현대로템의 독자적인 열차통합정보시스템 HIS 기술력

현대로템 블로그에서 소개해 드렸던 '알아두면 쓸데있는 열차 방송시스템 상식'을 기억하시나요? 철도 개발 초기에 수동으로 하나하나 넘기며 육성으로 진행해야 했던 방송시스템은 과학 기술의 발달과 함께 통합된 디지털 방식의 통신 시스템으로 발전했습니다. 이러한 방송시스템의 '끝판왕'이 바로 알쓸신철을 통해 소개한 현대로템의 독자 개발 시스템 HIS(HYUNDAI INFOTAINMENT SYSTEM, 현대통합정보시스템)라고 할 수 있는데요. 오늘 현대로템 블로그에서 최첨단 디지털 통신 시스템 HIS의 모든 것을 살펴보겠습니다.

▲알아두면 쓸데있는 열차 방송시스템 상식(바로가기)

디지털 방식을 적용한 최첨단 열차통합정보시스템

우리가 타는 열차는 크게 네 가지의 방송시스템을 포함하고 있습니다. 먼저 승객에게 운행 및 여행에 대한 정보를 안내하기 위해 사용되는 ‘방송 장치’와 ‘표시기 장치’가 그 주인공입니다. 방송장치는 음성 안내 등의 청각 서비스를 제공하기 위해 사용되며, 표시기 장치는 LCD 혹은 LED 모니터 상에 표시되는 시각적 서비스를 제공하는 데 사용됩니다. 이 외에 객실 내부에서 발생하는 안전사고 등에 대비하기 위해 실시간 모니터링을 할 수 있는 ‘CCTV 장치’와 기관사나 승무원이 운영사령부와 통화할 수 있는 ‘열차무선통신장치’가 열차 방송시스템을 구성하는 가장 핵심적이고 필수적인 요소라고 할 수 있습니다.

▲KTX 정차역에 설치된 출발 열차 시간 표시기 장치

지금은 디지털 방식의 방송시스템이 대중화되었지만, 불과 몇십 년 전까지만 해도 아날로그 방식의 방송시스템이 일반적이었는데요. 아날로그 방식이 적용되었던 과거에는 음성 및 영상 신호를 아날로그 데이터로 처리하였고, 각 장치를 독립적으로 제어하는 방식을 이용했습니다. 하지만 독립적으로 제어되는 분산형 시스템의 경우 배선작업 및 인통선 신호가 복잡하기 때문에 시스템 유지보수에 어려움을 겪는다는 단점이 있었죠.

이러한 단점을 보완하기 위해 아날로그 방식의 분산형 시스템 대신 음성 신호를 디지털 방식으로 전환하고, 방송 장치와 표시기 장치를 통합한 제어장치가 널리 도입되기 시작했습니다. 이 부분 통합형 시스템은 분산되어 있던 장치를 하나로 통합하였기 때문에 이전 모델에 비해 훨씬 단순한 구조를 가지고 있습니다. 덕분에 유지보수의 측면에서 독보적인 효율성을 자랑하죠. 또한 기존의 분산형 시스템이 하드웨어에 의존도가 높아 시스템 설치 이후 확장성이 낮았던 반면, 통합형 시스템은 소프트웨어에 의존하기 때문에 향후 시스템 확장에도 유리합니다.

이러한 통합형 시스템의 효율성과 안정성에 주목한 현대로템은 기존의 통합형 시스템에서 한 걸음 더 나아가 4차 산업 혁명 시대의 핵심 기술을 적용한 통합형 시스템 개발에 착수했는데요. 그렇게 탄생한 것이 바로 현대로템만의 독자 개발 시스템 HIS(HYUNDAI INFOTAINMENT SYSTEM, 현대통합정보시스템)입니다.

현대로템이 개발한 HIS는 철도의 미래로 꼽히는 스마트 트레인 기술과도 맞닿아 있습니다. 국내 IT 산업의 우수한 기술 경쟁력을 기반으로 현대로템의 철도 기술과 노하우를 접목한 결과, 완전한 형태의 통합형 시스템을 완성할 수 있었던 것이죠. 그렇게 오랜 개발 기간 끝에 탄생한 HIS는 ‘승객 서비스’, ‘신뢰성’, ‘효율성’, ‘유지 보수성’까지 철도 이용 시 꼭 필요한 4가지 핵심 항목을 높은 수준으로 끌어올리며 세간을 놀라게 했습니다.

