현재는 국립중앙과학관까지 약1km길이로 노선을 연장하고 차량을 리모 델링하여 변함없이 운행하고 있다. 한편 정부는 1989년부터 시작한 자기부상열차의 단계별 개발 사 업을 통해 지금의 한국기계연구원과 한국전기연구원에서 총중량 800kg의 3인승 KIMM01과 총중량 3톤, 최고속도 40km/h의 4 인승 KOMAG01을 각각 개발하였다. <KIMM01> <KOMAG01> 4. 인천공항 자기부상철도의 특징 인천공항 자기부상철도의 가장 큰 특징은 기관사가 없이 열차제 어시스템에 의해 운행하는 무인운전시스템이라는 것을 들 수 있 다. 또한 레일과의 마찰이 없는 관계로 조용하고 쾌적한 승차감을 자랑하며, 실내 외 소음이 최대65dB(A)미만으로 70~80dB(A) 를 초과하는 타 시스템에 비해 월등하다. 특히 승차감계수는 최대 0.55(1이하 매우양호)로서 매우 양호한 수준이다. 또한 가감속능 력이 4km/h/s로 뛰어나 열차시격단축과 이를 통한 수송능력 향 상이 가능하다. 눈에 띄는 특징을 하나 더 든다면 기존 철도시스템과는 사뭇 다른 궤도구조이다.기존 철제차륜 궤도시스템과 달리 금속제 침목위에 차량의 전자석과 작용하여 흡인력을 발생하여 열차를 부상시키는 부상레일과 차량의 선형유도전동기와 작용하여 추진력을 발생시 키는 추진레일이 덧대어진 구조이다.(그림4 참조) 궤도에서 가장 중요한 역할을 하는 특수 제작된 부상레일의 형태 역시 옆으로 누운 알파벳 F"자 모양을 하고 있다. 자기부상철도는 안전측면에서도 높은 점수를 줄 수 있는데 차량 의 대차가 궤도를 감싸는 특수한 형태로 인해 기존 철도에서 가장 빈번하게 발생하는 차량 탈선이나 전복으로부터 자유롭다. 구조상 아예 탈선이나 전복 자체가 불가능하기 때문이다. [그림 6] 초창기 자기부상열차 모습 <표 1> 리니모 vs 인천공항 자기부상철도 비교 [그림 2. 자기부상열차 선형유도전동기(LIM) 원리] [그림 3. 회전형유도전동기와 선형유도전동기] 아래그림은 자기부상열차를 부상하고 운행시키기 위한 궤도구조 물의 단면이다. 기본적인 구조는 콘크리트로 만든 구조물 상부에 몰탈과 아연 도 금한 철제 침목을 설치하고 궤도의 양 끝에 열차의 전자석과 작용 하여 열차의 부상을 위한 흡인력을 발생시키는 부상레일을 부착 한다. 그리고 부상레일 위에는 선형유도전동기(LIM)과 작용하여 열차를 움직이는 추진력을 발생시키는 얇은 철판형태의 추진레일 을 취부 하는 형태이다. [그림 5] 철도차량 완성검사 세부절차 3. 우리나라 자기부상철도의 역사 최첨단 신교통시스템으로 인식되는 자기부상철도이지만 그 역사 는 꽤 오래전인 1930년대까지 거슬러 올라간다. 독일의 헤르만 캠퍼(Herman Kemper)라는 과학자가 1934년 8월 14일 최초의 자기부상철도 특허(특허번호 : DRP 643316)를 등록한 것이 자기 부상철도 개발의 시초인데 이를 시작으로 2차 세계대전 이후 독 일은 지속적인 연구개발을 통해 트란스라피드(Transrapid)라는 최초의 초고속자기부상철도를 개발하게 되었으며, 1989~1991년 또한 대전 대덕연구단지에 위치한 한국기계연구원에 1,335m 길 이의 자기부상열차 시험선이 1996년에 건설되어 자기부상열차 관련 각종 연구와 테스트가 이루어졌으며 2006년에는 인천공항 자기부상철도에 적용될 차량과 각종 시스템의 테스트를 위하여 대 대적인 개보수를 하였다. 이곳에는 인천공항 자기부상철도가 건 설되기 수년전부터 차량은 물론 선로의 위치를 변경해주는 관절 형 분기기 및 급전설비 등 각종 연구개발품을 설치하여 다양한 연 구와 테스트를 수행하였으며, 이를 통해 유용한 시험데이터를 축 적하였다. 2006년 12월에는 정부 각 기관의 오랜 논의와 검토 끝 에 인천공항 자기부상철도(도시형자기부상열차 시범노선)를 탄생 시킨 도시형자기부상열차 실용화사업이 착수되었다. 이는 그동 안 축적된 우리나라 자기부상철도 기술을 통한 상용노선 구축 및 운영을 목표로 하는 약4,200억 원 규모의 대형국가연구개발과제 이며 2006년 12월부터 2013년 8월까지 진행되었다. 한국기계연 구원이 도시형자기부상열차실용화사업단을 구성하여 연구과제를 총괄하고 현대로템이 차량을 개발하였으며, 한국철도시설공단이 시범노선의 건설과 종합시운전 및 이에 수반하는 각종 연구과제 를 주관하여 수행하였다. 구분 차량모습 개통연도 노선규모 건설지역 최고속도 최대승차인원 부상방식 부상높이 추진방식 차량증량(공차) 리니모(Linimo) 2005년 본선8.9km(복선), 정거장 9개소, 차량기지 1개소 일본 나고야 100km/h 84명/량 상전도 흡인식 8mm 선형유도방식 17톤/량 인천공항 자기부상철도 (ECOBEE) 2014년 본선6.1km(복선), 정거장 6개소, 차량기지 1개소 대한민국 인천 110km/h 115명/량 상전도 흡인식 8mm 선형유도방식 19톤/량 26 27
Themes 도시형자기부상열차 실용화사업의 테스트베드 인천공항 자기부상철도 여기에 더해 탁월한 등판능력도 빼놓을 수 없는 장점이다. 기존 철제차륜형식의 도시철도(지하철) 열차의 등판능력이 최대 4 미 새로운 시발점이 된다고 할 수 있을 것이다. 특히 2014년은 인천 공항 자기부상철도 개통과 더불어 대전도시철도 2호선의 자기부 Themes 03 1. 서론 만인데 비해 자기부상철도는 7 이상으로 월등하다. 또 기존 방 상철도 차종선정 발표 등 그동안 쌓아온 자기부상철도의 성과가 식보다 훨씬 작은 곡선반경으로 운행이 가능하여 곡선주행능력이 탁월하다. 가시화된 의미 있는 해이다. 또한 러시아 등이 인천공항 자기부상 철도에 적용된 우리나라 자기부상철도기술의 도입을 긍정적으로 검토하는 등 머지않은 시기에 자기부상철도가 해외철도시장 진출 과 창조경제에 일조할 수 있는 미래 먹거리가 될 수 있을 것이다. 하지만 이러한 성과에 흡족해하기에 앞서 우리가 나아가야 할 길 수요응답형 순환교통 시스템(PRT) 기술개발 수요응답형 순환교통시스템(PRT: Personal Rapid Transit)은 총 연장거리가 1 10km, 시간당ㆍ방향당 1,000 10,000명 정도를 수송(GRT: Group Rapid Transit 포함)할 수 있으며, 여러 대의 소형차량이 승객의 요구에 따른 스케줄에 따라 출발지에서 목적지 까지 논스톱으로 이동하며 다른 도시철도시스템 대비 작고 슬림한 은 지나온 길보다 더 험난할 것이다. 대표적으로 중국이 현재 운 구조물 계획이 가능한 시스템이다. 높은 시스템 접근성과 프라이 행 중인 상하이 초고속자기부상철도 외에도 정부의 전폭적인 지 버시 보장 등 승용차 수준의 서비스 제공이 가능하며 무인운전, 완 원에 힘입어 인천공항 자기부상철도와 비슷한 규모의 도시형자기 벽한 운영자동화 등의 구현으로 유지비 절감을 극대화 할 수 있다 [1]. 부상철도 상용노선 건설을 추진하는 등 고속철도에 이어 자기부 그리고 100% 전기로 구동되어 시스템 자체에서 배출되는 대기오 [그림 7] 언덕주행 및 곡선주행 능력비교 또 인천공항 자기부상철도는 일반적인 교량구조물과는 달리 슬라 브(Slab)가 필요 없는 거더형식(Girder type) 구조물을 채용했다. 이를 통해 기존 구조물과 비교하여 월등한 경량화와 슬림화가 가 능했다. 또한 도심지에 건설 시에는 비교적 수려한 도시경관을 확 보할 수 있는 부가적인 장점도 있다. 아래 그림은 리니모와 인천 공항 자기부상철도의 구조물을 비교한 것인데 한눈에 보기에도 인천공항 자기부상철도의 구조물이 훨씬 경량화 되고 슬림한 것 을 알 수 있다. 이는 단순히 외관개선 뿐 아니라 획기적인 공사비 절감이 가능하며, 교량구조물만 본다면 대략 리니모의 절반수준 비용으로 시공이 가능할 것으로 추정된다. 상철도 분야까지 기술력을 확대하여 우리의 목전에서 위협하고 있는 실정이다. 지난 2011년에 대전광역시에서 성공적으로 개최된 바도 있는 자 기부상철도 국제학술대회(MAGLEV) 등을 통해 국제적 추세를 살 펴보면 자기부상철도가 이제는 더 이상 연구와 테스트영역에 머물 지 않고 있음을 알 수 있다. 세계의 철도엔지니어들과 연구진들의 자기부상철도 실용화를 위한 노력이 끊이지 않고 있으며, 세계 각국 에서 정부차원의 지속적인 지원과 관심이 뒤따르고 있는 실정이다. 우리나라 역시 인천공항 자기부상철도의 가시적 성과에 만족하여 머물 것이 아니라, 더 큰 틀과 안목에서 미래를 위해 자기부상철 도에 지속적인 관심과 투자가 병행되어야 함을 제언한다. 공항철도의 어제와 오늘 도시형자기부상열차 실용화사업의 테스트베드 인천공항 자기부상철도 수요응답형 순환교통 시스템(PRT) 기술개발 염 물질이 없는 친환경적 대중 교통시스템이라 할 수 있다 [2]. 운행적 측면에서는 정거장을 필요에 따라 본선(Online) 또는 측 선(Offline)으로 설치가 가능하며 승객 요구에 따라 배차(Ondemand Service)로 수요에 탄력적으로 대응할 수 있다. 비첨두시 에는 차량이 정거장에서 승객을 기다리므로 공차운행에 따른 에 너지 낭비를 최소화 할 수 있고, 효율적인 공차(Empty Vehicle) 관리를 통한 에너지 절감효과를 극대화 할 수 있다. 또한 차량은 정해진 노선을 운행 하지 않고 목적지까지 최적의 노선을 탐색하 여 운행하므로 높은 운행효율 확보가 가능하다. 구조물적 측면에서는 궤도 및 교량 구조물상 차량의 안전한 이동 을 보장하며 정밀 제작 설치를 통하여 승객에게 안락한 승차감 을 제공할 수 있다. 궤도(노면)를 제외한 모든 부분을 적용지역 특 정락교 한국철도기술연구원 미래교통시스템연구실 책임 (rgjeong@krri.re.kr) 성에 알맞은 다양한 소재 및 형태로 제작이 가능하며 모듈별로 사 전 제작되어 현장에서 조립되므로 시공이 용이하고 시공기간이 짧은 장점을 보유하고 있다. 그리고 시공 중 먼지 분진 등의 발 생을 최소화하여 별도의 물리적 분기장치가 없이 간단하고 슬림 [그림 8] 리니모(좌)와 인천공항 자기부상열차(우)의 교각모습 변윤섭 한국철도기술연구원 미래교통시스템연구실 선임 (ysbyun@krri.re.kr) 한 장점도 보유하고 있다. 시스템적 측면에서는 신뢰성 및 안전성을 최우선으로 하는 제 어체계 및 방식을 적용하며 구조 단순화 및 시스템 확장성 강화 를 위하여 비동기식(Asynchronous) 분산제어(Decentralized 5. 결론 언제나 기존의 시스템을 넘어선 새로운 시스템이 적용되고, 자리 잡기까지는 예기치 못한 어려움과 이를 극복하기 위한 노력이 뒤 따라왔고 이 과정을 통해 발전이 이루어져왔다. 인천공항 자기부 상철도가 세계 두 번째 성과로 자리 잡기까지도 말 못할 수많은 어려움이 뒤따라왔던 것도 사실이다. 이러한 노력의 결실을 통해 탄생한 인천공항 자기부상철도는 우리나라 철도의 발전을 위한 참고문헌 한국철도시설공단, 도시형자기부상열차실용화 사업 3단계 실적 보고서, pp.510, 2013. 8. 도시형자기부상열차실용화사업단, 도시형 자기부상열차 실용화 사업(Urban Maglev Program), pp.12~16, 2013 엄주환 한국철도기술연구원 미래교통시스템연구실 선임 (jhum@krri.re.kr) 김백현 한국철도기술연구원 미래교통시스템연구실 선임 (bhkim@krri.re.kr) 강석원 한국철도기술연구원 미래교통시스템연구실 선임 (swkang@krri.re.kr) Control) 등을 사용한다. 제어방식의 적용을 통하여 이산적으로 발생하는 수요를 효율적으로 수송하며, 운전 전력 통신 등의 기능 및 설비를 통합 관제시스템(운전 운영시스템)도입을 통한 공사비 및 운영비 절감을 유도할 수 있다. 기술의 활용성 측면에서는 PRT 시스템에 사용되는 요소기술 즉, 차량의 위치 추적 기술, 이동 무선 통신기술, 다량의 차량이 엉킴 없이 동시에 운행할 수 있도록 하는 차량 노선 및 배차 알고리즘 등은 그 각각이 타 응용분야에 그대로 활용됨으로서 기술 개발의 효용성을 극대화할 수 있다. 28 29
Themes 수요응답형 순환교통 시스템(PRT) 기술개발 Themes 03 <표 1> 도심 대중교통시스템 비교현황 구 분 운행방법 역간거리 평균시속 운행간격 건 설 비 운영형태 PRT (Personal Rapid Transit) Offline Station 300 500m 40 45km/h 최소 3초 150 200억원/km 무인 역사/운전 LRT HRT (Light Rapid Transit) (Heavy Rapid Transit) Linehaul System 800m 25 35km/h 2분 이상 400~600억원/km 무인or유인 역사/운전 Linehaul System 1,000m 25 35km/h 2분 이상 1,000억원/km 이상 유인 역사/운전 대체하는 새로운 교통수단이다. 하루 약 800명의 승객이 서비스 를 이용하고 있으며, 주행로는 아스팔트 및 콘크리트 노면으로 구 성되어 있으며, 차량은 대부분 고가 위로 주행한다. 히드로 PRT는 플랫폼에서 이용자가 목적지를 선택하고, 차량 탑 승 후 승객이 도어 스위치를 누르면 목적지까지 자동으로 주행하 는 무인 시스템이다. 차량은 주행로의 측면과 차량 전두부에 위치 한 감지 센서로 무인 자동으로 운행되며, 차량 내부에는 도어 스 위치, 화재감지기, 비상인터폰, 비상탈출도어, LCD 표시기 등을 갖추고 있어 이용자들은 필요 시 차량의 내부에서 통제실과 항상 3. 한국형 PRT 및 시스템 구성 3.1 한국형 PRT 수요응답형 순환교통(PRT: Personal Rapid Transit) 시스템은 다수의 루프(Loop)를 포함하는 네트워크(Network)로 구성된 노 선상에서 수요자의 요구에 따라 최적경로에 의해 목적지까지 무 정차로 무인으로 주행하는 시스템으로서 센터에서 통합운영 되 는 미래형 신교통수단으로 정의될 수 있다. 특히, PRT 시스템과 여 시험 중에 있고 인프라를 포함한 시스템을 구현 중에 있다. 이 에 부응하도록 시험평가 및 개념 검증을 위해 한국철도기술연구 원내 건물을 중심으로 670m의 3개 Loop와 임시 승강장 4개, 시 연용의 승강장 1개로 구성했다. 또한 시험선에 수직이송장치를 설치하여 자동운전과 연계한 수직이송 시험이 가능하도록 하였 다. 아울러 차량성능시험을 위해 100 의 구배를 갖도록 구축하 였으며, 이를 통하여 도출한 PRT시스템의 개념을 검증할 예정이 다 [3]. 차량이 정거장 정차시 급속 충전할 수 있고 미관상 돌출되는 시설이나 장치가 없어야 한다는 요구사항을 만족하기 위하여 무 운행시간 운영비용 24시간 1.2억원/km(추정) 일정시간 19.3억원/km년 일정시간 55.3억원/km년 연락이 가능하다. 히드로 공항은 PRT 시스템을 도입함에 따라 제5터미널과 장기 같이 전기에 의해 운영됨에 따라 유해가스를 배출하지 않고 교 통 혼잡을 완화할 수 있는 친환경 대중교통 시스템(Ecofriendly 선급전(Wireless power supply)방법에 의하여 에너지가 공급되 며, 공급되는 에너지는 배터리(즉, 슈퍼커패시터: LithiumIon 기존의 철도교통수단은 개인교통수단으로서 입지가 확고한 자동 차에 비해 접근성이 떨어지고 주로 대량수송수단인 점에서 야기 되는 불편함으로 인해 활성화에 한계가 있고, 다양해진 수송수요 의 처리와 친환경성, 경제성 등의 요구조건을 만족하기 위해서는 미래지향적이고 첨단화된 대중교통체계로의 전환이 필요하다. 출 발지에서 도착지를 지정하면 해당 목적지까지의 최적 경로로 차 량의 운행을 제어함으로서, 이동이 자유롭지 못한 지체부자유자 및 노약자 등에게 환승 없는 이동의 편의성을 제공함으로서 복지 향상을 도모할 수 있게 된다. 대규모 다중 복합시설 내의 근거리 이동에 있어 소음과 매연이 거의 없는 교통수단을 이용함으로서 시설물의 효용도를 높이면서도 쾌적한 공간을 유지할 수 있다. 다 만 초기 시스템 적용측면에서 공항 및 계획 소도심 등 특정한 지 역의 연계 활용되어지고 있다. 이러한 시스템 특성을 만족시키기 위한 시스템 개념을 도출하여 H/W, S/W측면에서 구현하여 평가를 위한 기반을 구축하였다. 2. 해외 시스템 운영사례 미국의 모르간타운 GRT를 효시로 TAXI2000 등 많은 개념을 도출 연구 중에 있다. 그중에서도 구체화된 시스템은 영국의 히드로 공 항 ULTra(Urban Light Transit) PRT와 아랍 에미리트연합(UAE) 의 마스다르시티 2getthere PRT이 시범 적용운영 되고 있다. 주차장 간 3.9km를 5분에 이동할 수 있게 되었으며, 기존 셔틀버 스 시스템보다 시간 절감과 운영비용 절감효과를 가져오고 있다. 향후 공항주변의 호텔까지 확장할 계획을 갖고 있다. [그림 1] 영국 히드로공항 PRT시스템 2.2 2getthere PRT 2getthere PRT는 아랍 에미리트연합(UAE) 아부다비의 세계 최 초의 탄소중립 도시 마스다르 시티에 적용되었다. 마스다르 시티 는 온실가스 배출을 원천 차단하기 위해 연료를 사용하는 자동차 운행을 금지하였으며, 도시의 주요 교통수단이 될 개인용 운송수 단으로 PRT를 도입하여 마스다르 연구소 건물 내에 마련돼 있는 공간에서 시험 운전 중이다. 