노후화된 전동차 448량, 신규 전동차로 교체되는 이유는?

우리가 평소 편리하게 이용하는 전철과 지하철의 가격, 생각해본 적 있으신가요? 보통 지하철 전동차 1칸의 가격은 차량의 사양에 따라 조금씩 상이하지만, 1칸을 제작하는 데는 적지 않은 비용이 소요됩니다. 현대로템은 지난 2019년 12월 19일, 한국 철도공사(이하, 코레일)에서 발주한 전동차 448량의 납품 사업을 수주해 오는 2023년 3월까지 모두 납품할 예정이라고 발표했는데요.

오늘 현대로템 블로그에서는 노후화된 전동차를 교체하는 사업으로 더욱 편리해지는 전동차 노선들을 소개합니다.

노후화된 차량을 교체해야 하는 이유는?

▲서울 지하철에는 20년이 넘은 전동차가 30% 이상이다

현대로템이 수주한 차량 교체 사업의 가장 큰 이유는 당연히 ‘승객의 편리함과 안전’ 때문입니다. 국민의 세금이 들어가는 만큼 현대로템을 비롯한 철도차량 제작사는 법적으로 운행되는 기간동안 편안하고 쾌적하면서 안전한 차량을 견고하고 안전하게 제작합니다.

철도차량의 노후를 판단하는 기준에는 ‘기대수명’이라는 개념을 활용합니다. 철도차량의 기대수명은 철도차량의 제작 당시에 기대했던 성능을 유지하여 사용 가능한 기간입니다. 보통 우리나라 철도차량의 기대수명 관련 가이드라인은 차량 제작 후 20년이 경과한 시점부터 매 5년, 고장이 빈발할 경우 매 3년을 주기로 차량 정밀 안전진단을 거쳐 안전과 성능에 문제가 없는 경우에는 계속 사용이 가능한 것으로 평가합니다. 지난 9월 기준 코레일이 보유한 철도차량 중 도입된 지 20년이 넘은 철도차량만 전체의 30% 이상으로 추산되는데요. 차량 정밀 안전진단뿐만 아니라 주기적으로 차량의 상태를 체크하고 있지만 한계점은 존재합니다.

데이터 베이스를 활용한 유지보수 최적화(예정)

▲중정비 중인 차량의 대차 모습

그래도 최근 도입한 차량은 정해진 주기에 맞게 차량과 주요 부품의 상태를 체크하고 체계적으로 데이터베이스화하고 있습니다. 이렇게 정리된 데이터들은 차량의 상태를 모니터링하고 사고를 예방하는 데 큰 도움이 됩니다. 그러나 데이터베이스를 구축하는 개념 이전의 철도차량은 데이터 베이스 구축이 많이 되어 있지 않아 차량의 고장을 분석하기가 수월하지 않습니다. 또한, 이러한 데이터들을 각각의 차량에서 직접 다운로드 받고 백업해야 하므로 번거롭기도 했죠.

이러한 문제 때문일까요? 모 기관에서 조사한 결과에 따르면 최근 4년간 수도권 지하철에서 발생한 사고와 운행 장애는 시설 및 전동차 노후화가 주요한 원인으로 꼽혔습니다. 이러한 이유로 서울교통공사는 2014년부터 10년에 걸쳐 노후 전동차 교체사업을 단계적으로 시행하겠다고 밝혔는데요. 코레일의 이번 차량 발주 역시 같은 이유 때문입니다.

4차 산업혁명 기술이 탑재된 현대로템의 새로운 전동차 

▲차량의 대차에 탑재된 CBM용 대차 센서(예정)

▲빅데이터를 활용하는 CBM의 작동과정

이번에 현대로템이 납품할 전동차에는 현대로템의 스마트 유지보수 시스템 CBM이 탑재됩니다. CBM이 탑재된 전동차는 열차에 설치된 각종 센서와 IoT(사물인터넷) 기술을 활용해 주요 장치를 실시간으로 감시하고, 운행 중 일어날 수 있는 사고를 사전에 예측합니다. 차량의 상태 정보와 그동안의 정비 이력을 빅데이터로 분석해 차량 정비 주기를 최적화해 차량의 상태를 언제나 안전하게 지켜주며, 이에 드는 인력과 비용 역시 절감할 수 있습니다. 

▲차량에 탑재된 KRTCS-1 시스템. 원격제어와 무인운전뿐만 아니라 ‘에코드라이빙’ 등 차량의 상태를 통제하고 바꿀 수도 있다

한국형 무선통신기반의 차상 신호 열차 제어 시스템 ‘KRTCS-1’도 새로운 현대로템 전동차에 적용되는데요. 이를 통해 무인운전 시스템을 탑재할 수 있도록 차량을 개량하는 설계에 반영할 계획입니다. 또한, 객실 내 CCTV 영상을 실시간으로 관제실로 송신하는 무선설비를 통해 차량에 사고가 발생했을 때 관제실에서 확인하고 즉각 조치를 할 수 있게 됩니다.

새로운 현대로템 전동차의 특장점은 이뿐만이 아닙니다. 차량 내 공기정화기를 설치해 그동안 지속해서 민원이 들어오던 악취 문제와 미세먼지 등 승객 건강 관련 설비를 강화했으며, 시각장애인을 위한 점자 블록과 휠체어나 유모차를 보관하는 공간을 마련해 교통 약자를 배려하도록 설계할 예정입니다. 

이번에 납품되는 전동차 448량은 1호선과 3호선에 각각 80량, 4호선에 180량, 분당선 108량씩 배치되지만 전부 같은 열차는 아닙니다. 과천안산선을 통과하는 4호선 180량과 경인선에서 운영되는 80량은 AC/DC 전환이 가능하고 해당 철로에 최적화된 최고 속도 110km/h로 설계됩니다. 3호선 80량은 DC 전원을 공급받으며 최고속도 역시 해당 철로에 최적화된 90km/h입니다. 분당선 108량은 AC 전원을 공급받으며 최고 운행속도는 과천안산선이나 경인선과 동일한 110km/h가 될 예정입니다.

시민 안전을 위한 노후 전동차 교체 사업 

현재 수도권 광역 열차를 운영하는 코레일과 서울교통공사는 노후 차량을 신규 전동차로 대체 또는 교체하는 사업을 진행 중입니다. 현대로템은 이번 448량 수주와 함께, CBM과 인포테인먼트 시스템 등 4차 산업혁명 시대의 철도 신기술을 적용해 편의성을 높이기 위한 노력을 계속해 나갈 것입니다. 앞으로 더욱 빠르고 안전해질 현대로템의 전동차를 기대해 주세요!