IP 통신 네트워크가 적용된 방송 장치와 표시기 장치, CCTV 등은 기존의 통합 시스템의 한계를 뛰어넘는 기술력을 자랑합니다. 국제 규격의 표준화 네트워크를 적용하여 시스템의 신뢰성을 확보하였을 뿐만 아니라, 최신 IoT 기술의 적용으로 시스템 확장이 이전보다도 훨씬 간편해졌습니다. 또한 실시간 고장 분석 기능을 이용해 운용상의 효율성이 증대되었고, 멀티미디어 서비스를 비롯한 비상통화, CCTV 기능 등을 갖추어 승객 맞춤형 서비스를 제공할 수 있게 되었습니다. 신기술과 고사양을 탑재한 그야말로 미래형 통합 시스템의 ‘끝판왕’이 등장한 것이죠.

현대로템의 열차통합정보시스템 HIS, 무엇이 다를까?

IP 통신 네트워크 기술이 접목된 HIS에는 다양한 신기술이 적용되었습니다. 객실 혼잡도 정보 및 위치 기반의 멀티미디어 서비스를 제공하는 종합 정보 시스템, 무선 인터페이스 기술, 승객용 VOD, 승객 서비스 향상을 위한 VoIP, 스마트 CCTV, 스트레치 LCD 등이 그 대표적인 예입니다.

특히 무선인터넷 기반으로 소프트웨어를 일괄 업데이트 할 수 있어 철도 안전을 한 단계 상승시킨 것이 눈에 띄는데요. 싱글 포인트를 통해 전 장치의 점검 및 유지보수가 빠르게 가능하기 때문에 원격제어 및 고장 조치 수준을 월등히 끌어올렸습니다. 실시간으로 고장 관리 및 데이터 분석이 가능하기 때문에 안전과 효율을 동시에 만족시키는 기술이라고 할 수 있습니다.

▲HYUNDAI INFOTAINMENT SYSTEM이라는 네이밍에는 고객 맞춤형 멀티미디어 서비스가 반영되어 있다

향상된 무선 인터페이스 기술 역시 주목할 만합니다. 현대로템의 신기술이 적용된 HIS를 장착하면 무선으로 차량 내 영상 테이터를 송출하거나 제어할 수 있고, 근접 차량 간 무선 통신도 가능하기 때문이죠. 이는 자연스럽게 배선 절감의 효과로 이어져 유지 보수 및 운영상의 편의로 연결됩니다.

그렇다면 승객이 직접 체감할 수 있는 변화에는 어떠한 것들이 있을까요? HIS는 네트워크에 최적화된 VoIP 기술을 적용하여, 다자간 양방향 다중 통화가 가능한 것이 특징인데요. 이를 통해 승객의 다양한 요구를 수용할 수 있는 동시에 서비스의 질적 향상을 이룰 수 있습니다. 더불어 VOD 시스템(EMU 250, EMU 고속차량에 적용)을 통해 개인 단말기를 이용한 음성∙영상 서비스도 함께 제공하기 때문에 승객의 만족도를 한 단계 더 높일 수 있게 되었습니다. 이는 곧 운영사의 부가가치 창출로 이어질 수 있어 일석이조의 효과를 내는 기술로 평가받고 있습니다.

▲운전실 전면 유리창에 열차 운행 시 필요한 정보를 현시하는 Head Up Display

HIS는 이 밖에도 이미지 프로세싱 기술을 적용해 화재 등 각종 상황을 자동으로 인식하는 ‘스마트 CCTV’와 다양한 사이즈로 구성된 LCD에 멀티미디어 정보를 보내고 운영사에 솔루션까지 제공할 수 있는 ‘스트레치 LCD’ 등을 탑재하고 있습니다. 이렇듯 승객의 편의와 안전을 최우선으로 고려한 신기술이 탄생할 수 있었던 것은 오랜 기간 직접 철도 차량을 설계하고 제작해온 현대로템이기에 가능했던 일인데요.

현대로템은 이러한 독보적인 기술력을 바탕으로 2013년 터키 이즈미르 전동차 120량, 2014년 부산도시철도 1호선 48량, 2017년의 터키 이스탄불 마흐믓베이 전동차 80량, 터키 이즈미르 및 안탈리아 트램 등 2019년 현재까지 전동차 1088량, 트램 56개 편성에 HIS를 적용하였습니다. 국내는 물론 세계 시장에서도 기술력을 인정받으며, 향후 HIS의 다양한 활용 방안과 가능성을 입증해낸 것입니다.