현재는 연장 1.5km의 노선에 2개의 역사를 운행 중에 있으며, 점차적으로 노선을 확장하여 운영할 계 획을 지니고 있다. PRT는 차량 내부에 리튬 이온 전지를 설치하여, 태양광 발전으로 생산된 전기를 충전해 차량 동력으로 삼는다. 차량은 도시 지하의 아스팔트 노면으로 특별한 안내 구조물이 없는 콘크리트 노면을 주행하며, 운전사 없이 중앙통제시스템에 의해 자동으로 움직인 다. 평균 운행 속도는 40km/h로 마스다르시티 내 모든 지역에서 의 운행을 계획 중이다. public transportation)은 전 세계적으로 많은 관심을 받고 있 으며 에너지소모 및 CO2배출량도 다른 교통수단에 비해 우수하 다. PRT시스템의 다양한 개념적 도출과 개발을 위한 다양한 시 도가 이루어지고 있어 이에 부응하여 국내에서는 한국철도기술연 구원 주관하에 한국형 PRT시스템이 2012년부터 개발이 진행되 고 있다. 수요응답형 순환교통시스템이라고 정의하고 있는 한국 형 PRT시스템은 기존 PRT 운행개념인 네트워크노선 제어/무 정차/무인운전 등은 동일하고 국내환경조건에 부합하도록 수평운 행뿐만 아니라 수직이송을 통한 수직운행이 가능하도록 정의하였 으며, 전기자동차 기반의 차량과 철도승강장/간격제어를 융합한 시스템 플랫폼을 제안하여 1차적으로 골프카트를 개량하여 정의 한 개념을 구현하였다. 이를 바탕으로 실제 시작시스템을 제작하 <표 2> 주요시스템별 사양 성 능 사 양 하 중 조 건 노 선 조 건 주요사양 TAXI2000 (미국) ULTra (영국) 2getthere (네덜란드) 철도기술연구원 (대한민국) 최고속도(km/h) 80 40 40 50 가속도(m/s2) 2.5 0.8 0.97 감속도(m/s2) 6.5 3.0 1.0 1.4/3.3(비상) 차량정원(명) 3 4 6 6 공차하중(kgf) 800 820 1,350 900 만차하중(kgf) 1,000 1,300 2,150 1,300 최급구배(%) 15 20 5.5 10 최소반경(m) 11 5 11 6 Capacitors)에 저장하여 차량의 전원으로 사용하는 방식을 추구 하고 있다 [4]. 3.2 시스템 구성 [5] 3.2.1 차량 PRT 차량시스템의 특징은 전기자동차 기반으로 구현하였으며 무 인시스템을 구현하고자 하였다. 표 2는 개발 차량의 목표사양으 로 실제 완성시와 중량차이가 발생할 수 있다. 무인기반 주행제어 를 구체적으로 기술하면 차량은 도로에 자석을 매설하고 이를 검 출함으로써 자기 위치를 인식하는 방식의 자기센서 기반 무인자 율주행방법에 따라 운행 된다. 차량에는 자석을 검출하기 위한 마 그네틱센서가 차체의 하부에 설치되며, 차량의 제어컴퓨터는 운 행 중 검출된 자석신호와 차량의 센서 정보를 이용하여 차량의 실 시간 절대위치(x, y)와 조향각(θ)을 계산한다. 차량의 주행경로는 차량의 한계속도, 정거장 위치정보 등이 기록된 기준경로 데이터 로서 데이터베이스화되어 시스템으로 구축된다. 그림 3은 PRT차 량의 자석기반 무인자동 주행시스템의 개념을 나타낸다. 2.1 ULTra(Urban Light Transit) PRT 영국 히드로 공항의 ULTra PRT 시스템은 2011년 개통한 세계 최초 상업 노선으로 히드로 Pod 라고도 불리며, 영국 히드로 공 항의 터미널 5에서 공항외곽의 장기 주차장(Station A, B)까지 총 연장 3.8km를 3개의 역사로 연결하여, 기존 셔틀버스의 운행을 [그림 2] 아랍 에미리트연합(UAE)의 마스다르 PRT 차량추진방식 LIM (On Board) AC 전동기 AC 모터 AC 모터 전원공급방식 제3궤조 배터리 배터리 정차시 무선급속충전 안내방식 (분기) 안내레일/ 차량센서 궤도 Magnet/ 궤도 Magnet/ 안내륜 차량센서 차량센서 병합제어방식 비동기식 동기식 준동기식 조향방식 후룬전륜 후전륜 후전륜 전후륜조향 수직이송 가능 [그림 3] 자기센서 기반 무인자율주행 시스템 개념도 PRT 차량의 전/후 조향이 가능한 4륜 조향(All Wheel Drive)시 스템의 적용은 승차장으로 들어온 차량이 정차 후 출발할 때 T자 형의 승차장의 경우, 후진 주행 없이 바로 본선으로 진입하도록 그림 4와 같이 설계될 수 있어 운행 시간을 단축할 수 있다. 또한, 30 31
Themes 수요응답형 순환교통 시스템(PRT) 기술개발 Themes 03 곡선부에서의 주행 안정성을 향상할 수 있으며 곡선반경을 최소 템 기능완성 및 확인을 위해 시험노선(TestBed)을 구축하여 시 화하여 건설비를 절감할 수 있도록 적용하였다. 험노선에서 시험(개조)차량을 이용하여 단일시험 차량으로 개념 을 검증하였으며, 시작차량은 완성되어 완성차 시험의 일환으로 차량 공장내에서 차량 시험 및 튜닝 중에 있다. 차량 차체 튜닝이 완성되면 자석센서 및 주행제어 튜닝을 거처 가상의 차량을 포함 하여 다중차량의 시험 검증 할 수 있도록 할 계획이며, 향후에는 활용대상인 기존 철도 종단연계, 복합환승센터, 공항 등의 운영에 서 요구되는 사항을 도출하여 검증하고, 연구개발 사업 측면에 시 범사업으로 해당 적용지역을 설정하여 추진한다면 완벽한 실용화 [그림 4] 양방향 조향 개념도 가 되리라 기대한다. 3.2.2 운행제어 PRT 운행제어시스템은 차량 및 전체 자원을 관장하는 중앙제어 시스템과 각 지역/정류장을 중심으로 구성되는 지역제어시스템으 로 구성되고, 자원의 효율적 운영을 목적으로 하는 모의 운행성능 실험을 위한 시뮬레이션시스템으로 구성되며 그림 5와 같다. [그림 5] PRT 운행제어시스템의 논리적 개념 구성도 중앙제어시스템과 n개의 지역제어시스템을 분산 배치하여 운영 <그림 7> 시스템 간 프로세스 개념도 3.2.3 수직이송 및 선로구조물 차량 운행밀도가 낮은 곳을 대상으로 한 비연속 리프트 개념으로 수직이송장치의 단순화를 위해 지게차 개념을 도입한 켄틸레버 방식으로 구현하였으며 한국철도기술연구원내 건물을 중심으로 670m의 3개 Loop와 임시승강장 4개 및 시연용의 승강장 1개로 구성하였으며, 수직이송장치를 설치하여 자동운전과 연계한 수 직이송 시험이 가능하도록 하였다. 아울러 차량성능시험을 위해 100 의 구배를 갖도록 구축하였고 그림 8에 나타내었다. [그림 9] 수직이송장치 제어 흐름도 3.2.4 무선전력공급 차량의 전원공급방식은 무선 급전 방식이 적용된다. 이 시스템은 지상 급전장치로부터 전기를 수집하는 픽업코일 장치와 레귤레이 터모듈로 구성되며, 픽업코일 장치는 차량 하부 중앙에 설치된다. 선로 상면에는 별도의 집전을 위한 구조물이 없으며 지상급전 라 인은 노면 아래에 매설된다. 차량은 정거장에서 정차할 때 전자유 도 방식에 의해 에너지저장장치로 급속 충전되며, 모터 및 각종 서비스 기기들에 전기가 공급된다. 그림 10은 무선급전 시스템의 구성 및 에너지 흐름도를 나타낸다. [그림 11] 수직이송 및 주행시험 참고문헌 하는 경우, 특정차량이 해당 구역에서 벗어나서 다른 구역을 진 입 시 해당 차량에 대한 제어권을 그 구역의 지역제어시스템으로 HandOver 처리하는 과정에 대한 프로세스를 나타낸 것이다. J.H. Irving, H. Bernstein, H., C.L. Olson, J. Buyan (1978) Fundamentals of Personal Rapid Transit, D.C. Health and Company, Lexington M.A. Goran Tegner and Elisabet Idar Angelov (2009) Financing Transit Usage with Podcars in 59 Swedish Cities, Automated People Movers, Proceedings of the Twelfth International Conference, pp 257296 [그림 10] 무선 급전 시스템 개념도 정락교, 김백현, 변윤섭, 강석원, 엄주환, PRT시스템 구축, 2014년 도 대한전기학회 전기기기 및 에너지변환시스템학회 춘계학술대회, [그림 8] 시험노선의 수직이송장치 구현 pp 357359, 2014년 4월 [그림 6] 차량제어권의 HandOver 처리 프로세스 차량호출/배차/제어에 대해 각 시스템간의 프로세스 처리를 그림 7에 나타내고 있다. 제어방식으로는 차량의 수직이송장치 진입/진출/정차 유무를 센 서가 검지하고 안전성 및 신뢰성 향상을 위해 제어구조를 단순화 하여 구현하였으며 제어 흐름도는 그림 9에 나타내었다. 센터와 수직이송장치 제어장치와는 Modbus TCP통신으로 정차 유무 정 보를 전달하도록 구성하였다. 4. 결론 한국형 PRT개념을 설정하여 골프카트를 개조하여 시험시스템을 구현하였으며, 시작시스템을 완성하여 보완 중에 있다. 이들 시스 정락교, 강석원, 엄주환, 김백현, 서동관, PRT 차량의 무선급전 시스 템 개발, 2014년도 대한전기학회 하계학술대회, 2014년 7월 정락교 외, 수요응답형 순환교통시스템[PRT] 핵심기술개발, 한국철도기술연구원, 2013년 12월 32 33
Technical Notes 36 41 46 50 여객/화물 복합열차(HySoBex) 물류시스템 기술개발 유니버설 디자인 중심의 철도서비스 중국고속철도 터널 공동구 시공공법 중국 여객전용 고속철도터널의 염병수 하태우 개선 방안 연구 조경완 배수형 복합식라이닝 설계파라미터 분석 김현주 김기춘 김진희 배현옥 황승현 이억한 Korean Rail Technology 2014 MAY /JUNE
여객/화물 복합열차(HySoBex) 물류시스템 기술개발(Hybrid Surface optimal Baggage express) 01 1. 서론 01 2.2.2. 국외 고속화물열차 개발기술 현황 프랑스 TGV Postal은 1984년, Alstom에서 TGV 여객열차를 기 반으로 개발되고, 프랑스 우체국인 La Poste에서 270km/h로 운 여객/화물 복합열차 (HySoBex) 물류시스템 기술개발 (Hybrid Surface optimal Baggage express) 여객/화물 복합열차(HySoBex) 물류시스템 기술개발 (Hybrid Surface optimal Baggage express) 유니버설 디자인 중심의 철도서비스 개선 방안 연구 절연구간 자동통과를 위한 Thyristor 전원절체 시스템 개발 사례 및 전망 중국 여객전용 고속철도터널의 배수형 복합식라이닝 설계파라미터 분석 여객/화물 복합열차(HySoBex: HybridSurface optimal Baggage express, 이하 HySoBex)물류 시스템은 복합화물차 량을 활용하여 여객의 화물을 동일한 열차에 적재하고 ICT기술을 적용하여 화물정보를 실시간으로 고객에게 전송하는 기술로 화물 적재공간 배치 최적화, 전용 인프라(Railport) 설계, 표준 ULD 개 발, 상하역 이송 장치 기술, 환적 연계 시스템 기술 등과 적정 운 임 분석, 영업운행을 위한 제도 개선안 마련 등을 종합적으로 포 함하고 있다. 국내 물류수송의 문제점은 간선물류수송에서 공로에 대한 의존은 도로정체 심화, 온실가스 배출, 유가상승에 따른 물류비용 증가 등에 따른 높은 사회적 비용과 물류수송량의 급증으로 인한 환경 오염 가속이다. 공로를 이용하는 물류수송 수단은 유가상승으로 인해 물류비용이 증가하여 어려움을 겪고 있으며, 기존 철도물류 시스템으로는 철도물류를 활성화시키기 어려운 특성들이 있다. [그림 12] 항공+철도 통합 원스톱 수송서비스 개념도 2. 본론 2.1. 연구 방향 300km/h 고속선로 및 기반 인프라의 장점을 최대한 이용한 Hy SoBex 차량 개발 및 물류시스템 핵심기술 개발을 위해 국내 외 동향분석, 복합차량 내부디자인 설계, HySoBex 물류시스템 기 술 개발, HySoBex 최적화를 위한 환적 연계 기술개발을 진행 하였다. 영하고 있는 TGV Postal은 현존하는 세계에서 가장 빠른 화물열 차로서 열차길이 200m, 2대의 동력차와 8대의 우편화차로 이루 어진 차량은 바퀴가 부착된 파렛트와 박스 형태로 우편물을 적재 한다. [그림 22] TGV Postal 외부 프랑스 MGV(Messageries a Grande Vitesse)는 고속선(LGV)을 TGV 여객열차들이 독점적으로 사용하고 있지만 1997년부터 화 물기관차(Locomotivehauled freight trains)의 고속선 운행 사 용을 허가함을 계기로 시작한 고속화물 서비스인 MGV는 고속 화물시장(Express Cargo Market) 확보에 초점을 두고 샤를드골 공항과 항공철도화물터미널(AirRailCargo Terminal)간의 복 합운송체계를 구축하였다. 프랑스 TGV Fret SNCF는 우편물 이 외의 품목에 대한 화물수송에 보다 적극적으로 고속서비스를 도 입하기 위하여 재정, 기술, 인프라, 교통관련지원 등에 관하여 염병수 한국철도공사 경영연구처 책임연구원 (bs670128@korail.com) [그림 11] 수단별 온실가스 배출율 이러한 문제점들을 극복하기 위한 방법으로서는 수송효율 향상을 위해 선로용량제약을 극복할 수 있는 HySoBex 개발이 필요하 다. 현재 운영되고 있는 KTX 특송의 경우에는 전용공간 부재로 객차사이의 적재 공간을 활용 중이며, 보안 및 분실의 우려로 고 부가가치의 물품은 고객이 취급을 꺼리고 있으며, 또한 서울~시 흥간 선로용량 등 제약요인으로 화물전용열차 추가 운행에 제약 이 있다. 운영사의 경제성, 승객의 편의성, 환경오염 줄임을 모두 만족시킬 수 있는 여객/화물 복합열차 기술개발과 항공화물과 철 도화물의 연계수송 서비스 개발, 해외여행객(인, 아웃바운드) 편 의제고를 위한 항공과 철도 화물의 연계수송이 요구되어 새로운 물류시스템이 절실하다. [그림 21] 여객+화물 복합열차 개념도 2.2 국내 외 동향분석 2.2.1. 국내 고속철도 복합운송 효과 기존 고속철도 인프라를 활용함에 따라 화물열차의 별도 배차 없 이 여객과 화물에 대해 동시에 고속수송 서비스를 제공하여 운영 효율성을 증대시키고, 경제적 여건 변화와 사회적 가치 변화에 따 른 소비자 요구 다양화, 전자상거래 활성화에 따른 소량 다빈도 특성을 지니게 되어 화물의 당일수송, 소량수송, 수시수송이 요구 되며, 고속철도 복합운송을 통해 이러한 요구조건을 충족시킬 수 있다. 전국토의 반나절 생활권을 통해 화물수송시간의 단축은 수송패턴 의 변화를 가져와 도로에서 철도로의 수단전환으로 인한 사회적 "TGVFret 라는 서비스를 개발하고 현재 운행 중에 있으며, 이 철 도화물 서비스는 파리와 프랑크푸르트(FEX) 간의 고속화물수송 을 위하여 시작되었다. TGV Fret는 TGV Duplex 차량을 기반으 로 고용량의 차량 편성으로 되어 있으며, 40개의 10Ft 전용 컨테 이너를 160km/h로 수송하고 있는데 이를 위해 열차 내부를 섹터 별로 분리하여 설계하였다. [그림 23] TGV Fret 열차 하태우 한국철도공사 연구원 과장 (twchief@korail.com) 비용과 물류비 절감에 기여할 것으로 기대된다. 36 37
여객/화물 복합열차(HySoBex) 물류시스템 기술개발(Hybrid Surface optimal Baggage express) 01 유럽의 Euro CAREX 는 유럽대륙 국가 간 트럭 또는 항공기를 통 하여 수송되는 화물들을 기존 고속철도망을 활용하여 300km/h 이상의 속도로 화물을 수송함으로써 철도로 Modal Shift를 실현 하기 위해 구상되었으며 2016년 첫 노선개통을 목표로 추진하고 있다. 일본 신칸센 E4 Series 2층 고속 열차 개발(1997년)은 200계의 계속적인 교체와 E1계 도입 후에도 계속 증가하는 신칸센의 수요 에 대응하기 위해 1997년부터 제조되었으며, 정원 확보를 목적으 로 도쿄 방향 3량의 좌석은 3+3열 형태의 배치가 되어 있으며 지 정석으로서 사용되었던 적이 있지만, 기본적으로는 자유석으로만 사용되고 있다. [그림 27] 승객편의를 위한 서비스 공간 1) 1ULD 당 300kg, 16ULD 300kg = 4800kg(약 5000kg) 2) 30명 70kg = 2100kg 3) 44명 70kg = 3080kg(1층에 전장품) 4) 52명 70kg = 3640kg 2.5 HySoBex 최적화를 위한 환적 연계 기술개발 국제 우편 및 택배화물과 같은 시간에 민감한 화물의 증가추세와 철도물류 활성화의 요구에 부응하여, HySoBex 물류시스템 기술 을 개발하여 활용함으로써 여객과 화주의 편익과 철도 수송의 효 율을 향상 시키고, 육상운송에서 철도운송으로의 전환을 통해 환 경개선에 크게 기여하고자 한다. HySoBex 최적화를 위한 환적 연계 기술의 하드웨어 개발은 총 4가지의 기술개발로 HySoBex 내부 ULDbed 및 체결장치 기술개발은 시간에 민감한 화물의 증가추세와 여객의 편익 향상 을 위하여 HySoBex 화물 적재시스템의 개발, ULD 화물을 Hy [그림 24] Euro CAREX network 일본 신칸센 구간 화물 수송은 일부 구간을 일반 화물열차와 복 합적으로 운영 되고 있는데, 향후 증대되는 물동량을 처리하기 위해 화물열차를 신칸센 열차에 얹혀 운송하는 방식인 Train on Train(ToT)"시스템에 대한 연구개발을 진행 중에 있다. 2.2.3. 국외 고속2층 여객열차 개발기술 현황 일본에서 개발된 고속2층 여객열차는 동력 분산식 차량으로서 다 양한 구조 및 형식으로 제작하여 운행하고 있으나 화물 전용칸은 없다. 일본 신칸센 E1 Series 2층 고속 열차 개발(1994년)은 통근 통학 수송을 시작하는 신칸센의 수요 증가에 대응할 수 있도록 속도보 다 대량 수송 (1편성당 1235명)에 중점을 둔 설계가 이루어졌다. [그림 26] 신칸센 E4 Series 2.2.4. 국내 외 고속 여객/화물 기술 현황 유럽에서 운영계획 중인 열차는 여객전용, 화물전용으로 복합 수송이 불가하다는 한계점이 있고 운영 중인 고속화물열차(La Poste)는 물량 부족으로 적자 운영 지속되고 있다. 따라서 여객+ 화물 동시취급 열차 구조 설계 기술을 신규로 개발 되어야 한다. 2.3 복합차량 내부디자인 설계 HSB(HySoBex)차량의 디자인은 고객의 이동 편의성, 안전성, 서비스 공간 확보에 심혈을 기울였다. 이동 편의성 확보를 위하여 HSB 및 2층 객차의 객차간 통로 및 계단을 약 1.5m 넓은 폭으로 설계하여 승객의 이동에 불편함이 없게 하였으며, 안전성 확보를 위하여 HSB 차량은 1층 화물칸의 최대 하중이 5000kg 1) 이고 2층 여객칸의 최대 하중이 2100kg 2), 2층 객차 차량에서 1층은 3080kg 3), 2층은 3640kg 4) 으로 하중 쏠 림이 없고 안정적인 주행이 가능하다. 또한, 이례사고 발생시 최대한 빨리 승객을 하차 시킬 수 있는 넓 은 폭의 통로 및 계단과 대기공간도 확보, 화물체결장치 및 가이 드설치로 화물의 안전성을 확보, CCTV 및 화재발생에 대한 감지 기 설치로 화물칸의 이상 발생 시 즉시 기관사 화면에 영상 전송 토록 하였다. 서비스 공간 확보를 위하여 승객들의 편의를 위한 간이의자, 수화물이나 KTX특송 물건을 적재할 수 있는 공간 등 10곳 확보하였다. [그림 28] 고객이동 편의성 확보 2.4 HySoBex 물류시스템 기술 개발 HySoBex 물류시스템은 화물정보시스템을 기반으로 화물접수, ULD체결, ULD상하역, RFID Door, 화물인도 및 HySoBex 내 부통제시스템 등이 복합적으로 연계되어 있다. 이러한 시스템들의 실증적 검증을 위해 HySoBex 테스트베드를 이용하여 물류시스 템 SW 및 HW의 기능 동작성, 정보 무결성, 결과 신뢰성, 성능 안 정성, 서비스 유효성 등을 대상으로 테스트 수행할 예정이다. [그림 29] HySoBex 물류시스템 기본 개념도 HySobex 물류시스템 기본 설계에 앞서 여러 가지 측면에서 타 당성을 분석하였다. 물류시장의 동향 파악 및 환경분석(PEST, SWOT분석)으로 전략적 방향을 설정하여 KTX특송 서비스 및 KTXPostal 서비스등의 서비스 모형을 발굴하였으며, ASIS 분 석 및 TOBE 프로세스 분석 실시, 수익성이 있는 물품의 수요에 대한 추정 및 흐름을 예측하고 시장성을 분석하였다. 또한, 타당성 분석 후 HySobex 물류시스템의 기본 설계를 수행 하였다. 대상화물에 대한 특성과 물류시스템 및 전용 인프라의 요 구사항을 분석하고 차량시스템 사양을 파악 후 전용 ULD를 설계, SoBex 내부에 빠르게 이송하는 장치 및 화물을 안전하게 고정하 는 채결장치 개발, 화물의 신속한 상하역을 위해서 화물의 정보에 따른 구동장치를 제어 할 수 있는 제어시스템 개발이라 할 수 있으 며, HySoBex ULD 이송장치 기술개발은 기존 역의 인프라를 사 용해야 됨으로 역 인프라에 적용 할 수 있는 이동형 ULD 이송장 치 개발, 화물 상하역 장치는 이동이 가능해야 하므로 물류의 정보 파악 및 각 시스템 간 연동 시스템 개발 이동 시, 상하차 중 필요한 동력을 가진 이송장치 개발이다. HySoBex ULD 상하역을 위한 플랫폼 기술개발은 HySoBex와 플랫폼의 단차 문제를 해결하기 위한 기술 개발, 신속한 ULD 화물 처리를 위해서 ULD 이송속도를 높인 플랫폼 개발이라 할 수 있다. HySoBex 전용 ULD 기술개발은 HySoBex 물류시스템의 사업 모델과 호환성을 가지는 ULD 기술 개발, HySoBex 내부 적재를 위한 체결장치 호환이 가능하며, 많은 화물을 적재 할 수 있도록 경량화 된 ULD 개발이다. [그림 210] HySoBex 물류시스템 기본 설계된 ULD를 S/W적인 측면에서 화물적재공간 배치방안을 분석하고 화물적재 배치 기술에 대한 기본 설계 실시, H/W 측면 [그림 25] 신칸센 E1 Series 에서는 내부 화물 체결장치 및 ULDbed와 ULD 수직/수평 이송 장치, ULD 상하역을 위한 플랫홈에 대한 기본 설계를 실시하였다. 38 39
여객/화물 복합열차(HySoBex) 물류시스템 기술개발(Hybrid Surface optimal Baggage express) 3. 결론 여객과 화물의 동시수송을 통한 Baggagefree 서비스로 여행수 요 확대와 관련 산업 발전 등으로 녹색성장에 기여함과 동시에 고 효율, 친환경, 대용량, 신속성, 안전성, 복합성을 갖춘 미래운송시 스템 구축 발판을 마련하고, 화물의 상하역 작업에 소요되는 시간, 인력 등을 최소화하며, 타 운송수단과의 연계 기술을 향상시켜 복 합운송(multimodal) 물류 운송체계 구축, 여객과 화물을 동시에 운송하여 고객 편의 향상과 함께 고객 수요 증대로 철도화물 시장 활성화를 도모하고자 한다. 또한 새로운 시스템의 개발로 인하여 국내 기술 산업의 기반산업 으로 자리 잡을 것이며, 기타 관련 기업의 경제적 성장에 기여할 것으로 기대된다. 기존 운송시스템보다 높은 효율을 갖는 고속열 차 화물 적재 시스템을 개발함으로서 국가 기술 경쟁력을 확보하 는 동시에 국외로 기술 수출의 방안이 기대된다. 고속열차를 이용한 물류시스템을 개발하여 전문 생산업체를 중심 으로 한 컨소시엄 협력 사업을 도출하여 HySoBex열차의 물류 시스템의 확고한 기술 개발로 국내외의 특허시장에 경쟁력을 확보 하여 해외시장을 점유할 것으로 기대한다. 관련 생산업체에 기술 이전 및 전문 인력을 양성하여 국가 제조 및 R&D 시장의 확대를 도모하고, HySoBex열차의 물류 시스템의 IT 기술을 적용한 신 운송시스템의 기술선도로 기존의 운송시스템 의 방식을 뛰어 넘는 혁신적인 운송시스템을 구축하고자 한다. 참고문헌 건설교통부, 고속철도시스템 신뢰성 및 운영효율과 기술개발, 1 2차년도 연차보고서, 2004. 건설교통부, 미래형 철도물류체계 구축방안 연구, 요약보고서, 2007. 국토해양부, 고속화물철도 수송시스템(CTX) 기술개발 기획연구, 2012. 한국철도공사, 철도물류 인프라 개선을 위한 JR화물 국외출장 결 과보고서, 2011. EuroCAREX 홈페이지(Http://www.eurocarex.com/), EURO CAREX presentation, 2012. 02 유니버설 디자인 중심의 철도서비스 개선 방안 연구 해외사례를 중심으로 A Study on Railroad Service Improvement Centered on Universal Design Based on Case Studies outside of Korea 여객/화물 복합열차(HySoBex) 물류시스템 기술개발 (Hybrid Surface optimal Baggage express) 유니버설 디자인 중심의 철도서비스 개선 방안 연구 절연구간 자동통과를 위한 Thyristor 전원절체 시스템 개발 사례 및 전망 중국 여객전용 고속철도터널의 배수형 복합식라이닝 설계파라미터 분석 김현주 한국철도공사 경영연구처 대리 (hjs6377@korail.com) 김기춘 한국철도공사 경영연구처 부장 (kimkc@korail.com) 김진희 한국철도공사 경영연구처 주임연구원 (colorzzang@korail.com) 초 록 유니버설 디자인은 교통약자를 포함하여 다양한 계층의 사람들이 동등한 입장에서 동일한 방법으로 제품, 시설, 서비스 등을 사용 할 수 있게 설계하는 것이다. 선진국의 경우 30년 전부 터 유니버설 디자인 개념을 적용한 연구 및 기술개발이 국가차원 에서 진행되었으며, 국내의 경우 2009년 공공디자인과 유니버설 디자인의 통합된 개념이 정책적으로 확립되어 최근 경기도 유니 버설 디자인 가이드라인 및 서울시 유니버설 디자인 국제세미나 등을 통해 유니버설 디자인의 의미와 가치가 확산 되고 실제 현장 의 유니버설 디자인 적용에 많은 관심을 보이고 있다. 이에 본 연 구에서는 철도 이용객을 위한 국내외 유니버설 디자인적용사례를 조사하고 시설, 제도 등 서비스 분야별로 비교 분석하여, 유니버 설 디자인중심의 철도서비스 개선 방안을 도출하고자 한다. 주요어 유니버설 디자인, 철도서비스, 교통약자 1. 서론 유니버설 디자인은 교통약자를 포함하여 다양한 계층의 사람들이 동등한 입장에서 동일한 방법으로 제품, 시설, 서비스 등을 사용 할 수 있게 설계하는 것이다. 선진국의 경우 30년 전부터 유니버 설 디자인 개념을 적용한 연구 및 기술개발이 국가차원에서 진행 되었으며, 국내의 경우 2009년 공공디자인과 유니버설 디자인의 통합된 개념이 정책적으로 확립되어 최근 경기도 유니버설 디자 인 가이드라인 및 서울시 유니버설 디자인 국제세미나 등을 통해 유니버설 디자인의 의미와 가치가 확산 되고 실제 현장의 유니버 설 디자인 적용에 많은 관심을 보이고 있다. 철도서비스 분야에서 도 기존의 단순한 교통약자를 위한 시설개선에서 벗어나 철도시 설, 운영, 제도까지 유니버설 디자인 적용은 중요한 과제로 떠오 르고 있다. 이에 본 연구에서는 해외 철도선진국의 유니버설 디자 인 적용 사례들을 조사 분석하여 시사점을 제시하고, 향후 국내 철도역사 유니버설 디자인 가이드라인 개발에 활용하고자 한다. 국토해양부, 여객/화물 복합열차 물류시스템 개발 연구보고서, 2014 배현옥 한국철도공사 경영연구처 연구원 (sora2312@korail.com) 40 41
유니버설 디자인 중심의 철도서비스 개선 방안 연구 02 2. 본론 2.1 문헌고찰 2.1.1 유니버설 디자인 1) 유니버설 디자인 개념 유니버설 디자인은 사회를 구성하는 사람은 다양하며, 그 사실을 인식해야 한다 는 시각에서 출발하며, 사회 환경을 정비하는 것에 서부터 사회생활에서의 제약과 불편함을 해소하는 것 까지를 포 <표 1> 유니버설 디자인관련 법규 및 제도변화 년도 관련법규 의의 및 내용 `85 `89 건축법 장애인 복지법 1985년 신설된 시행령에 지체장애인을 고려한 관람 성에 대한 내용을 규정 1986년 제정된 시행령에 승강기, 화장실에 관한 부분을 추가함 1988년에 건축법 시행규칙에 편의시설에 대한 세부 적인 규정이 제시됨 심신장애자복지법이 장애인복지법으로 개정됨 1990년 장애인복지법 시행령에서 장애인편의시설 설치규정을 강화함으로써 편의시설 문제가 본격적 으로 제도화됨 실제적인 편의시설 개선효과는 없었음 2.2.2 운영적 측면 1) 교통약자 서비스 서울시는 교통약자도우미 서비스를 1~8호선까지 모든 역(268개) 에서 운영하고 있다. 교통약자도우미 서비스는 장애인, 거동이 불 편한 노인, 일시적으로 몸이 불편한 환자, 임산부 등 도움이 필요 한 교통약자가 자주 이용하는 지하철역에 사전 등록을 한 후 역무 실로 전화를 걸면 도우미가 역 앞에 대기하여 역사 이동부터 전동 차 탑승까지 도와주는 서비스이다. 함한다. 즉, 한 사람 한 사람의 인간성을 존중하는 사회 환경 만들기 에 대한 것으로, 사람들의 다양한 특성을 이해하는 인문환경과 이들 의 생활이 이루어지는 물리적 환경, 그리고 사람들의 생활을 지원 하는 사회적 환경까지 총체적으로 포함한다. 유니버설디자인은 무장애(barrier free)디자인을 기본으로 하되 물리적 장애물의 제거 뿐 아니라 다양한 사용자의 행동 및 심리 특성까지 포함하는 개념으로 장애인에 대한 신체적 기능을 보완 하기 위한 보조 기술적인 측면의 디자인에 그치지 않고 노인, 아 동, 여성, 외국인 등 다양한 사용자를 배려하고, 인간의 전체 생애 주기를 수용하는 디자인이다. 2)유니버설 디자인 특성 유니버설 디자인의 특성으로서 Null(1995)은 기능적 지원성, 수 용성, 접근성, 안전성 등의 4가지 원리를 제시하였고, 이후 The `97 `06 `08 `09 `11 장애인 노인 임산부 등의 편의증진 보장에 관한 법률 교통약자의 이동편의 증진법 장애물 없는 생활환경 인증제도 서울시 공공건축물, 공공공간, 공공시설물 디자인 가이드라인 경기도 유니버설 디자인 가이드라인 사회적약자를 위한 법률로, 기본정신을 반차별로 유 니버설디자인에 근거하여 규정됨 단순히 장애인 편의시설이 아닌 장애인 노인 임 산부 등 모든 사회적 약자들이 스스로 안전하고 편 리하게 시설 및 설비를 이용하고 정보에 접근하도 록 보장하고 있음 기존 편의증진법 규정사항 중 교통수단, 여객시설, 도로 등 교통과 관련된 편의시설 부분을 분리하여 규정 장애인, 고령자 등이 공공공간, 건축물 등 생활환 경에 대한 접근 및 이용성을 국가가 인증하는제도 기존의 법률과 같은 의무 강제성은 없으나, 지방조 례 등을 통해 의무화 추세가 되고 있음 누구나 이용할 수 있는 쾌적하고 건강한 공간을 조 성하고 서울의 도시 공공성을 증진시키기 위해 서울 시 공공공간 디자인의 심의, 발주, 실행 및 유지 관 리에 적용되는 가이드라인임 경기도 유니버설디자인 가이드라인은 경기도 31개 시 군의 공공디자인 사업 등에 대해 사용자 중심의 현황진단 및 방향설정과 관련 사업을 계획하고 관리 하기 위한 지침으로 활용 [그림 2] 서울시 교통약자서비스 2) 홈페이지를 활용한 이용 안내 서비스 코레일에서는 어린이 고객을 배려한 키즈 코레일 홈페이지를 운 영 중이며, 철도운영기관별로 다양한 계층의 고객을 대상으로 자 전거 주차장, 수유실, 교통약자 이동편의시설 등의 역사 이용 안 내 정보를 홈페이지를 통해 제공하고 있다. [그림 4] 독일 Sbahn 빌헬름로이쉬너 플라츠역 역사시설 2) 스위스 스위스 취히리역은 1991년까지 터미널 형태의 막힌 역이었으나 지하 통과 선로의 완공으로 Zurich Stadelhofen 방면으로의 열 차가 가능해졌다. 역사 내부 시설은 이용객의 동선에 지장을 주지 않는 체계적인 안내 시스템을 기반으로 휠체어 및 유모차 이용객 을 고려한 차량의 안전발판과 구조적으로 장애가 되는 부분의 경 사형 엘리베이터 설치 등으로 이용객 중심의 서비스를 제공하는 부분들을 찾아볼 수 있다. Center for Universal Design(1997)에서 7가지 유니버설디자인 원칙을 개발하였는데 공평한 이용, 이용의 유연성, 단순 직관적 이용, 지각적 정보, 실수의 예방, 신체적 노력의 최소화, 접근이용 의 적합한 크기와 공간 등이다. 2.1.1 유니버설 디자인관련 법규 우리나라의 경우 1981년 심신장애자 복지법이 시행된 이후 단순 히 장애인을 위한 시설물관련 법규와 기준이 개정되었고, 최근 서 울시를 비롯한 지자체에서 유니버설 디자인 개념을 적용한 공공 시설물 가이드라인을 개발하고 있다. <표 1> 유니버설 디자인관련 법규 및 제도변화 년도 관련법규 의의 및 내용 `81 심신장애자 복지법 장애인을 고려한 주택관련 사항들이 별도로 다루어 지기 시작함 도로 공원 공공건물 교통시설 기타 공중이 이용 하는 시설을 설치하는 자는 심신장애자가 이를 편리하게 이용할 수 있는 시설이나 설비를 갖추도록 노력하도록 규정 2.2 철도역사 유니버설 디자인 국내 사례 2.2.1 시설적 측면 최근 개통된 용인경전철(에버라인)의 환승역의 경우 이용자가 선 택할 수 있도록 계단, 에스컬레이터, 경사형 엘리베이터가 한 곳 에 위치하고 있으며 단차가 없는 바닥면의 마감과 보행에 방해가 되지 않도록 벽면 매입 형의 발매기를 설치하였다. 신분당선역의 경우 시인성을 고려한 안내표지를 통해 환승 고객의 편의성을 고 려하였고, 나가는 곳 기둥 벽면에 노란색을 적용하여 멀리 있는 이용자들에게도 나가는 곳의 위치를 명확하게 인지할 수 있도록 디자인하였다. [그림 1] 용인경전철 환승역 및 신분당선 환승역 [그림 3] 철도운영기관들의 홈페이지를 통한 역사 이용 안내 서비스 2.3 철도역사 유니버설 디자인 해외 사례 2.3.1 시설적 측면 1) 독일 최근에 개통한 Sbahn Mitteldeutschland에 위치한 4개의 라이 프치히 도시터널역(City Tunnel Station)중 하나인 빌헬름로이 쉬너 플라츠역 내부는 기하학적인 모양의 콘크리트와 밝게 빛나 는 유리블록으로 이루어져 있다. 그림.4 와 같이 역사 출입구는 단차가 전혀 없어 누구나 이용하기 편리하게 되어 있으며, 승강장 또한 모든 편의시설들이 돌출되어 있지 않아서 이동 공간을 충분 히 확보하고 있다. 엘리베이터의 버튼은 모든 이용자들이 쉽게 사 용할 수 있도록 일반인 허리 정도에 위치하였고, 버튼이 쉽게 리 딩될 수 있도록 약간의 각도를 적용하였다. [그림 5] 스위스 취히리역 역사시설 3) 노르웨이 노르웨이의 유니버설 디자인(Norway universally designed by 2025)은 2025년까지 유니버설 디자인으로 노르웨이 국민 누구에 게나 접근 가능한(accessible) 환경을 마련하겠다는 것을 목표로 특히 건축, 교통, 야외공간계획, 통신기술 분야의 이슈에 초점을 맞췄으며 향후 국가 및 지방 단위의 개발 프로젝트를 포함하여 기 존 시설 관리 및 신규 시설 건립에 있어 유니버설디자인의 원칙을 기초로 하고 있다. 그림3과 같이 오슬로 역사사례를 통해 교통약 자를 배려한 이동경로의 구분과 시각장애인을 위한 점자안내 각 도, 이용자의 시야각을 배려한 티켓발매기의 각도 등이 유니버설 [그림 6] 오슬로 역사 사례 42 43