험난했던 HIS의 개발 과정

이렇듯 현재는 당당하게 세계 무대에서 활약하는 HIS이지만, 그 개발 과정은 절대 쉽지 않았습니다. 현대로템이 처음 HIS 개발에 착수하던 당시에는 방송시스템을 개발하는 국내 대부분의 업체가 철도차량에 대해 정확한 이해가 없는 상황이었습니다. 이 때문에 잦은 오류와 안전상의 문제가 발생하는 등 시스템의 개선이 필수적이었죠. 기존의 통합형 시스템의 한계에서 벗어나 높은 품질의 통합제어장치에 대한 필요성을 느낀 현대로템은 2011년 4월부터 2013년 3월까지 장장 24개월에 걸친 기간 동안 시스템 개발에 박차를 가했습니다.

▲열차에 적용되는 HIS 구조도

개발 초기에는 소프트웨어 구현 및 시험 과정에서 많은 시행착오를 겪기도 했는데요. 방송 및 표시기 장치의 설계 노하우와 시스템 구성 등에 대해 이론적으로는 숙지하고 있었지만, 실제 적용 과정에는 차이가 있었기 때문입니다. 한편, 네트워크 기반의 기술에서 가장 취약점으로 꼽히는 ‘보안’에 대한 이슈를 해결해야 하는 것이 HIS의 또 다른 과제였는데요. 현대로템은 승객의 안전과 정보 보호를 위해 무선 네트워크 보안 기술을 함께 적용되어 더욱더 신뢰도 높은 시스템 기술을 확보할 수 있었습니다.

이러한 우여곡절 끝에 2012년 개발을 완료한 HIS는 본격적으로 통합 방송 시스템의 솔루션을 확보하게 되었습니다. 2013년에는 최초로 양산에 돌입하며, 터키 이즈미르 전동차에 HIS를 적용하였죠. 그리고 마침내 2014년 9월, 이즈미르 전동차가 성공적으로 영업 운행을 개시하면서 국내외 다양한 전동차에 HIS 기술이 확대 적용될 수 있었습니다.

험난한 개발 과정 끝에 탄생한 HIS가 전동차 시장에 불러온 변화는 상당합니다. 각 시스템을 유기적으로 통합하여 시스템 단순화한 덕분에 고장은 획기적으로 줄어들고, 유지보수는 더욱더 편리해졌습니다. 편성 2중계 시스템과 링 네트워크를 적용하여 시스템 고장에도 빠르게 대응할 수 있어 승객 및 운영사의 만족도가 매우 높았습니다. 이처럼 HIS가 적용된 차량에서 다양한 운행 실적을 거둔 결과, 단기간에 무려 800량에 가까운 차량에 확대 적용될 수 있었습니다.

HIS, 현대로템의 경쟁력 있는 브랜드가 되다

이제 HIS는 현대로템만의 독보적이고 경쟁력 있는 하나의 브랜드로 자리 잡았습니다. 운영 실적으로 가능성을 입증한 것은 물론이고, 다양한 국제규격을 만족시키며 높은 품질을 보증한 덕분인데요. 까다로운 절차를 만족해야 하는 국제 규격을 획득하면서 HIS를 향한 신뢰도를 한층 높였습니다.

▲다양한 국제규격 인증을 확보한 HIS

현대로템은 ISO, IRIS, CMMI까지 세 가지 국제 규격을 획득하며 시스템 안정성을 확보했습니다. 특화된 보증 활동을 통해 꾸준하고 안정성 있는 기술을 선보였고, 안전을 최우선의 가치로 두었기에 가능한 일이었습니다. 설계, 생산, 설치 분야에서 각각 특화된 품질 관리 기준을 적용하고, 품질 관리 활동에 대해 전사적인 차원에서 함께 참여가 이루어지고 있기 때문에 철저한 관리를 보장할 수 있는 것입니다. 이외에도 체계적인 절차와 서식에 의한 품질 활동, 품질 보증 활동 방법론에 의한 자주검사 절차 등 빈틈없는 시스템을 갖추기 위한 노력을 게을리하지 않고 있습니다.

오늘 현대로템 블로그에서는 현대로템만의 특화된 첨단 열차통합정보시스템 HIS를 만나보았습니다. 시대의 변화와 철도 기술의 발달이 불러온 시너지 효과가 새삼 놀라운데요. 이처럼 나날이 발전하는 기술 속에는 언제나 ‘사람’을 먼저 생각하는 현대로템의 철학이 담겨 있습니다. 철도의 기술은 결국 차량을 이용하는 사람을 위한 것이기에 현대로템은 오늘도 당신이 가장 안전하고 편리하게 목적지까지 도착할 수 있는 방법을 연구해 나갑니다.