유니버설 디자인 중심의 철도서비스 개선 방안 연구 02 디자인이 반영된 시설적 측면이라고 볼 수 있다. 2.3.2 운영적 측면 하기 편리하게 되어 있다. 유럽철도의 역구조는 광장맞이방승 이 여정이 이루어질 수 있도록 철도사업 계획부터 유니버설 디자 4) 영국 유니버설디자인과 유사 개념인 영국의 인클루시브 디자인 (INCLUSIVE DESIGN)은 평등, 포괄적이고 응집력 있는 사회로 의 공헌을 위한 장소를 보장하는 디자인으로 성별, 연령, 국적, 문 화적 배경, 장애의 유무에도 상관없이 누구나 손쉽게 사용할 수 있는 디자인을 추구한다. 커뮤니케이션, 서비스 등의 디자인까지 아우르는 넓은 의미의 개념으로 사회적인 맥락(Context) 안에서 대안을 찾는다는 점에 중점을 두고 있다. 그림 5는 영국의 wendy 라는 장애인이 런던역에서 마르게이트역까지 여행을 하면서 철도 서비스에 대하여 느꼈던 것을 wendy's journey이라는 제목으로 소개한 사례이다. 1) 교통약자를 위한 서비스 안내 가이드북을 제공 유럽의 DB, SNCF에서는 교통약자를 위한 가이드북을 통해 열차 표 예매 혹은 교환, 원하는 경우 수화물 처리, 고객의 가장 적합한 요금 혹은 결합서비스 등의 편의성을 제공하고 있으며 열차역의 출입구부터 승강장까지 역내의 상점, 모든 서비스와 시설에 이르 기까지 무장애 공간을 조성하고 있는 안내 서비스를 제공하고 있 다. 특히, 시각장애인용 점자안내서를 제공하는 등 다양한 계층에 게 이용에 불편이 없도록 배려하고 있음을 볼 수 있다. 강장이 일면으로 연결된 개방형 구조로 되어 있어 고객 누구나 쉽 고, 편리하게 이용할 수 있다. 특히, 노약자, 장애인 등 교통약자 가 열차를 이용하기 편리하게 되어 있어 맞이방과 승강장이 분리 된 우리나라의 폐쇄적인 구조와는 근본적으로 다르다고 할 수 있 다. 또한 배수시설부터 고려한 역사 설계를 통해 출입구에서 바로 승강장으로 내려갈 수 있도록 하여 교통약자를 포함한 모든 사람 이 이동을 편리하게 할 수 있도록 하였다. 둘째, 교통약자를 위한 시설과 배려가 잘되어 있다. 유럽 각 역에 는 계단과 함께 경사로, 무빙워크, 엘리베이터 등이 병행하여 설 치하고 있어 교통약자도 쉽게 역사를 이용할 수 있다. 휠체어를 타고 있는 장애인이라도 역무원의 도움 없이 혼자서도 이동이 가 능하며, 승강장 바닥의 거친 정도와 비슷한 색상을 통한 경계로 인을 적용한 노선 및 역사가 건설되어야 할 것이다. 철도운영기 관 또한 다양한 계층을 대상으로 하는 인적서비스 및 제도 개선을 위한 노력을 통해 이용객들이 편리하게 철도를 이용할 수 서비스 를 끊임없이 제공하여야 한다. 마지막으로 철도시설 및 운영개선 을 위해서는 무엇보다 유니버설디자인 개념의 제도 마련이 우선 시 되어야 한다. 법제화가 되지 않으면, 많은 시간이 걸리게 되며, 체계적으로 철도환경이 개선되기 어려울 것이다. 향 후 도시철도 유니버설 디자인 가이드라인 개발은 이러한 점에서 선행되어져야 하는 연구과제 이며, 철도시스템 전 분야에 적용될 수 있도록 개 발되어야 할 것이다. 시각장애인 뿐만 아니라 일반인들로 무리 없이 이동이 가능하다. 셋째, 다양한 계층을 배려한 시설 디자인이 잘 되어 있다. 승강장 의 의자에서부터 각종 편의시설들은 이용하기 편리하게 디자인 되었지만 이동하는 사람에게도 지장을 주지 않게 배치하고 디자 [그림 7] wendy's journey 5) 일본 일본의 유니버설디자인은 저출산 고령화 사회의 문제를 해결하 고 이용자를 배려하는 디자인으로 유니버설디자인 개념 보급 정 신 의 유니버설디자인, 모든 사람들이 살기 좋은 도시 환경 조성 도시조성 의 유니버설디자인, 모든 사람들이 사용하기 쉬운 물건 제조 제품제조 의 유니버설디자인, 모든 사람을 배려한 서비스, 정보 제공 서비스, 정보 의 유니버설디자인을 강조하고 있다. 이 에 일본은 자립, 공생하는 사회를 형성하고자 한다. 철도선진국 [그림 10] 유럽의 교통약자를 위한 가이드북 2) 일본의 다양한 정보 제공 서비스 JR 동일본 주식회사에서는 홈페이지를 통해 장애인의 장애 종류 별로 철도를 이용하는 방법에 대한 자세한 안내가 링크되어 있다. 그 중, 역의 주요 설비를 설명하는 페이지에서는 장애인에 대한 역무원의 장애인 보조 서비스 내용의 사진과 함께 설비의 연혁이 설명되어 있다. 도시철도역을 이용하는 시각장애인을 위해 지하 철 안내 노선도를 검정색 음영으로 제작하여 제공하고 있다. 인 하고 있으며, 특히 안내시설에 대한 디자인 체계를 명확히 하 여 교통약자 뿐만 아니라 외국인도 철도를 무리 없이 이용 할 수 있게 하였다. 운영측면에서는 스마트폰 및 가이드북을 통한 철도서비스에 대한 정보제공이 잘 갖추어져 있으며, 장애인을 위한 티켓팅 서비스 및 무인안내기를 통한 안내서비스 등 철도 이용에 불편함이 없도록 다양한 서비스를 제공하고 있다. 또한 일본의 경우 인적서비스는 감동적으로 비춰 질 만큼 우수하다. 역무원들이 모든 고객에게 맞 춤형 서비스를 제공할 수 있는 교육이 잘 되어 있다. 참고문헌 하미경 외(2001), 유니버설 디자인 적용을 위한 공공시설에서의 편의시설 현황 조사, 대한 건설학회 논문집 중에서도 일본의 철도서비스는 최강이라고 할 수 있다. 일본 철도 는 베리어 프리라는 개념을 도입하여 장애 없는 철도서비스를 제 공하고자 한다. 어린이부터 장애인을 고려한 차량의 좌석 및 화장 실 개발, 유모차 등의 다차원 서비스를 제공하고자 노력하고 있다. 3. 결론 및 향후 연구 이효창 외(2007), 공공도서관 실내 공용공간 유니버설 디자인 적용성에 관한 연구, 한국실내디자인학회논문집 이용민 외(2009), 국내 유니버설 디자인 선행 연구 동향 분석, 한국 실내디자인학회논문집 [그림 8] JR동일본의 차량디자인 사례 [그림 9] 유모차 탑승 관련 디자인 사례 [그림 11] 일본의 다양한 정보 제공서비스 2.4 시사점 철도선진국에서는 우리보다 약30년 전부터 유니버설 개념이 도입 되어 교통시설의 많은 부분에 유니버설디자인이 적용되고 있다. 역사 및 차량 시설, 인적서비스, 다양한 이용자 별 정보제공까지 유니버설 디자인 중심의 철도 서비스가 제공 되고 있다. 본 연구 에서 조사한 해외 사례를 통해 철도시설 및 운영 측면의 시사점을 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 철도선진국의 대부분의 주요역들은 구조형식에서부터 이용 현대시대는 점점 고품격 양질의 서비스를 원하고 그 중심에 공공 시설의 환경개선이 가장 먼저 이슈가 된다. 공공도서관, 병원, 아 파트 등 다양한 시설에서는 앞 다투어 유니버설 디자인이 도입되 어 현장에 적용되고 있다. 본 연구를 통해 살펴본 해외의 철도서 비스 유니버설디자인 적용 사례는 철도서비스가 엘리베이터 시 설 확장사업 및 단순한 편의시설 개선을 통해 철도 이용객의 만족 도가 향상되는 것이 아니라 모든 사람들이 공평하고, 평등하게 철 도서비스를 제공 받을 수 있는 유니버설 디자인 중심의 시설과 운 영이 동시에 개선되어야 한다는 것을 보여준다. 또한 교통약자를 포함한 모든 철도 이용객이 출발지에서 목적지까지 아무 무리 없 서울시(2009), 서울시 공공건축물 공공공간 공공시설물 디자인 가이드라인 경기도(2011), 경기도유니버설디자인가이드라인 서울메트로 홈페이지 (www.seoulmetro.co.kr) 서울도시철도공사 홈페이지(www.smrt.co.kr) 한국철도공사 홈페이지(www.korail.com) 44 45
중국고속철도 터널 공동구 시공공법 03 1. 개요(Business Case) 3. 중국 터널 공동구 시공 설계 개념 3.2 시공조건 03 2차라이닝 측벽 종방향, 횡방향 배수관이 막히지 않도록 통풍 시험과 통수시험을 시행한다. 중국고속철도 터널 공동구 시공공법 공동구 이동식거푸집 시공사례 위주 여객/화물 복합열차(HySoBex) 물류시스템 기술개발 (Hybrid Surface optimal Baggage express) 유니버설 디자인 중심의 철도서비스 개선 방안 연구 중국고속철도 터널 공동구 시공공법 중국 여객전용 고속 철도터널의 배수형 복합식라이닝 설계파라미터 분석 중국고속철도 터널내 공동구(복선터널 양측 일체화 설계하는 전 력, 신호와 배수측구)는 콘크리트 시공 단면이 작고 윤곽선이 많 고 단위체적 표면적이 크다는 등 특성을 가지고 있으므로, 공동구 시공 효율이 낮고 비용이 많고 작업인원에게 기술요구도 높고 품 질이 표준에 도달하기도 어렵다. 따라서 터널 공동구는 터널 공정의 이미지 공정 중의 하나로써 그 실체품질과 외관품질이 터널공정 전체 이미지에 직접 영향을 받는다. 이를 위하여 기계화 시공이념을 홍보하고 공동구 시공공 법을 개선시키고 공정품질을 제고시키고 시공비용을 낮추기 위하 여, 중국 중철2국 유한공사 귀광철도 공정지휘부에서 연구 개발 하여 현재 중국고속철도 터널내 시공중인 터널 공동구 이동거푸 집 시공사례와 효과성에 대하여 소개하고자한다. 이 터널 공동관 로 이동식거푸집은 중국 국가 특허권으로 등록되어있다. 2. 터널 표준단면(한국과 중국) 비교 <표 1> 고속철도 터널표준단면도 현황 비교 비교 호남고속철도(한국) 중국 선 현황 비교 설계도면 현황 3.1 설계개념 공동구는 방배수 설계 중에 중요한 부분이다. 동내배수는 동상, 작업대, 설비 설치 지점, 체수없는 요구에 만족해야 한다. 동외 배수는 시공기간에 배수시스템, 보조 갱도 설치, 인접공정 배수 시스템 등을 고려하여 인접공정 기초와 구조에 침식되면 안 된다. 본선복선터널 내에 양측 배수구와 중앙배수구를 설치하고 라이 닝 뒤에 횡방향, 종방향 배수구를 설치하여 지하수를 측구로 인 도하고 모여 측구와 중앙배수구를 통해 밖으로 배출한다. 측구 는 주요 지하수를 집중시키는 역할이고 일부 배수 역할도 한다. 측구 넓이는 30cm, 깊이 23cm이고 중앙배수구 넓이는 60cm, 깊이 51.5cm이다. 설계도면 양측 배수구와 중앙배수구는 횡방향 도수관으로 연결한다. 횡 방향 도수관은 종방향 설치간격이 30m이고 φ100pvc관을 사 용한다. 도수관 경사도는 2%보다 커야 한다. 본선터널 양측 공동구 내에 도랑을 두개 설치한다. 전력 공동구 는 넓이 30cm 높이30cm로 측벽에 설치하고 통신신호 공동구 는 넓이35cm 높이30cm로 중앙선 측에 설치한다. 2차라이닝 12m마다 종합접지 철근을 하나 설치하고 전기 저항 시험을 통해 설계요구에 만족(저항수치는1Ω보다 크면 안된다) 한다. 전력 연결관이 막힘없이 잘 통한다. 3.3 시공시 요구사항 설계와 규범에 따라 공동구콘크리트 시공시 한번 연속 타설을 끝내야 한다. 콘트리트 배력 철근이 시공조건을 고려하여 구조 배력철근 요 구에 부합하는 조건에 균열 발생을 방지하기 위하여 가는 철근 을 사용하고 철근 간격이 작게 시공하는 것이 적합하다. 균열 크기는 0.2mm보다 크면 안된다. 4. 중국 터널 공동구 이동식 거푸집 시공공법 소개 4.1 공동구 이동거푸집 설계원리 공동구의 구조특징에 따라 전체 도구세트를 이용하여 거푸집을 걸고 고정용 부품으로 도구세트와 거푸집을 연결하여 정착시킨다. 콘크리트 타설 완료 및 거푸집 제거 후 권양기 혹은 인공으로 양측 도랑의 측벽에 Ф100mm 반원형 배수구를 설치한다. 계 도구세트를 다음 단계로 이동시킨다. <표 2> 고속철도 터널 공동관로 현황 비교 1) 한국고속철도(호남고속철도) 비교 표준단면 표준단면 및 시공순서(분할타설) 단이 설치되는 구간에 터널 내 도상에 체수를 배출하도록 Ф 100mmPVC종방향 도수관을 매설한다. 노선에 접근하는 공동구 측벽에 터널 접지상황을 생각하여 공 동구 강도와 구조전체성을 위해 철근을 설치한다. 4.2 터널 공동구 이동거푸집 종류 및 특징 이동거푸집 조경완 한국철도시설공단 중국지사T/F 00선 과장 wiss3497@naver.com 공동관로 현황 2) 중국고속철도 비교 표준단면 표준단면 및 시공순서(일괄타설) 공동관로 현황 공동구, 덮개에 사용하는 재질, 규격이 설계상 수명에 따라 수 명 기간 내에 부식하지 않고 깨지지 않는다. 역사, 노반, 교량, 터널, 주택 건설 등 전문적 설계하는 공동구(전력 연결관 포함) 및 이음부는 순탄하고 곡률반경은 1.5m보다 작으면 안된다. (시공재료) 공동구 자체는 C30콘크리트, 덮개는 C35 철근 콘 크리트, 덮개 내의 철근은 HPB235 철근을 사용한다. 지하수가 콘크리트 구조를 침식할 수 있는 경우 구조의 안전과 내구성을 위하여 적절한 초치를 취해야 한다. 공동구 구간별 시공이음부에 물이 유입되면 팽창하게 되는 지 수대를 설치하여 방수역할을 한다. 거푸집 벽체하부 거푸집 일체화 1. L 형 거푸집 설치 및 거푸집 제거시 편리함 2. 거푸집 강성 더욱 높고 타설 콘크리 트의 기하 치수에 보장한다. 거푸집 골격식 거푸집 1. 인양 지탱방식 거푸집 2. 하부 배수구를 이 용하여 거푸집 바퀴 를 배수구로 이동하 도록 하여 거푸집구 조가 안정되고 사용 하는 공간이 작다. 정위시스템 위치고정용 장치 1. 거푸집 상부에 위 치 고정용 장치를 사용하여 횡방향 홈과 측벽부의 고 정판으로 제작하여 편리하고 안정성이 있다. 46 47
중국고속철도 터널 공동구 시공공법 03 4.3 이동식 거푸집 현황 (3) 배수 공동구 콘크리트 타설 측구가 물에 침식되지 않도록 한다. 념을 도입하여 터널내 공동구 시공품질을 향상시키고 시공비용을 비교 설계도면 규범요구에 따라 배수공동구콘크리트 시공은 1차타설로 완료 해야한다. (5) 공동구 방수 (콘크리트 자체 방수) 콘크리트 시공 중의 위험과 결함을 최대 낮추기 위하여 노력하고 있다. 따라서, 한국은 향후 한반도 철도(TKR)와 대륙철도(TCR 등)의 이동식 거푸집 현황 4.4 이동식거푸집 배수 공동구 시공 순서 1) 측량 2) 철근 제작과 설치 3) 매설물 설치와 검사 4) 거푸집 설치 5) 콘크리트 타설 6)거푸집 제거 [거푸집 설치현황] 구분 거푸집 설치현황 [콘크리트 타설현황] 구분 콘크리트 타설현황 시공현황 시공현황 배수구와 공동구의 위치, 구조형식, 단면 치수, 배수구 깊이, 종 방향 경사도 등이 설계요구에 부합하여야한다. 특별히 배수구 벽체와 선로 중심선간의 거리는 2.2m임을 주의하고 한계요구 에 만족하여야하고 반드시 설계문서 중 배수구 크기가 특수한 사항이 있는지 확인한다. (예 : 깊이추가, 폭간격 추가 등) 만일 실지 용수량이 많을 경우 배수구로 통과하는 배수구 능력에 대 하여 확인한다. 배수구와 공동구는 종방향구간으로 분리하여 시공하고 선형은 직선이여야 한다. 배수구 시공부는 반드시 2차라이닝 시공부와 일체하고 라이닝에 설치한 신축이음부와 같이 배수구도 마땅히 신축이음부를 설치해야한다. 배수구와 공동구는 반드시 철제로 제작한 거푸집을 사용해야 한다. 이동식 거푸집 설치시 반드시 안정하고 견고하고 연결부 밀실하고 몰탈유출현상이 없어야한다. 콘크리트 타설전 거푸집 내의 체수와 이물질은 반드시 제거하여 깨끗한 상태여야한다. 배수구콘크리트는 반드시 강도와 내구성 요구에 부합해야 한다. 배수구 철근조립은 설계요구에 부합하여야하고 철근 피복두께 는 55mm이고 표면보호 작용을 하여야하며 보호층 두께는 과 소하거나 과다하여서는 안 된다. 배수구 내측 벽체는 깔끔하고 반들반들하여야하고, 용수 등 통 과기능이 설계요구에 부합하기를 확보하여야한다. 한도로 없애고 콘크리트 자체 방수능력을 향상시킨다. (시공이음부 방수) 측구와 중앙배수구 시공이음부 주변에서 물이 유입되면 팽창하게 되는 지수대를 설치하여 방수역할을 한다. (신축이음부 방수) 주변에서 물이 유입되면 팽창하게 되는 지수 대를 설치하여 방수역할을 하고 방수재료로 이음부를 메운다. (6) 종합접지 요구 양측 통신신호 공동구 밖에 종방향 접지철근을 설치하고 매 100m에 1개소 끊어야한다. 터널 입구 2m부터 양측 통신신호 공동구 바닥에 매 100m마다 접지단자를 설치하고 길이 100m보다 작은 터널은 중간에 설치 한다. 터널 입구 2m부터 양측 통신신호 공동구 측벽에 매 50m마다 접자단자를 설치하고 길이 50m보다 작은 터널은 중간에 설치 한다. 모든 접지단자와 접지극은 연결철근과 공동구 외의 종방향 접 지철근으로 연결한다. 모든 접지철근의 용접시공은 잘하여야 한다. 연결철근의 직경이 16mm보다 작으면 안된다. 시공과정에 접지단자 매설을 위해 시공 전에 터널마다 접지단 자 매설 위치(바닥과 측벽에)를 미리 배열한다. 원활한 연계를 위하여 중국고속철도 터널 공동구 이동식거푸집 시스템의 기본 개념에 대한 이해가 필요하며 이는 앞으로 다가올 유라시아 철도의 이니셔티브 를 쥐는데 작은 도움이 되리라 생각 한다. 4.5 이동식거푸집 시공기술 및 유의사항 (1) 측량 배수구 측선에서 매 10m마다 선형공제점을 설치하고 벽체에 내측 궤도상부면 선형을 먹선으로 표시하여 배수구 상부면의 표준높이 공제선으로 한다. 거푸집 설치완료후 기술적으로 표 준높이에 대하여 검사하여 합격한 후에 콘크리트 타설작업을 할 수 있다. (2) 배수구 철근 및 연결철근 시공 배수구 벽체 수직 철근은 φ16이고 간격은 20cm이며 충진면 매 립깊이는 20cm이다 배수구 벽체 종방향 철근 상부는 φ16철근,하부는 φ10철근, 간격은 20cm이며 수직 φ16철근은 철선으로 견고히 고정한다. 매 100m에 1개소 끊어야한다. φ16접지철근이 있을 경우 반드 시 L형으로 견고히 용접한다. (4) 배수공동구 배수 공동구내엔 반드시 설계요구에 따라 배수홈을 설치하여야하고 배수홈 내에 체수 및 집수하여 막혀서는 안 되며 배수홈 간격은 5m이하여야 한다. 통신신호 공동구 및 전력 공동구 하부엔 매 5m마다 4cm인 배수홈을 설치하고 배수홈과 양측 배수구가 연 결되어야한다. 유공관, 배수구와 배수홀로 조성된 배수 시스템은 반드시 배수 가 원활하고 체수하거나 막혀서는 안 된다. 중심 배수구와 측구의 연결이 원활하고 횡방향 배수관으로 연 결하고 간격은 30m여야하고 배수관과 측벽하부 높이는 23cm 이다. 배수구와 연결한 각종 배수관은 배수구 내측 벽체와 일정한 간 격을 두어야하고 배수관출구와 벽체는 부착하여서는 안 된다. 크고 긴 사갱 자체엔 용수가 많아 사갱 경사도가 비교적 큰 경 우 사갱 밑에서 유수 기세를 약해지게 하는 저수지를 설치하여 4.6 기술적, 경제적 효과분석 단측10m구간에 이동거푸집을 사용하면 거푸집 설치 시간은 2 시간 내 시공완료 => (기존방법 적용시) 작은 거푸집` 현장에 앵 커철근으로 받치고 조립하여 거푸집 설치 시간은 단측 10m마 다 약 6시간~10시간 이상 소요 이동거푸집을 사용하면 일반작업인원 3명이 2시간 내 작업완료 (10m구간) 이동거푸집은 일체 거푸집을 사용하여 고정용부품으로 고정시 키고 전체강도가 좋고 작은 거푸집 시공으로 인한 시공 이음부 (거푸집연결부에 발생한 흔적)이 많고 단차발생및 "s"형 선형등 상황을 방지한다, 그래서 공동구 콘크리트 시공 품질과 미관효 과가 많이 좋아지고 시공품질을 명확히 높인다. 5.0 맺음말 중국은 터널내 공동구 시공시 이동식거푸집이라는 기계화 시공이 참고문헌 중국 건설문화 및 관리개발(2013.3월호, 철로유한책임공사 발간) 48 49
중국 여객전용 고속철도터널의 배수형 복합식라이닝 설계파라미터 분석 04 1. 서론 04 중국 여객전용 고속 철도터널의 배수형 복합식라이닝 설계파라미터 분석 터널공사에서 콘크리트라이닝은 지하수에 의한 수압을 허용 할 것인지 아닌지에 따라 배수형 라이닝구조와 방수형 라이닝구조로 나누어진다. 중국 고속철도터널의 배수형 복합식라이닝구조의 초 기지보, 2차라이닝 설계파리미터를 알아보고 배수형 복합식라이 닝의 설계적 특징, 구조계산 분석, 설계 및 시공시 주의사항 등을 조사하였다. 여객/화물 복합열차(HySoBex) 물류시스템 기술개발 (Hybrid Surface optimal Baggage express) 유니버설 디자인 중심의 철도서비스 개선 방안 연구 중국고속철도 터널 공동구 시공공법 중국 여객전용 고속철도터널의 배수형 복합식라이닝 설계파라미터 분석 2. 한국 배수형 복합식라이닝의 설계파라 미터 이해 한국 고속철도 본선 터널은 산악터널과 도심터널의 두 종류로 구 분되며, 각각에 대하여 그림 1,2와 같이 배수형과 비배수형으로 나뉜다. 배수형 터널의 라이닝 두께는 모든 지보패턴에 대하여 40cm로 설계되었다. 지반에서 용수를 원활히 처리하기 위해 터널 하부에 ø400의 집수관을 설치하였으며, 집수관으로 용수를 유도하여 측 구로 배수하도록 하는 방법이 가장 많다. 방수막에 발생하는 누수는 라이닝 좌우측 하부에 설치된 유공 PVC 파이프를 통하여 측구로 배수되도록 하였다. 이 때 유공 파 이프로 누수를 원활히 유도하기 위해 그 접면에 필터콘크리트를 설치하는 경우가 많다. 인버트를 설치한 경우에는 T.H.P. 유공관(직경 400mm내외)을 중앙 하부에 설치하여 집수하도록 하였으며, 인버트를 설치하지 않은 경우에는 터널의 측방하부에 직경150~200mm의 T.H.P 유 공관을 좌우로 설치하여 집수한다. [그림 2] 비배수형 산악터널 표준단면 터널중앙부에서 측구쪽으로는 경사를 3% 두고 유공관에서 측구 쪽으로는 1%의 경사를 두어 터널내부로 물이 유입되는 것을 막 는다. 배수로는 직경 100mm내외, 간격(C.T.C) 3000mm내외의 P.V.C. Pipe를 사용한다. 바닥면에는 기초콘크리트(σck=100kg/cm2)를 50~100mm 두께로 설치하고 보호 모르타를 10~20mm 두께로 설치한다. 바닥면에 설치하는 보조도상 콘크리트의 강도는 σck = 240km/cm2이다. 3. 중국 배수형 복합식라이닝 설계파라미터 분석 3.1 복선 철도터널 배수형 복합식라이닝 설계파라미터 350km/h 복선 철도터널 배수형 복합식라이닝 설계파라미터는 표 1에 근거하고 대표 라이닝구조 절단면은 그림 3, 4를 참조 한다. [그림 4] 복선 철도터널 대표라이닝 구조단면(Ⅱ급모암) 250~300km/h 복선 철도터널 배수형 복합식라이닝 설계파라 미터는 표2를 참조한다. 설계파라미터를 제시한 조건은 초기지 보 시공단계에서 전부 하중을 부담하는 것으로 한다. 초기지보가 열화작용 등으로 인하여 안전하지 않은 방향으로 발전하기 때문에 2차 라이닝한테 줄 수 있는 하중 및 연암 변 상, 환경 변화에 의한 부가 하중을 라이닝이 부담하고 또한 안 전 확보를 위해 안전율을 준다. <표 1> 350km/h 복선철도 터널배수형 복합식라이닝 설계파라미터 라이닝 종류 Ⅱ (유인버트) Ⅱ (무인버트) Ⅲ Ⅳ Ⅳ강화 Ⅳ편압 숏크리트 위치/ 두께(cm) 라이닝/8 라이닝/10 전단/25 전단/25 철근망(Φ8mm) 격자 간격 초기지보 설치 위치 길이 (m) 2.5 2.5 록볼트 간격(m) (횡X종) 국부 1.5X1 라이닝/15 25X25 아치부 3.0 1.2X1 Ⅲ편압 라이닝/18 20X20 아치부 3.0 1.2X1 형강 라이닝/25 20X20 라이닝 3.5 1.0X1 격자 인버트/15 강지보재 규격 간격 (m) 측벽 (cm) 형강 1.0 20X20 라이닝 3.5 1.0X1 45* /격자 (전환) 1.0 (라이닝) 1.0 (라이닝) 0.8 20X20 라이닝 3.5 1.0X1 형강 (전환) Ⅴ 전단/28 20X20 라이닝 4.0 1.0X0.8 형강 0.6~0.8 /격자 (전환) 35 35 40 40* 45* 50* 2차라이닝 인버트/ 저판(cm) /30* 35/ 55/ 55*/ 55*/ 55*/ 60*/ 여굴량 (cm) 3~5 3~5 5~8 5~8 8~10 8~10 8~10 50* 60*/ 10~15 Ⅴ강화 전단/28 20X20 라이닝 4.0 0.8X1.0 형강 0.6(전환) 50* 60*/ 10~15 황승현 중국지사T/F 장곤선 귀주PM 차장 tapies21@korea.com 이억한 중국지사T/F 장곤선 귀주PM 부장 PMP ehanlee@hanmail.net [그림 1] 배수형터널 표준단면 [그림 3] 복선 철도터널 대표라이닝 구조단면(Ⅴ급모암) Ⅴ편압 전단/28 20X20 라이닝 4.0 0.8X1.0 형강 0.6(전환) 55* 65*/ 10~15 주) *는 철근 콘크리트 아치부, 측벽 숏크리트에는 합성섬유를 혼합한다. 강화라이닝콘크리트는 개착구간에 적용한다. 숏크리트 강도등급 C25, 무근콘크리트 강도등급 C30, 철근콘크리트 강도 등급 C35 <출처 : 철도부, 고속철도터널 (철도부 공정설계)> 50 51
중국 여객전용 고속철도터널의 배수형 복합식라이닝 설계파라미터 분석 04 <표 2> 250~300km/h복선철도 터널 배수형 복합식라이닝 설계파라미터 라이닝 종류 Ⅱ (무인버트) Ⅲ Ⅳ Ⅳ강화 Ⅳ편압 Ⅴ Ⅴ강화 Ⅴ편압 숏크리트 위치/ 두께(cm) 라이닝/5 라이닝/25 인버트/10 전단/25 전단/28 전단/28 전단/28 3.2 라이닝구조의 설계적 특징 모암등급, 토피고, 편압 등 요소는 모암자기평온능력 및 구조역 학적 영향에 근거하여 라이닝 종류를 구체화 시킨다. 개착구간 설계시 모암등급 보다 1단계 상향시켜서 설계한다. 그러나 이 것은 공사 실제특성을 정확하게 반영하기 어렵기 때문에 비경 제적이다. 고속철도 터널의 경우 구조 해석시 경간장이 크기 때 문에 이에 대응하여 개착구간에 복토를 증대시키고 개착구간 길이가 길어진다. 반드시 개착구간 강화라이닝은 전문설계가 필요하다. 철근망(Φ8mm) 격자 간격 Ⅲ~Ⅴ급 모암의 라이닝은 모두 유( 有 )인버트 구조를 사용한다, 그리고 라이닝보다 인버트 두께는 커야 한다. 350km/h 복선철 도에서 Ⅱ급 모암의 라이닝은 유( 有 )인버트 및 무( 無 )인버트 두 종류로 설계하고 지하수 및 암 종류 등의 구체적인 상황에 따라 선별하여 적용한다. 초기지보 설치 위치 Ⅳ, Ⅴ급 모암 및 Ⅲ급 모암(편압)의 2차 라이닝은 아치부, 측 벽, 인버트 모두를 철근 콘크리트구조로 채용한다. 이런 주요한 이유는 1열차의 진동영향을 고려한다. 2약한 모암에서 대경 간 터널라이닝의 적재능력을 증가할 수 있다. 필요시 신속하게 2차 라이닝의 시공요구를 만족할 수 있다. 3대경간 콘크리트 구조물의 신축균열을 줄일 수 있다. 길이 (m) 2.5 록볼트 간격(m) (횡X종) 국부 라이닝/15 25X25 아치부 3.0 1.2X1 강지보재 규격 간격 (m) 측벽 (cm) 1.0 Ⅲ편압 라이닝/18 20X20 아치부 3.0 1.2X1 형강 40* (라이닝) 20X20 라이닝 3.5 1.0X1 격자 20X20 라이닝 3.5 1.0X1 주) *는 철근 콘크리트 아치부, 측벽 숏크리트에는 합성섬유를 혼합한다. 강화라이닝콘크리트는 개착구간에 적용한다. 숏크리트 강도등급 C25, 무근콘크리트 강도등급 C30, 철근콘크리트 강도 등급 C35 <출처 : 철도부, 고속철도터널 (철도부 공정설계)> 숏크리트중에 합성섬유를 혼합하여 숏크리트 리바운드 발생을 형강 /격자 전단/25 20X20 라이닝 3.5 1.0X1 형강 1.0 (라이닝) 1.0 (전환) 0.8 (전환) 형강 0.6~0.8 20X20 라이닝 4.0 1.0X0.8 /격자 (전환) 0.6 20X20 라이닝 4.0 0.8X1.0 형강 (전환) 0.5 20X20 라이닝 4.0 0.8X1.0 형강 (전환) 35 40 45* 45* 50* 50* 50* 55* 2차라이닝 인버트/ 저판(cm) /30* 55/ 55*/ 55*/ 55*/ 60*/ 60*/ 60*/ 65*/ 여굴량 (cm) 3~5 5~8 5~8 8~10 8~10 8~10 10~15 10~15 10~15 열을 줄일 수 있다. 이것은 방수 및 내구성에 유리하게 작용한다. 4. 배수형 복합식라이닝 구조계산분석 4.1 복합식라이닝 구조계산방식 350km/h 복선 철도터널 라이닝구조를 예를 들어서 Ⅳ,Ⅴ급 모 암의 경우 2차 라이닝의 계산결과에 대해 소개한다. 2차 라이 닝의 구조계산은 하중구조 모델을 채용한다. 라이닝을 탄성보(elastic beam)로 시뮬레이션을 한다. 초기지 보와 2차 라이닝에 있는 구속이 Nonstretch spring element 로 시뮬레이션 한다. 탄성 반력계수는 <철도터널설계규범> 있 는 파라미터 범위중 중간 값으로 계산한다. 깊은 터널 및 저토피 터널의 하중은 <철도터널설계규범>에 따 라서 계산한다. Ⅳ급 모암은 규범에 따라 하중의 50%를 적용하 중(load application)으로 한다. Ⅴ급 모암은 규범에 따라 하중 의 70%를 적용하중(load application)으로 한다. 2차 라이닝은 <철도터널설계규범>에 따라 소성한계(plastic limit analysis of)법으로 구조강도를 계산한다. Ⅳ,Ⅴ급 모암은 각 절단면 내력 및 강도보정 결과는 표 3을 참조한다. 일부 운 영형태에 따른 라이닝 내력의 계산은 그림 5~8을 요약하였다. <표 3> 배수형 복합식라이닝 내력 및 강도보정계산결과 라이닝 종류 계산운영형태 통제위치 휨모멘트 (kn m) 저토피 Ⅳ강화 (지면평탄, 복토20m) Ⅳ편압 Ⅳ Ⅴ강화 Ⅴ편압 Ⅴ 지면횡기울기 1:1.5 편압, 복토 20m 깊은 터널 저토피 (지면평탄,복토40m) 지면횡기울기1:1.5 편압, 복토40m 깊은 터널 아치부 측벽 인버트 아치부 측벽 인버트 아치부 측벽 인버트 아치부 측벽 인버트 아치부 측벽 인버트 아치부 측벽 인버트 139 34 74 159 15 212 117 26 63 222 92 184 218 15 345 276 82 153 축력(kN) 배근 안전계수 751 1287 1500 739 1291 1480 558 1047 1187 1228 1761 2080 1236 1857 2161 1097 1767 2028 5Φ20 5Φ22 5Φ18 5Φ22 5Φ22 5Φ20 6.9 8.4 8.2 7.1 9.9 7.3 6.9 10.2 10.2 5.8 6.4 6.0 7.1 7.7 5.4 3.5 6.4 6.3 [그림 5] Ⅳ급 편압운영형태 2차라이닝 모우먼트다이어그램(N m) [그림 7] Ⅴ급 편압운영형태 2차라이닝 모우먼트다이어그램(N m) 계산을 통해서 현재 채용한 지보구조 파라미터는 설정한 운영 형태를 조건으로 안전하다. 4.2 Ⅱ급 모암 복합식 라이닝 구조계산방식 Ⅱ급 모암 조건에서는 터널 저부에 저판을 설치거나 인버트를 설치한다. 저판을 설치 할 때 고속열차 충격하중에 대한 영향을 조사하여야 한다. [그림 6] Ⅳ급 편압운영형태 2차라이닝 축력다이어그램(N) [그림 8] Ⅴ급 편압운영형태 2차라이닝 축력다이어그램(N) Ⅱ급 모암의 저판을 예를 들면 저판은 탄성기초 기둥보로 계산 하여 탄성반력계수는 1200MPa/m이어야 하고, 설계활하중은 ZK표준활하중(2) 에 근거해서 동력역학계수 1.39로 활하중 적용방식이 다르기 때문에 운영형태를 두 개로 한다. 단선 열차만 적용할 때와 양쪽 열차를 동시에 적용한 경우이다. 단선 열차만 적용할 때의 하중 상황은 표 4를 참조하고 계산모 델은 그림 9~10을 참조하여 계산결과 그림 11~14를 참조한다. <표 4> 단선 열차만 적용한 하중표 도상높이(m) 폭(m) 정활하중(kPa) 동력계수 활하중계산(kPa) 0.57 3.6 43.4 1.39 60.4 [그림 9] 운영형태 1단선 열차하중 계산모델 [그림 10] 운영형태 2복선 열차하중 계산모델 [그림 11] 운영형태 1단선열차 저판 모우먼트 다이어그램(kN m) [그림 12] 운영형태2 복선열차 저판 모우먼트 다이어그램(kN m) [그림 13] 운영형태 1 단선열차 저판 최대응력(kPa) [그림 13] 운영형태 2 복선열차 저판 최대응력(kPa) 줄이고 또한 숏크리트 경화 과정 중, 초기 건조수축에 의한 균 <출처 : 철도부, 고속철도터널 (철도부 공정설계)> 52 53
중국 여객전용 고속철도터널의 배수형 복합식라이닝 설계파라미터 분석 04 두 운영형태의 최대 인장압축응력은 0.28MPa이다. 최대 인장압 축응력은 허용한 휨인장응력인 0.55MPa 보다 작아야 한다. 압축 5.2 복합 2차 라이닝의 구조계산분석 모암 압력은 토피고에 근거하여 <철도터널설계규범> 중에 있 6. 복합식라이닝 설계 및 시공시 주의사항 응력은 허용한 휨압축응력 11.2MPa보다 작아야한다. 그래서 저 는 공식에 따라 계산한다. 2차 라이닝의 계산은 응력 변형율 판은 철근 배근이 필요 없다. 실제 설계는 시공조건을 고려하여 모델을 채용한다, 라이닝은 탄성보(elastic beam)로 시뮬레이 6.1 라이닝 절단면 형상은 가능한 원형으로 설계한다. 터널 저부의 안정성을 제고하기 때문에 2층으로 철근망(와이어매 션 한다. 초기지보는 2차 라이닝에 있는 구속이 Nonstretch 모암 및 라이닝은 하중역할을 하기 때문에 응력이 집중되는 것 쉬)을 설치한다. spring element로 시뮬레이션 한다. 을 줄이기 위해 라이닝 절단면은 최대한 원형으로 한다. 계산 5. 방수형 복합식 라이닝 설계 파라미터 및 구조계산분석 2차 라이닝 <철도터널설계규범>에 따라 소성한계(plastic limit analysis of)법으로 구조강도를 계산한다. 표5에 있는 각종 라 이닝 종류에 따라 2차 라이닝을 계산하여 그 결과는 표 6을 참 조한다. <표 6> 방수형 복합식라이닝 2차라이닝의 내력 및 강도보정 계산결과 결과를 보면 초기지보(숏크리트) 2차라이닝 콘크리트를 타설한 인버트와 측벽의 연결부에서는 부의 휨모멘트가 매우 크게 작 용하므로 설계시 원형으로 해야 한다. 6.2 단계법(계단식 굴착) 시공시 각 연결점의 강도를 강화하여야 한다. 5.1 복선 철도터널 방수형 복합식라이닝 설계파라미터 350km/h 복선 철도터널 방수형 복합식라이닝내 시스템은 배 수형과 같다. 수압크기에 근거해서 인버트 깊이 및 두께를 조정 한다. 설계 파라미터는 표 5를 참조한다. 수압크기 및 토피고에 따라서 모암을 a, b, c, d로 분류해서 다른 설계파라미터를 다 르게 채용한다. 방수형 터널에 대해 2차라이닝이 받아들인 수 압을 주요 하중으로 한다. 일반적으로 모암 압력보다 훨씬 크다. 경제성을 제고하기 위하 여 설계파라미터에 제시된 원칙은 초기지보는 시공단계에서 모 암과 같이 시공안전을 보증하고 지반 침하량을 통제한 요구에 따라 확정된다. 2차 라이닝은 모암 압력과 수압력을 전부 받아 들인다. <표 5> 350km/h 복선철도 터널방수형 복합식라이닝 설계파라미터 라 이 닝 종 류 Ⅳa Ⅳb Ⅳc Ⅳd C25합성섬유 숏크리트+망 두께 (cm) 22 라이닝22 인버트10 라이닝22 인버트10 라이닝22 인버트10 초기지보 합성 두께 강 규격 간격 섬유 위치 (cm) 섬유 (mm) (m) (kg/m 3 ) 1.2 1.2 1.2 1.2 C25강섬유 숏크리트 강지보재 전단 150Φ22 0.6 라이닝 150Φ22 0.75 라이닝 150Φ22 0.75 라이닝 150Φ22 0.75 위 치 라 이 닝 록볼트 길이 (m) 3.5 간격 (m) 1.0 X 1.0 2차라이닝 적용한 인버트 C35철근 아치부 깊어진 콘크리트 상단 깊이 수압 (cm) (m) 라이닝 (cm) 45 45 50 55 인버트 (cm) 55 65 70 80 0~18 18~30 30~50 50~70 0 0 50 50 라이닝 종류 Ⅳa Ⅳb Ⅳc Ⅳd Ⅴa Ⅴb Ⅴc 인버트 라이닝 인버트 라이닝 인버트 라이닝 인버트 라이닝 인버트 라이닝 인버트 라이닝 인버트 라이닝 계산위치 연접부 저부 아치부 연접부 저부 아치부 연접부 저부 아치부 연접부 저부 아치부 연접부 저부 아치부 연접부 저부 아치부 연접부 저부 아치부 휨모멘트 (kn m) 748.98 654.33 89.40 805.67 793.49 220.58 1263.20 962.51 174.60 2036.60 1676.50 199.12 1039.80 1036.40 58.51 795.38 627.42 378.32 1221.30 1155.40 428.01 <출처 : 철도부, 고속철도터널 (철도부 공정설계)> 축력(kN) 안전계수 배근 2975.00 2857.10 2220.10 4619.00 4481.80 3567.00 5258.40 5056.50 4360.20 7237.20 6839.50 6157.00 4150.10 3951.60 3393.90 6097.50 5910.70 5027.50 7576.10 7278.20 6398.30 2.4 2.8 4.7 2.7 2.7 3.5 2.3 2.6 2.7 2.0 2.3 2.6 2.4 2.3 3.8 2.4 2.6 2.4 2.3 2.4 2.1 10Φ20 10Φ20 5Φ18 10Φ20 10Φ20 5Φ20 10Φ22 10Φ22 5Φ20 10Φ25 10Φ25 5Φ22 10Φ20 10Φ20 5Φ20 10Φ22 10Φ22 5Φ20 10Φ28 10Φ28 5Φ25 계산결과를 보면 초기지보는 각 연결부에서 응력이 매우 크게 집중하기 때문에 연결부 변형 및 파손을 방지하기 위하여 연결 부를 강화한다. 6.3 라이닝설계파라미터와 시공방법에는 밀접한 상관관계가 있다. 대절단면에서 라이닝설계파라미터는 시공방법에 따라서 조정 하여야 한다. 이것은 시공방법이 다르기 때문에 터널 굴착시 모 암한테 주는 영향, 모암의 응력해방이 다르고, 지보재 강도와 강재의 강도가 다르다. 6.4 2차 라이닝의 종방향 시공이음은 합리적으로 설치하여야 한다. 2차라이닝의 종방향 시공이음은 일반적으로 인버트와 측벽의 연결부에 응력이 크므로 이 연결부에 설치하여야 한다. 인버트 와 측벽의 연결부를 강화하여 시공이음부에 보강철근을 설치하 고 시공이음이 존재하는 단면은 수평하지 않도록 방사형으로 설치한다. 6.5 시공시 통제 및 검측을 강화한다. 통제 및 검측은 대절단면 터널시공의 안전에 중요한 조치이다. 동시에 감독 및 검측결과를 통하여 합리적으로 지보파라미터를 조정해서 안전과 경제성을 고려한다. 참고문헌 철도부, 철도콘크리트구조 내구성설계 잠행규정(철건설 (2005)157호) Ⅴa Ⅴb Ⅴc 25 25 25 1.2 1.2 1.2 전단 I20a 0.6 전단 I20a 0.6 전단 I20a 0.6 인버트 깊어진 깊이 : 배수형에 대비하여 터널 궤도면부터 인버트 내측 최저점까지 높이 <출처 : 철도부, 고속철도터널 (철도부 공정설계)> 라 이 닝 4 1.0 X 1.0 50 55 60 65 70 80 0~30 30~50 50~70 0 50 50 철도부 제2검측설계원, 철도시공설계기술편람(터널편)(중국 철도출판사,1995) 철도부, 고속철도터널 (철도부 공정설계) (중국철도출판사,2006) 54 55
News Briefing 한국철도공사 소식 News Briefing NEWS _ KOREAN RAIL TECHNOLOGY 레일플러스 카드 9월 출시 예정 코레일, 우리금융과 전국호환 교통카드 조인식 가져 시와 이용편의를 높일 수 있는 계기가 마 련됐다 며, 오는 9월부터 서비스를 선보 이는 레일플러스 카드에 대한 많은 관심 과 이용을 부탁한다. 고 말했다. 코레일, 직원의 국가관 애사심 교육을 통한 新 안전 패러다임 정립 DMZ train 경의선 운행 1달 만에 1만 명! 임진강 철교 10분, 뭉클 8월 DMZ train 경원선 도 개통 코레일, 안전과 협력을 위한 철도 정책조정협의회 개최 코레일이 올해의 녹색상품 에 3년 연속 선 정되는 영예를 안으며, 명실상부 친환경 교 코레일은 6월 20일 오전 코레일 서울사옥 (서울 중구)에서 우리은행, 우리카드와 함 께 전국호환 교통카드 레일플러스 의 성공 적 출시를 위한 업무제휴 조인식을 가졌다 고 밝혔다. 레일플러스 카드는 코레일이 오는 9월에 출시하는 전국호환 교통카드로 모든 철도, 지하철, 시내버스와 고속도로(통행료)에서 사용할 수 있다. 이날 조인식은 코레일 박 종빈 교통개발사업단장과 우리은행 김종 원 마케팅지원단 상무, 우리카드 안병수 마 케팅본부 상무 등 임직원 30여명이 참석 한 가운데 진행됐으며, 레일플러스 카드 의 편리하고 안정적인 서비스 제공과 성공 적인 시장진입을 위하여 상호 협력을 약속 했다. 우리은행과 우리카드는 이용편의를 높이기 위해 전국 7천여 대 ATM기(자동화 기기)에 교통카드 충전과 환불서비스 기능 을 추가하고 교통카드에 금융서비스 기능 도 제공키로 했다. 또한 신규 진출을 위한 홍보와 마케팅에도 3사( 社 )가 공동으로 협 력하기로 했다. 한편 레일플러스 카드는 더 완벽한 서비 스를 제공하기 위해 약 3개월의 시범운영 을 거친 후 9월 중에 정식으로 출시될 예 정이다. 기존 철도마일리지가 적립되는 우 리V철도마일리지카드 를 보유한 3개 社 임 직원을 대상으로 전국호환 교통카드 기능 을 추가해 이용에 불편이 없도록 시범사업 을 통해 편리한 서비스를 제공하게 된다. 코레일 박종빈 교통사업개발단장은 이번 협약으로 레일플러스 카드의 성공적인 출 코레일은 6월 19일(목) 한국철도시설공단 과 함께 안전과 협력을 위한 철도정책조정 협의회 를 공단 본사 사옥(대전 동구)에서 개최했다. 철도정책협의회는 양 기관의 상호협력체계 구축을 통해 대한민국 육상교통의 중심축 인 고속철도사업을 보다 안전하게 건설하 고 운영하자는 취지에서 마련되었다. 이날 협의회에서는 코레일 김영래 부사장 과 한국철도시설공단 김영우 부이사장을 비롯한 두 기관의 본부ㆍ실ㆍ단장 등 20여 명이 참석해 화합과 상생발전을 위한 다양 한 의견 교환을 나누었다. 주요 안건으로는 광역전철 승강장 스크린 도어 설치로 고객안전과 편의증진, 유라 시아 철도 추진 관련 협력체계 구축 등 4 건이 제안되었으며, 심도 있는 논의를 거쳐 원만한 합의점을 도출했다. 한편 코레일과 한국철도시설공단은 향후 원활한 철도건설 과 국민안전을 위한 철도시설을 확대해 나 간다는데 합의하고 철도정책조정협의회를 년 2회로 정례화해 상호협력 관계를 더욱 강화해 나가기로 결정했다. 코레일, 올해의 녹색상품 3년 연속 선정 12년 KTX, 13년 ITX청춘에 이어 14년 누리로 선정 통기관임을 다시 한 번 입증했다. 코레일은 2012년 경부선 KTX, 2013년 경 춘선 ITX청춘에 이어, 올해에는 누리로(서 울 신창)가 올해의 녹색상품 에 선정됐다 고 6월 19일(목) 밝혔다. 올해의 녹색상품으로 선정된 누리로 는 친환경성 차별화된 상품성 고객과의 소통 부분에서 소비자로부터 우수한 평가 를 받았다. 누리로(서울신창)는 2013년 탄소성적표지 인증을 통해 탄소정보를 소 비자에게 공개한 노선으로 전기를 주동력 으로 사용함으로써 온실가스 배출 저감, 쾌 적한 실내 공기질 유지 등 환경적 측면에 서 그 우수성을 인정받았다. 또 친환경 강 의열차, 한류 관광열차 등 다양한 관광 상 품과 연계를 통해 신개념 고객서비스 창출 했으며, 인체공학적 좌석설계, 수유실 등 내부시설의 고급화로 고객들의 뜨거운 반 응을 얻었다. 특히 코레일이 펼치고 있는 탄소배출량 정보를 적극적으로 공개 및 홍 보함으로써 승용차 사용을 억제하고 대중 교통 이용을 활성화하는데 크게 기여했다. 코레일 최연혜 사장은 올해의 녹색상품 3 연 연속 수상은 변함없는 사랑과 신뢰를 보내주신 국민 여러분의 덕분이다 며 코 레일은 앞으로도 친환경 교통기관으로써 더욱 안전하고 편리한 서비스를 제공하겠 다 고 말했다. 한편 올해의 녹색상품 은 녹색상품 시장 을 활성화하기 위해 환경부가 후원하고 환 경운동단체 등으로 구성된 (사)한국녹색구 매네트워크가 주최하며, 2008년부터 매년 선정하고 있다. 코레일은 전 직원을 대상으로 직원의식 개 혁을 위한 국가관 애사심 윤리관 특별교 육 을 시행하여 새로운 안전 패러다임을 정 립한다고 밝혔다. 코레일 최연혜 사장을 포함한 부장급 이상 모든 간부가 참여하는 특별교육은 6월 10 일(화)부터 3주간에 걸쳐 시행되며, 국립서 울현충원 참배와 함께 전문 강사가 진행하 는 특별정신교육이 진행된다. 일반직원을 위해 직업윤리 및 소명의식 향상과정 을 코레일 인재개발원에 신설하고, 자체 개발 한 맞춤형 콘텐츠를 제작하여 온라인 특별 교육도 병행할 예정이다. 코레일은 이번 교 육을 통해 세월호 사고로 사회 윤리적 직 업의식이 새삼 부각되는 시점에서 철도인 의 본분을 되새기고, 책임의식을 강화하여 국민으로부터 신뢰받는 공기업으로 거듭나 겠다는 복안이다. 또 높은 도덕적 책무를 바탕으로 국가관과 애사심을 내면화해 위급 상황에서 고객을 최우선으로 생각하는 문화를 정착시킬 계 획이다. 코레일 최연혜 사장은 최근 일련의 사태 로 사소한 장애에도 국민들이 불안해하 는 등 안전사고 예방과 대응에 대한 국민 적 요구수준이 높아지고 있다 며 어느 때 보다 비장한 마음가짐과 소명의식으로 재 무장하여 나라사랑과 애사심으로 국민에게 봉사하고 고객의 안전을 책임지는 철도인 이 되자 고 강조했다. 지난 5월 4일 운행을 시작한 DMZ train이 운행 1달 만에 1만 명을 돌파했다. 코레일은 DMZ train이 하루 평균 약 400명 이 이용하고, 특히 주말에는 2~3주 전에 예약을 해야 할 정도로 인기를 끌고 있다 고 10일(화) 밝혔다. 한 달 동안 DMZ train 을 이용한 사람도 다양했다. 충남 천안의 한 아무개씨(72살)는 60년대 군 생활했던 파주 임진강 일대를 죽기 전 에 회상해 보고 싶어서 찾았으며, 전남 해 남에서 온 박 아무개씨(43살) 가족은 아들 과 딸에게 안보와 생태의 체험기회를 주고 싶어 땅끝마을에서 찾기도 했다. 이 밖에도 6 25 한국전쟁 당시 남쪽으로 내려온 할아버지와 함께 온 손자, 방위산 업체에 근무하는 아빠를 이해할 수 있도록 아들과 함께 찾아온 엄마 등 다양한 이들 이 DMZ을 찾았다. DMZ train은 우리나라에서 유일하게 휴전 선 민간인 통제구역을 운행하는 열차로 하 루에 두 번 오전 8시30분과 오후 1시40분 에 서울역을 출발해 도라산역을 왕복한다. 도라산역에서는 도라산 평화공원과 제3땅 굴, 도라전망대를, 임진강역에서는 임진각 등을 둘러보며 안보와 생태를 체험할 수 있다. 특히 임진강역과 도라산역 사이의 임 진강 철교를 지나는 DMZ train 감동의 10 분 구간은 DMZ train에서만 체험할 수 있 는 특별한 시간으로 인기를 끌고 있다. DMZ train은 임진강역에서 헌병의 인원점 검을 받고 시속 20Km 내외로 천천히 민 간인통제구역 안으로 들어간다. 오른쪽 차 창으로 한국전쟁 당시 국군포로가 남으 로 돌아올 때 건넜던 자유의 다리가 스쳐 지나간다. 달리던 열차가 덜컹 거리는 소 리와 함께 임진강 철교에 진입하면, 실향 민 중 일부는 북녘에 두고 온 가족과 고향 을 생각하며 눈시울을 붉히고, 젊은이들은 6 25전쟁 때 파괴돼 교각만 남은 구( 舊 ) 임진강 철교 교각에서 60여 년의 세월을 본다. 한편 코레일은 현재 운행 중인 DMZ train 경의선 에 이어 오는 8월에는 서울역 백마고지역을 왕복하는 DMZ train 경원 선 도 운행할 계획이다. DMZ train 경원선 은 철원 노동당사 등 안 보관광뿐만 아니라 철새들의 보고 철원평 야 등 생태관광으로도 각광받을 전망이다. 코레일 최연혜 사장은 DMZ train을 통 해 역사와 자연이 만든 생태의 보고 DMZ 가 사랑과 평화와 화합의 땅으로 우리 곁 에 성큼 다가왔다 며 오는 8월에 개통하 는 DMZ train 경원선 에도 많은 관심을 부 탁드린다 고 말했다 문화가 기차를 타고 온다. 간이역 문화순회사업 20개 간이역에서 펼쳐지는 무료 문화예술 공연 한마당 코레일은 전국 역에서 다양한 문화예술공 연이 펼쳐지는 2014 간이역 문화순회사 업 을 시행한다. 56 57
News Briefing 한국철도공사 소식 News Briefing NEWS _ KOREAN RAIL TECHNOLOGY 코레일, 철도 안전 위협하는 민관 유착 척결에 총력 또, 코레일은 물품구매는 국민의 생명과 안 전에 직결된 업무인 만큼 품질저하를 유 구나 관람할 수 있으며 궁금한 사항은 코 레일심포니오케스트라 사무국(023149 공기업 최초 퇴직공직자 고용업체 입찰시 감점 부여...사실상 낙찰 불가 발할 수 있는 지나친 가격경쟁을 방지하기 위해 기초가격 산정기준도 개선했다. 3815), 국립대전현충원 선양팀(042820 7061)으로 문의하면 된다. 과거 거래가격을 토대로 제조원가에도 못 미치는 덤핑가격은 검토대상에서 제외해, 철도화물 전용열차 확대운영 원자재 등 각종 물가지수 등을 종합적으로 철도화물 직통수송 이 사업은 코레일과 문화체육관광부, 한국 문화예술위원회가 공동으로 펼치는 문화 예술공연 사업으로, 작년에는 16개 역에 서 열렸다. 그리고 올해는 20개 역으로 확 대하여 사물놀이, 타악퍼포먼스, 음악회 등 다양한 공연이 펼쳐진다. 지난 6월 8일 경 주역 광장에서는 사물놀이 판놀음연희 왕 사자 가 열려 300명의 지역주민과 철 도이용객이 모여 우리의 전통문화를 맘껏 즐기기도 하였다. 그리고 추풍령역(13일), 옥천역(19일), 심천역(20일), 반곡역(22일) 에서 열렸다. 한편 코레일은 간이역을 활용한 창조경제 실현에도 앞장서고 있다. 간이역 주변의 침체된 지역경제 활성화를 위하여 지난해 5대 철도관광벨트 마스트 플랜 을 수립하여, O Vtrain(중부내륙), Strain(남도해양), DMZtrain(평화생명) 등 신개념 관광열차를 개발하여 운행 중이 다. 향후, Gtrain(서해골드) Btrain(동남 블루)을 포함한 5대 철도관광벨트 가 완성 되면, 간이역을 중심으로 한 새로운 관광자 원이 창출되어 지역경제 발전에 이바지할 것으로 기대된다. 또한, 문화적 가치가 두드러진 간이역을 대 상으로 전문가의 의견을 수렴하고 디자인 하여 지역주민의 색다른 문화공간으로 탈 바꿈하였다. 코레일 최연혜 사장은 간이역은 우리의 노력에 따라 얼마든지 재창조 될 수 있는 기회의 공간이라고 생각한다 며 이번 간 이역 문화순회사업으로 우리 이웃들과 함 께 양질의 문화예술공연을 향유함과 동시 에 간이역이 지역문화의 그루터기로 자리 매김 할 것을 기대한다 고 말했다. 코레일은 전관예우에 따른 비리요인을 사 전에 차단하기 위해 공기업 최초로 퇴직공 직자 고용업체가 입찰 참여시 감점을 부과 하는 제도를 도입했다고 6월 4일(수) 밝혔 다. 이는 코레일 최연혜 사장의 규제개혁 및 불공정거래 입찰비리 근절 을 최우선 적으로 해결하겠다는 강력한 의지에 따라 마련된 것으로 최연혜 사장은 지난달 26 일 열린 공공기관 정상화 워크숍 참석 이 후, 계약에 관한 투명성 확보와 퇴직공무원 관련 비리근절 대책을 강도 높게 주문한바 있다. 또 6월 월례조회(3일)에서는 코레일 2만 7천명 가족 모두는 국민 신뢰로 다시 태어나기 위해 최선을 다하고 있음에도 우 리와 관련 없는 철도차량 납품비리 등으로 오해받고 있다며 오명을 씻어 내기 위해서 는 우리 스스로 청렴함을 입증해야 한다고 강조했다. 이번 제도개선으로 공직자윤리법 제17조 1항에서 재취업을 제한하는 정부부처 공무 원(4급 이상)과 공기업 임원 출신 등 퇴직 공직자를 고용한 업체는 사실상 낙찰이 불 가능해졌다. 특히, 동법에서 예외로 명시한 공직자윤리 위원회 로부터 재취업 승인을 받은 경우에 도 동일한 감점을 적용해 퇴직공직자의 참 여자체를 원천적으로 차단될 전망이다. 이번 조치로 퇴직공직자에 대한 어떤 예우 나 특혜가 배제됨에 따라 기술력을 바탕 으로 한 공정한 경쟁질서가 확립될 것으로 기대된다. 반영한 적정가격으로 계약 체결할 계획이 며, 물품인 수시 품질확보를 위해 검사절차 도 강화한다는 방침이다. 코레일심포니 나라사랑 음악회 31일(토) 오후 4시, 대전현충원 호국철도 기념관 1주년 기념음악회 열어 호국영령들이 잠들어 있는 대전현충원에서 처음으로 심포니오케스트라의 선율이 퍼진다. 코레일은 호국철도기념관 개관 1주년, 6 월 호국보훈의 달을 맞아 국립대전현충원 과 공동으로 나라사랑 음악회 를 5월 31 일(토) 오후 4시 호국철도기념관 앞에서 개 최한다. 이번 음악회는 대전현충원에서 처 음 열리는 교향악단 연주회로서 코레일심 포니오케스트라단원 100여명이 출연하여 철도참전용사와 호국영령의 숭고한 희생정 신을 기리고 추모할 수 있도록 아리랑 환 상곡 등 연주곡 및 가곡 등 10여곡을 들려 주었다. 호국철도기념관은 코레일이 국립대전현충 원과 함께 전쟁과 국가산업발전에 기여한 철도인의 활약상 등을 널리 알리기 위해 6.25전쟁 당시 수송 작전에 투입된 미카3 형 129호 증기기관차와 객차 2량 전시하 고 객차 내부를 리모델링하여 지난해 문을 열었다. 나라사랑 음악회 는 사전 신청 없이도 누 코레일은 철도화물을 열차단위 계약을 통 해 고객이 원하는 시간과 구간을 선택하여 배송할 수 있는 철도화물 전용열차 를 확 대 운영한다고 5월 1일(목) 밝혔다. 기존 철도화물 전용열차는 2004년부터 블 록트레인(BT) 라는 이름으로 컨테이너와 시멘트 등 일부 품목에 한해 운영했다. 그러나 이번 철도화물 전용열차 운영 확대 로 고객의 화물을 도착지까지 쉽게 직통 수송을 할 수 있게 되어 계획적인 수송계 획을 세울 수 있게 되었다. 코레일은 철도화물 전용열차 확대를 위해 지난 2월부터 고객사와 협의를 진행했으 며, 일일 200여 회 수송했던 철도화물을 167개 전용열차로 계약체결을 하게 되었다. 코레일 황승순 물류본부장은 철도화물 전 용열차 확대로 신속하고 안정적인 수송이 가능할 것으로 기대한다 며, 앞으로도 고 객의 의견을 반영한 고객맞춤형 상품을 지 속적으로 개발 확대하여 고품질의 운송서 비스를 제공하도록 최선을 다하겠다 고 말 했다. KTX 10년과 유라시아 철도의 비전을 이야기하다 창원컨벤션센터서 코레일 연구원과 함께하 는 한국철도학회 춘계학술대회 한국철도학회 춘계학술대회가 5월 22일 부터 24일까지 3일간 창원컨벤션센터 (CECO)에서 KTX 10년과 유라시아 철도 의 비전 이라는 주제로 개최되고 있다. 코레일 연구원은 이번 학술대회에서 정책 운영, 궤도 토목, 차량 기계, 전기 신호 분 야에서 우수한 학술 논문 47편을 발표했으 며, 특히 전차선로 시설물 변형 검사 시스 템 개발과 이종( 異 種 )차량 간 운행 방안 연 구 등 안전 분야에 대한 과제가 주목을 받 았다. 코레일 반걸용 연구원장은 하나의 대륙, 창조의 대륙, 평화의 대륙 이라는 꿈을 펼 치기 위한 실크로드익스프레스(SRX)는 가 까운 미래에 우리 앞에 현실로 다가올 것 이라며 이에 대한 만반의 준비와 관련 연 구가 활발히 진행돼야 할 것 이라고 말했 다. 코레일 반걸용 원장은 또 국민이 안전 하고 편리하게 이용할 수 있는 안전 철도, 안전 대한민국을 만들기 위해 코레일의 연 구 역량을 집중하도록 하겠다 고 말했다. 58 59
News Briefing 한국철도시설공단 소식 News Briefing NEWS _ KOREAN RAIL TECHNOLOGY 국유철도재산 활용 5년간 557억 원 수익 달성! 2017년까지 2948억 원 수익 창출로 부채 감축에 기여 더 빠르고, 더 안전하고, 더 편리한 철도 로 국민행복 창조 공공기관 정상화 실천의지 담아 2020 뉴 비전 선포 환경을 극복하고 새로운 변화의 방향을 찾 기 위해 한국철도시설공단 으로 대국민 8 행시 공모전을 열어 많은 호응을 얻은 바 있으며, 4월에는 조직문화를 위해 전 임직 원이 참여하는 KR하모니 워크숍을 개최한 이번 성과계약을 체결한 한국철도시설공단 이수형 수도권본부장은 공공기관에 대한 강도 높은 개혁을 요구하는 정부정책을 충 실히 이행하는 동시에 예정된 철도건설 사 업을 차질 없이 추진하겠다 고 다짐했다 을 발견하고 해당 정보를 전산화한 뒤 업 무담당자간 정보를 공유토록 하고 굴착허 가나 임대 시 해당 정보를 도면과 함께 제 공하여 안전사고에 대비했다. 또 가스 송유관로의 경우 안전을 위해 타 응모자격에는 제한이 없다. 접수된 과제는 자문위원회와 연구개발심의 위원회의 심사를 거쳐 오는 9~10월 초에 최종 선정할 예정이며 선정된 과제는 공단 에서 연구예산을 지원해 자체연구 또는 위 바 있다. 한국철도시설공단 강영일 이사장도 외부 시설물 설치 시 30cm 이상 이격하도록 하 탁연구로 추진할 계획이다. 한국철도시설공단 강영일 이사장은 이번 에서 가지고 있는 공단의 이미지는 부채과 고 있는 점을 감안하여, 해당 면적도 임대 한국철도시설공단 KR 연구원은 매년 약 에 정립한 뉴비전과 전략목표는 국민교통 다, 방만 경영 등 부정적인 부분이 많은 것 면적에 포함, 14억 7천만 원의 임대료를 40억원에 달하는 R&D 투자를 통하여 주 편익 증진, 철도의 안전성 강화, 부채감축 이 현실 이라고 강조하며 이번 성과계약 추가 창출하는 등 일석이조( 一 石 二 鳥 )의 요철도건설 자재 국산화, 신기술 및 신공법 이라는 시대적 요구사항을 반영하여 설정 을 통해 연초에 다짐했던 바를 다시 한 번 성과를 나타낸 점이 높은 평가를 받아 최 개발, 기준정립 등 철도산업의 대외경쟁력 되었다 며 한국철도시설공단 전임직원은 되짚어 보는 계기로 삼고 국민에게 사랑받 우수 수상 팀으로 선정됐다. 향상을 위한 기술개발을 적극 추진하고 있다. 한마음 한뜻으로 비전과 전략목표의 성실한 는 공기업으로 거듭날 수 있도록 경영진부 이번 창의개선사례 품질경영대회는 관리개 연구개발과제 공모에 관한 세부사항은 한 한국철도시설공단 시설사업본부는 공공기 한국철도시설공단은 공공기관 정상화를 통 수행을 통해 철도로 국민행복을 창조하여 터 책임감을 갖고 성과 창출에 최선을 다 선, CoP, 트리즈 등 3개 부문으로 나누어 국철도시설공단 홈페이지(www.kr.or.kr) 관 정상화와 부채감축을 위해 5월 29일, 해 국민의 신뢰를 회복하고 튼튼한 국가경 희망의 새 시대를 열어가겠다 고 말했다. 해줄 것 을 요청했다. 개최됐으며, 30개 분임조에서 250명의 분 KR소식 또는 한국철도시설공단 연구원( 30일 양일간 국유재산 수익창출 방안 마 제의 초석을 위해 5월 30일 새로운 비전과 한국철도시설공단은 이번 체결한 성과계약 임원들이 참가하여 기업의 경영성과와 직 0426074072 4)으로 문의하면 된다. 련 워크숍 을 충남 천안 소재 우정공무원교 육원에서 공단 재산분야 직원 약 70여명이 참석한 가운데 시행했다. 한국철도시설공단 박인서 시설사업본부장 은 재산분야 담당자들이 역량을 집중해 올 해 재산수익 목표 557억 원 초과 달성해 2014년도 수익목표 1265억 원을 차질 없 이 달성해 줄 것을 당부했다. 이번 워크숍 에서는 참석자들의 자유로운 토론을 통해 국유재산을 활용한 수익창출 방안을 발굴 했으며 국유재산 임대 시 영업용도 수의 계약 일 경우 사용료율을 현실화(수익연계 로 7%, 9% 등 차등적용)하고 재산사용 료 미납을 방지하기 위해 고액체납자 등 급별 집중관리제(금액별 등급화, 관리카 드, 전담자 지정 등) 도입 을 적극 검토하기 로 했다. 한국철도시설공단 본부 관계자는 정부의 공공기관 정상화 정책방향에 따라 국민에게 봉사하는 기관으로 최선을 다하 겠다 고 전했다. 한편 한국철도시설공단 본부는 지난해 철 도 유휴부지와 폐선을 활용한 레일바이크 개발부지 임대로 512억 원의 수익을 올린 바 있고 2017년까지 총 2948억 원(2013 년부터 누적수익)의 국유철도재산 활용수 익을 달성할 계획이다. 5대 전략목표를 정립하는 2020 뉴비전 선포식 을 개최했다. 뉴비전 선포식은 한국철도시설공단의 부채 감축, 방만 경영 개선, 비리척결이라는 국 민적 염원과 시대적 요구사항에 따라 공공 기관 정상화 를 위한 한국철도시설공단 전 임직원의 실천의지와 성실한 목표 수행을 다짐하는 자리였다. 한국철도시설공단의 뉴비전 더 빠르고 더 안전하고 더 편리한 Rail Network 실현 은 주어진 본연의 업무에 충실하면서 현재에 안주하지 않고 한 단계 더 성장/진화하여 철도를 통해 국민행복을 실현한다는 의미 를 담고 있다. 또한, 5대 전략목표는 국민교통편익 증진 과 철도의 안전을 더욱 강화하는 한편, 부 채감축이라는 시대적 요구사항을 반영했 으며, 2020년의 목표인 철도 총연장은 4,980km 현재 0.1%수준의 재해율은 0.05%이하로 절반수준 감소 시설개량은 14.6%에서 80%로 5.5배 개선하고 1조 4천억 원 사업수익으로 이자보상배율 역시 현재 0.7배 수준에서 1.05배로 개선되는 내용을 담고 있다. * 이자보상배율(영업이익/금융비용) : 기업의 채 무상환능력을 보여주는 지표, 1.0이상이면 수 익으로 금융비용을 감당한다는 의미 한국철도시설공단은 지난 3월 어려운 경영 상임이사 및 소속장 직무성과 계약 체결 정부정책 이행 등 경영진 책임경영 강조 한국철도시설공단은 6월 5일 부채감축, 방 만 경영 해소 등 정부정책을 적극 이행하 고 국민 교통편익 증진을 위한 2020 경영 전략 달성 의지 를 담아, 상임이사와 본사 실 원장 및 지역본부장과 2014년 직무성 과계약을 체결했다. 특히 이번 성과계약에서는 지난 5월 8일 시행된 한국철도시설공단 임원 및 소속장 직무청렴계약과 5월 30일 공단 비전 선포 식에서 강조된 경영진의 역할과 책임을 구 체화하해 단순 평가가 아닌 경영진이 목표 의식을 가지고 역할을 수행하겠다는 CEO 의 의지를 담고 있다. 이를 위해 경영효율화 및 최적화 건설 을 통한 사업비 절감(5,876억원)과 철 도자산의 창의적 활용을 통한 수익창출 (1,239억원) 등으로 7026억원 부채감축 과 방만 경영 해소 등 정부정책과 공단의 미션 및 비전에 대한 전사전략을 계약내 용에 포함했다. 을 바탕으로 임원 및 소속장 성과계약 이 행실적을 평가하여 계약서에 따른 권한과 책임에 따라 성과급 차등지급, 인사 등의 임원평가에 활용할 예정이다. 철도부지 위험매설물 임대기준 개선 으로 안전사고 예방 창의개선사례 품질경영대회에서 최우수상 수상 한국철도시설공단 시설사업본부는 5월 28 일 서울 SETEC에서 한국표준협회가 주최 하는 창의개선사례 품질경영대회 CoP*부 문에서 최우수상을 수상했다. * CoP(Community of Practice) : 조직 내 당면 문제를 체계적으로 접근하여 해결하고, 그 해결 과정을 지식으로 공유하는 학습조직 한국철도시설공단 본부는 위험매설물 임 대기준 개선으로 안전사고 사전 예방 이라 는 주제로 학습활동을 전개, 철도부지내 가 스 송유관 매설정보 수기 관리의 문제점 결되는 원가절감, 품질 및 생산성 향상, 고 개만족 등의 문제점을 찾아 해결방안 및 실행성과를 낸 품질혁신 우수사례를 경쟁 하고 공유했다. 한국철도시설공단 강영일 이사장은 미래 는 멈추지 않는 자들의 몫으로 창조적 사 고를 통한 끊임없는 도전 과정 속에서 새 로운 것을 만들어 낼 수 있다 며, 이번 창 의개선사례 경진대회 최우수상 수상을 계 기로 공단은 앞으로도 CoP기반의 지식혁 신활동을 지속적으로 추진하여 공공기관 품질혁신을 선도해 나가겠다 고 수상 소감 을 밝혔다. 2015년 연구개발과제 제안 공모 철도 안전 및 건설 사업비 절감관련, 5월 30일부터 8월 31일까지 시행 한국철도시설공단 KR 연구원은 국내 철도 건설 기술력 향상을 위해 2015년도에 신 규로 수행할 연구개발과제를 지난 30일 부터 8월 말일까지 이메일(seong0122@ kr.or.kr)을 통해 공모한다. 연구과제 공모 대상은 선진철도 기술수준 확보를 위한 철도기준 정립 철도건설현장 안전 강화 철도건설 사업비 절감 기술제품 부품 국산화 철도 신제품 개발 등 철도산업발 전을 위해 필요한 정책 및 기술개발과제로 2015년 신규 연구개발과제 제안 공모 국내 철도건설 기술력 향상을 위해 신규로 수행 할 연구개발과제를 다음과 같이 공모하오니, 많은 참여 바랍니다. 공모기간 : 2014년 5월 30일~8월 31일 공모방법 : EMAIL로 제안서 제출 기타 자세한 사항은 공단 홈페이지 한국철도시설공단소개KR소시공지사항 의 안내문 참조 60 61
News Briefing 한국철도시설공단 소식 News Briefing NEWS _ KOREAN RAIL TECHNOLOGY 수인선 송도~인천간 4개 지하역사 신축 공사 발주 용현역, 남부역, 국제여객터미널역, 인천역 내년 12월 개통 예정 한국철도시설공단 건설본부는 수원 인천 복선전철 건설사업 구간 중 2015년 12월 개통예정인 송도 인천구간의 4개 지하역사 (용현, 남부, 국제여객터미널, 인천)의 건축 공사를 지난 5월 발주 후 7월부터 착공한 다고 밝혔다. 이번에 신축하는 4개 역사는 총 595억원 의 사업비가 투입되어 내년 12월에 개통할 계획으로 이용객의 편의 및 안전을 위해 화재 등 비상사태를 대비한 이용객 피난 안전성 분석 결과를 설계에 반영하였으며 이용객의 안전과 공기질 향상과 냉난방 효율을 위해 모든 승강장에 스크린도어를 설치할 예정이다. 한국철도시설공단 건설본부는 건설중인 수 원 인천 복선전철 건설사업은 2012년 6 월 오이도 송도구간을 우선 개통됐고 송도 인천구간은 2015년말, 수원 한대 구간은 2017년말까지 순차적으로 개통할 예정이다. 한국철도시설공단 조순형 건축설비처장은 내년 12월 수인선 송도 인천구간이 개통 되면 안산선과의 환승뿐 아니라 경인선의 지상 인천역과 수인선의 지하 인천역간 지 하환승통로로 바로 환승이 가능해 수도권 서남부 지역주민의 교통편익 개선과 지역 개발 촉진에 크게 기여할 것 이라고 밝혔다. 철도공단조달청, 입찰 담합 등 불공정 계약 사전 차단 효율적 예산 집행 위한 업무정보 공유 및 총사업비 검토 대상 확대 등 상호협력 한국철도시설공단은 조달청과 6월 9일 조 달청 대회의실에서 공사입찰 담합방지, 총 사업비 적정성 검토 등 불공정 계약행위 방지를 위한 업무협약을 체결했다. 양 기관은 이날 협약을 통해 불공정 계약 행위 방지를 위한 공사입찰 담합방지 시스 템 구축, 총사업비관리 대상사업* 의 공사 비 적정성 검토기간 단축, 입찰자를 실시간 으로 평가할 수 있는 시설공사의 업체평가 자료 공유 등 각종 정보를 상호 제공하기 로 했다. * 국가 직접시행사업, 국가위탁사업, 예산 기금 의 지원을 받아 지자체 공공기관 등이 시행하 는 사업 중 완성에 2년 이상이 소요되는 사업 으로써, 총사업비가 500억원 이상인 토목 및 정보화 사업, 200억원 이상인 건축사업 한국철도시설공단은 이를 계기로 총사업 비관리 대상사업 뿐만 아니라 100억 원 이 상 일반 공사에 대한 공사비 적정성 검토 를 조달청에 추가 요청키로 했으며, 물품구 매 시 나라장터 종합쇼핑몰을 적극 이용하 기로 하였다. 한국철도시설공단 강영일 이사장은 양기 관이 그 동안 축적한 각종 계약 관련 노하 우와 정보를 상호 공유함으로써 보다 더 투명하고 공정한 계약집행을 통해 예산의 효율적 집행은 물론 철도시설공사의 안전 확보에도 도움이 될 것 이라고 밝혔다. 구 분 현 행 개 선 개념 철도공사(운영자) 의견 위주 이용자(고객) 위주 (이용자) 인터넷 철도 동호회, 지자체, 역사 건설지역 일반인 등 설계 (운영자) 철도공사 참여자(안) (영업 시설분야, 해당지역 역장), 철도 운영기관 (10~15명) (자문그룹) 해당 지자체 교수, 공단 설계자문 위원 (계획, 디자인, 교통) 우리지역 철도역사, 국민 참여로 설계 바꾼다 사용자가 직접 참여하는 철도역사 설계 한국철도시설공단 건설본부는 철도역사( 驛 舍 ) 설계과정에 철도이용객의 다양한 의견 이 반영 될 수 있도록 이용자 참여형 역사 설계를 추진하기로 했다. 그동안 철도역사는 운영자(코레일)와 공급 자(한국철도시설공단, 설계사) 위주로 건설 되는 경우가 많아 지역특성 반영이나 철도 이용객의 의견을 충분히 반영하는 절차 없 이 디자인되어 특색 있는 역사건설에 한계 가 있었다. 이용자 참여설계는 사용자의 관 점에서 파악하고 있는 문제점과 경험 속에 잠재해 있는 요구사항을 드러내어 구체화 하는 것으로 워크숍을 통하여 설계(안)을 평가[디자인품질평가지표(DQI)를 활용], 수 정 과정을 거쳐 최적의 설계안을 도출하는 과정에 일반국민이 직접 참여하는 방법이다. * DQI (Design Qulity Indicator) 이해당사자들의 다양한 의견을 수렴하고 의사결정 및 합의 도 출을 위해 필요한 사항을 계량화 지표화 하여 설계안을 평가하기 위한 체크리스트 설계에 참여하는 일반국민은 인터넷 등을 통해 공모할 수 있으며 앞으로의 진행과정 과 우수역사 답사, 내가 희망하는 역사 모 습, 내 외부공간 이미지 선호도 조사 등 이용자의 다양한 의견을 청취할 계획으로 원주~강릉 복선전철 사업구간의 역사 설 계(6월말 착수)부터 본격 적용한다. 한국철도시설공단 조순형 건축설비처장은 설계단계부터 이용자의 의견을 반영함으 로서 이용자들에게 만족도 높은 역사를 제 공할 수 있고, 철도역사 설계과정을 공개 하게 되어 투명한 사업집행 효과가 기대된 다 고 밝혔다. 품질경영혁신 경진대회 우수상 수상 폐철도자갈 처리방법 개선으로 친환경 철도 건설 선도 한국철도시설공단 충청본부는 6월 10일 대전광역시가 주최한 2014년도 품질경영 혁신 경진대회에서 환경/안전품질부문에 서 우수상을 수상하여 올 8월에 개최되는 제40회 전국 품질분임조 경진대회 본선에 진출하는 성과를 이뤘다. 이번 품질경영혁 신 경진대회는 환경/안전품질, 6시그마, 상 생협력, 현장개선 등 9부문에 16개 팀 170 여명 한국철도시설공단 분임원들이 참가하 여 각 분야의 개선내용을 공유하는 자리였 다. 한국철도시설공단 본부는 환경/안전품 질 부문에서 폐철도 자갈 처리방법 개선으 로 친환경 철도건설 이라는 과제로 철도건 설현장에서 발생되는 폐철도자갈의 재활용 을 통한 폐기물 처리비용 절감 등으로 85 억원의 예산절감 및 석산 개발 억제 등 일 석이조 효과를 거둔 것을 높이 평가받았다. 한국철도시설공단 본부 관계자는 앞으로 도 자원 재활용을 통한 친환경 철도, 경제 적이고 쾌적한 철도건설, 환경개선을 선도 하는 사회적 공기업으로 최선을 다하겠다 고 밝혔다. 6월 30일부터 인천국제공항까지 KTX 운행 KTX 직결로 지방에서 인천국제공항까지 한 번에 이동 한국철도시설공단 건설본부는 경부 및 호 남고속철도를 인천국제공항까지 직접 연결 하는 공항철도 연계시설 확충사업을 완료 하고, 오는 6월 30일부터 KTX 인천국제공 항역을 개통했다. 인천국제공항 KTX 운행 이 개통되어 부산, 광주 등에서 KTX를 탑 승한 승객이 버스나 공항철도로 환승할 필 요 없이 인천국제공항까지 직접 이동할 수 있으며, KTX가 인천국제공항역 외 검암역 에도 정차함에 따라 인천 서부지역 주민 들도 서울역이나 용산역까지 나오지 않고 KTX를 이용할 수 있게 된다. KTX 운행은 1일 총 20회(상행 10회, 하행 10회)이며, 경부선 12회, 호남선 4회, 전 라선과 경전선 각 2회씩 운행된다. 인천국 제공항까지 운행시간은 부산역에서 3시간 30분, 광주송정역에서 3시간 57분이 소요 될 전망이며 향후 경부고속철도 대전 대 구 도심구간 개통 시 3시간 20분대(부산 ~인천공항), 호남고속철도 개통 시 2시간 30분대(광주~인천공항)로 운행시간이 더 욱더 단축되어 접근성이 대폭 향상될 것으 로 기대하고 있다. 또한 2017년 원주~강 릉 복선전철이 완공되면 인천국제공항에서 용산~청량리~원주를 거쳐 평창 및 강릉 까지 KTX로 직접 이동 할 수 있어 2018년 평창동계올림픽 성공적 개최를 위한 철도 교통망도 확충될 것으로 기대된다. 62 63
News Briefing 한국철도기술연구원 소식 News Briefing News Briefing NEWS _ KOREAN RAIL TECHNOLOGY 수서발 고속철도 출발역, 수서역사 본격 건설 추진! 수도권 동남부 거점역으로서의 기능 수행 무선 급전으로 고속열차가 달린다 철도연, 세계 최초 1MW급 무선전력전송 기술 고속철도 적용 또한 고속열차를 움직이기 위해서는 1MW 급 2,800V의 대용량 고전압이 필요한데, 이를 제한된 공간 내에서 무선으로 전송하 는 경우 고전압 상태에서 절연 파괴 현상 이 발생하는 문제점이 있었다. 이를 해결하 기 위해 전압 분산형 구조를 개발했고, 절 연 설계를 최적화 하는 방법 등을 적용했 한국철도시설공단 건설본부는 2015년 말 완공예정인 수서발 고속철도(수서~평택 구간)의 수서역사 신축공사 를 6월 중 입 찰공고 후, 8월 중 착공할 계획이라고 밝 혔다. 수서역사는 사업비 542억이 투입되 어 대지면적 118,133m2, 지하1층 지상3층 규모(건축 연면적 8,556m2)로 건설되며 대 지면적의 42%인 50,256m2를 문화광장 및 녹지공간으로 조성하여 이용객들의 편의공 간으로 제공할 계획이다. 특히 수서발 고속철도가 완공되면 수서역 은 1일 약 4만여 명의 고객이 이용할 것으 로 예상되어 고속철도 승강장에서 지하철 3호선으로 바로 환승할 수 있도록 지하 환 승통로(양방향 무빙워크 설치)를 만들고, 역사에서 지상교통수단(버스, 택시, 승용차 등)까지 환승동선을 최소화(25m)하는 등 고속철도 이용객 편의를 최우선으로 고려 했다. 한국철도시설공단 본부는 수서역사가 서울 강남권과 경기남부 지역주민들이 고속철도 를 편리하게 이용할 수 있는 수도권 동남 부 거점역으로서, 서울역과 함께 고속철도 의 또 다른 중심역 기능을 수행할 것으로 기대하고 있다. 호남고속철도 익산역사 신축공사 착착 진행! KTX 직결로 지방에서 인천국제공항까지 한 번에 이동 한국철도시설공단 호남본부는 호남고속철 도 익산역사를 당초 일정보다 1개월 빠른 11월 말 완공할 예정이라고 밝혔다. 익산역사는 공정률 82%로 골조공사 및 역 사 지붕공사를 완료하고 현재는 대합실 및 화장실 등 내부 마감공사가 한창 진행 중 이다. 특히 철도 이용자의 역사 접근성 및 이용편의 향상을 위해 연계교통 개선방안 등을 관계기관과 협의 중이며 택시 등 관 련단체의 의견을 수렴하여 대중교통 환승 시설 및 주차장 조성도 금년 말까지 단계 적으로 완공할 예정이다. 전라선과 호남선 및 장항선의 관문에 위치 한 익산역사는 1일 18,300명이 이용할 수 있는 연면적 3,104m2 규모이고 친환경 신 재생 에너지 설비인 지열 냉난방과 태양광 발전, 에스컬레이터 등 승강설비를 갖춘 초 현대식 역사로 건설될 뿐만 아니라 지역의 상징인 보석의 이미지를 형상화한 형태로 계획되어 현재 익산시에서 추진 중인 복합 환승센터 건설사업과 연계하여 익산시의 랜드마크 역할을 할 것으로 전망된다. 한국철도시설공단 본부는 올 12월에 신역 사 영업이전이 가능할 것으로 예상하고 있 으며 역사를 적기에 완료하여 여객이 보다 더 쾌적하고 편리하게 이용할 수 있도록 최선을 다하겠다고 밝혔다. 한국철도기술연구원은 머리 위 전차선이 아닌 열차 바닥에 전기를 공급해 고속열차 를 움직이는 대용량 고주파(60kHz, 1MW 급) 무선전력전송 기술을 세계 최초로 고속 열차에 적용하는 시험을 5월 20일(화) 오 전 10시 30분 의왕시 철도연 무선급전시 험선에서 공개했다. 무선전력전송 기술은 물리적인 접촉 없이 대용량의 전원을 공급하는 방법으로, 궤도 를 따라 설치된 무선급전장치에서 60kHz 의 고주파 전력을 자기장으로 변환하여 열 차에 전원을 공급하는 기술이다. 고속열차에 적용한 1MW는 대형버스 10대 를 동시에 움직일 수 있는 대용량으로, 향 후 대용량 전력이 필요한 고속철도, 도시철 도 등 모든 철도시스템에 무선전력전송 기 술을 적용할 수 있는 가능성을 열었다. 이번에 확보된 무선전력전송 기술은 기존 의 버스나 트램의 충전식 무선전력전송 기 술과 달리 배터리 없이 무선으로 집전된 전력만으로 1MW급 대전력이 필요한 고속 열차를 움직였다는 데에 큰 의의가 있다. 기존 무선충전형 전기버스 용량의 100kW 보다 10배 높고, 무선급전용 트램 용량의 180kW보다 5배 이상 높은 용량인 1MW급 의 대용량 기술을 세계 최초로 구현한 것 이다. 트램에서는 집전장치 100kg당 30kW 의 전력을 공급할 수 있었지만, 이번에 개 발된 고속열차 집전장치에서는 100kg당 100kW의 전력을 공급할 수 있어 무게 대 비 용량을 3.3배 정도 증가시켰다. 다. 무선전력전송 시스템은 전차선을 대신 하여 열차 하부를 통해 비접촉 방식으로 전력을 공급하기 때문에 전차선 설비 등 부품의 유지보수 및 교체가 필요 없고, 지 상에서 보수 작업이 가능하여 유지보수 비 용이 줄어든다. 전차선 설비가 필요하지 않 기 때문에 터널의 단면적이 축소돼 건설비 등을 줄일 수 있다. 또한 2층 열차 등 객 차 및 화차의 복층구조 설계를 지금보다 1.3m 높일 수가 있다. 또한 전차선이 없어 져 미관 개선은 물론이고, 컨테이너 상하역 작업 시 디젤화물차를 사용해야 했던 항만 이나 컨테이너 야드 등에서도 전기화물열 차로 전환할 수 있어 선로 주변의 공기오 염과 소음을 줄일 수 있다. 열차가 지나는 구간 외에는 전기가 공급되지 않아 전차선 단선과 같은 급전선 사고 방지는 물론이고, 감전 등의 안전사고 위험도 없다. 철도연 첨단추진무선급전연구단 이준호 박 사는 무선전력전송기술의 실용화를 위해 집전장치의 소형화와 경량화, 집전장치와 급전장치의 간격 증대에 따른 무선전력의 원활한 송수신 기술 확보, 비용 절감을 위 한 최적 설계 기술 개발 등을 진행할 계획 이다. 며 철도의 전력공급 방법을 바꿔 철 도시스템의 패러다임을 변화시킬 무선전력 전송 기술 개발을 더욱 가속화 해 경전철, 고속열차에 상용화하겠다. 고 전했다. 철도연, 친환경 콘크리트 침목 KRS 인증 획득 저탄소 친환경 신재료, 내구성도 뛰어나 한국철도기술연구원은 산업부산물 철강슬 래그를 재활용하여 콘크리트의 주재료인 시멘트와 천연골재의 사용량을 획기적으로 감소시킨 친환경 콘크리트 침목(PSC침목 : Prestressed Concrete Sleeper)이 철도 용품 품질인증(KRS인증, 한국철도공사)을 획득했다. 친환경 PSC침목은 콘크리트 침 목의 주재료로 쓰였던 시멘트의 30%를 고 로슬래그로 대체했고, 천연 잔골재 모래 대 신 제강슬래그를 재활용하여 제품의 강도 와 내구성능을 향상시켰다. 이를 통해 콘크 리트 제조 단가를 절감했다. 재활용 재료를 사용함으로써 이산화탄소 배출량을 침목 1 정당 약 10kg 줄였는데, 이것은 소나무 2 그루를 심는 것과 같은 효과다. 한국철도규격과(KRS)과 유럽품질규격(EN) 의 성능을 만족하는 친환경 PSC침목은 2010년 개발을 완료하고 2010년 10월부 터 3년간 일반철도 중앙선 풍기~희방사 구간에 시험 부설하여 열차 하중을 지지하 는 우수한 역학적 성능 및 내구성능을 인 정받았다. 개발된 PSC침목의 배합기술은 서울메트로 1호선 청량리~회기 구간에 B2S공법용 콘 크리트 슬라브 궤도에 시범 적용됐으며, 일 반철도 중앙선 200km구간 침목 설계에 반 영돼 올해 말부터 건설될 예정이다. 이와 함께 세계철도학술대회(WCRR 2011) 의 Best Poster Award를 비롯해 미국 콘 크리트학회(ACI)와 미국 토목학회(ASCE) 에서 우수한 학문적 평가를 받으며 독창성 을 인정받았고, 미국, 중국, 유럽, 인도 등 에 특허 출원 및 등록되어 있다. 한편 개발을 총괄한 철도연 고태훈 박사 는 친환경 PSC침목은 콘크리트용 저탄소 친환경 신재료 기술로 철도분야 뿐 아니라 콘크리트가 많이 쓰이는 토목분야에 확대 적용할 수 있는 신재료 기술이다 고 밝혔다. 64 65
News Briefing 한국철도기술연구원 소식 세상을 바꾼 철도이야기 응답하라 1765 News Briefing NEWS _ KOREAN RAIL TECHNOLOGY 응답하라 미래창조과학부 블로그 기자단 해무 시승행사 동련분산식 차세대 고속열차, HEMU 430X 알리는 시승행사 열려 고남숙 소장은 현재 여성가족부에서 위촉 직으로 되어 있으며 성희롱, 성매매 아동성 폭력예방교육 및 장애인 성폭력예방전문강 사로 활동하고 있다. 응답하라 1765년 철도의 기원 디트로이트 Astraeus사 로저 코웁 회장 일행, 철도연 방문 21세기, 철도는 많은 사람들을 실어 나르는 대중교통의 한 수단으로 널리 이용되고 있습니다. 하지만 최초의 철도는 승객위주가 아닌 석탄이나 광석을 운반하는 용도로 많이 사용되었습니다. 이번 시간에는 유럽최초의 철도와 우리나라 최초의 철도에 대해 알 미국 철도차량소재 관련사 일행, 철도연 방문 됐다. 또한 연구원의 안전 및 윤리경영 실 천의지를 대내 외 표명하는 계기가 되었다. 안전교육은 이희업 전 연구경영본부장이 실험실 안전사고 사례를 통한 안전의식을 아보도록 하겠습니다. 세계철도의 기원 최초의 철도는 중세 유럽의 탄갱이나 광산에서 석탄이나 광석을 운반하는 궤도에서 시작되었습니다. 한국철도기술연구원은 4월 15일(화) 미 래창조과학부블로그 기자단 14명과 함 께 광명역에서 부산역으로 출발하는 해무 (HEMU430X) 시승행사를 열었다. 철도연 박준혁 박사가 철도연 현황과 함께 우리나 강화시키는데 집중했다. 윤리교육은 이정 만 감사실장이 타 기관 비리 사례를 통한 윤리의식 강화와 필요성에 대해 설명했다. 한편 모든 직원은 기관의 윤리 및 안전의 식을 높이며, 부정비리 행위 및 불공정 거 이러한 철도는 1765년에 들어서 잉글랜드 북부 뉴캐슬 가까이에 있는 크링워스탄갱 궤간에 궤도를 부설한 후 조지스티븐슨이 증 기기관차를 개량함에 따라 표준궤관의 개념이 확립되었습니다. 그 이후 1775년도에 제임스 와트가 제작한 증기기관차는 대기압 이상의 압력을 사용하여 성능을 높였습니다. 이는 광산용으로 사용되던 철도의 역할이 공장동력으로도 사용하는 범용성을 갖추게 되는 계기가 되었고 산업혁명의 추진력이 되었습니다. 라 철도기술의 현재와 미래에 대해 설명했다. 한국철도기술연구원에 4월 2일(수) 디트로 래 없는 청렴한 업무수행, 안전규정 및 수 그리고 철도연 차세대고속철도기술개발사 업단 김석원 팀장이 430km/h급 차세대 고 속열차, 해무(HEMU430X)를 소개하고, 기관실, 특실, 일반실, 카페테리아 등 해무 열차 구석구석을 함께 살펴봤다. 한국철도기술연구원, 양성평등 교육 실시 직장 내 건전한 근무분위기 조성 목적을 위해 양성평등교육 시행 이트 Astraeus사 로저 코웁 회장 등 철도 소재 관계자 일행이 철도차량 경량화 소재 및 중고속 (200km/h급) 철도관련 자문을 위해 방문했다. Astraeus사의 이날 방문으로 철도연의 R&D 현황 소개 및 철도차량 소재 관련 협 의가 이뤄졌다. 또한 Astraeus사의 제작기 술과 철도연의 철도차향 설계 및 시험평가 기술을 접목한 공동연구 가능성을 확인하 는 시간이 되었다. Astraeus사는 자동적층장비(automatic fiber placement machine) 및 상온경화 소 재를 적용하여 복합소재 제작시 일반적으 칙을 준수하고 적극 실천할 것을 서약했다. 우리나라 철도의 기원 1899년도, 서울 노량진인천 제물포 구간에 33.2Km구간의 우리나라 최초의 철도가 개통되었습니다. 처음에는 미국인인 모스 가 부설권을 얻어 공사를 시작했으나 자금문제로 공사를 중단하게 되었고 결국 일본의 경인철도회사가 부설권을 인수해 경인선 을 완성하였습니다. 당시의 열차는 증기기관차로써 20Km/h로 달렸으며 기관차 4대와 객차 6대, 화물차 28대로 이루어졌으며 서울, 인천구간을 연결하는 구심점이 되었습니다. 과거 세계철도의 변방이었던 우리나라는, 단기간 동안 발전에 발전을 거듭하여 현재는 세계고속철도의 중심국가로 성장하였습니다. 우리나라 철도의 기원과 역사는 비교적 짧지만 뛰어난 기술력을 바탕으로 세계철도발전에 기여하고 있으며 머지않아 철도의 새 로운 역사를 열어갈 것입니다. 우리나라 최초의 철도 출처 : 한국민족문화대백과 로 적용되는 성형기(autoclave)를 사용하 지 않고 복합재 부품을 제작하는 회사이다. 한국철도기술연구원에서는 4월 17일(목) 전 직원을 대상으로 하는 성폭력, 성희롱, 성매매 금지 예방을 위한 양성평등교육을 5동 오명홀에서 오전 10시부터 진행했다. 이 날 교육은 성매매 반인권성에 대한 내 용과 직장 내 개선되어야 하는 성폭력 및 성희롱 발언에 대한 내용을 한국양성평등 교육진흥원 고남숙 소장이 진행했다. 철도연, 안전 및 윤리준수 서약식 진행 안전 및 윤리의식을 고취 및 실천의지 표명 한국철도기술연구원은 6월 2일(월) 전 직 원을 대상으로 하는 안전 및 윤리준수 서 약식을 개최했다. 이 날 교육은 안전과 윤리경영의 중요성이 강조되는 시대적 상황을 반영하여 원내 외 안전 및 윤리의식 고취 목적으로 진행 66 67