알아두면 쓸데있는 철도 인증 상식

현대로템 블로그에서 철도차량의 안전을 좌우하는 신호시스템과 그 중요성에 대해 몇 번 소개 드린 적 있는데요. 그렇다면, 그토록 중요한 철도차량 신호시스템은 어떤 기준으로 평가되고 어느 정도가 되어야 정말 안전한 걸까요? 오늘 알쓸신철에서 함께 알아보겠습니다.

 

철도차량 신호시스템의 글로벌 안전 인증

 

철도차량의 신호시스템에 대해 취득 가능한 글로벌 인증은 EN 또는 IEC standards에 따라 독립 안전성 평가 기관이 발급하는 SIL(Safety Integrity Level) 안전무결성수준성 인증이 있습니다. SIL은 철도, 원자력 발전, 의학용 기기 등 산업분야 장비의 안전성과 신뢰성 등급을 측정하는 것으로, 안전기능에 대한 위험, 즉 고장 발생 빈도에 따라 1~4등급으로 분류되는데요. 1등급은 1~100년 사이에 고장 발생 가능성이 있는 수준이며 2등급은 100~1,000년 사이, 3등급은 1,000~10,000년 사이, 4등급은 10,000~100,000년 사이로 등급의 숫자가 높아질수록 신호시스템의 고장 발생 빈도가 낮음을 뜻합니다.

철도시스템은 지멘스, 봄바르디에, 알스톰 등 유럽의 메이저 업체들이 시장 주도권을 가지고 있었기에 자신들이 사용하는 개발 프로세스와 기술표준들을 유럽표준화위원회(CENELEC)를 통해 유럽규격(EN)을 표준으로 등록하였습니다. 그리고 EU를 통해 해당 규격을 준수하는 시스템만을 다용 가능하도록 법제화했는데요. 이로 인해 후발 주자들은 정해진 기준에 충족하기까지 많은 시간과 인력이 투입되어야만 했죠.

이러한 배경으로, ISA(TuV SuD 및 TuV Rheinland)를 통해 SIL4 인증을 획득했다는 것은 해당 시스템이 EN 규격에서 요구하는 가장 높은 수준의 개발 프로세스를 준수하고 안전 기술을 적용하였음을 나타냅니다. 또한, 제품의 안전성을 보증함과 동시에 state-or-the-art로 설명되는 최신의 기술표준을 준수함을 인증해 줍니다.

 

현대로템 신호시스템의 SIL 인증 획득

 

현대로템은 2010년 말부터 약 3년간 준비한 열차종합제어관리시스템(TCMS, Train Control and Monitoring System)으로 2014년 2월에 SIL2등급 인증을 받으며 아시아 최초의 SIL 인증 획득 기업이 되는 영예를 얻었습니다.

 

▲ 현대로템이 카자흐스탄 알마티에 납품한 전동차

그리고 이어서 2013년 개통한 카자흐스탄 알마티 1호선 RF-CBTC(Radio-Frequency-Communication Based Train Control) 방식 차지상 통합 신호시스템이 2014년 5월에 SIL4등급으로 인증받는데요. 이는 국내 업체 최초 RF-CBTC 신호시스템 개발 및 SIL4인증 획득, 해외로의 진출로 의미가 컸습니다.

또한, 현대로템은 2014년에 국내 철도환경에 최적화된 한국형 열차제어시스템(KTCS, Korea Train Control System)을 개발, 안전무결성수준 인증 SIL4등급을 획득하며 우리나라 철도 시장에 새로운 한 획을 그었습니다.

▶ 무선통신으로 안전성 UP! 세계 최초의 한국형 열차신호시스템

 

▲ 현대로템이 수주한 카이로 2호선 전동차 조감도

이후로도 현대로템은 2021년 5월, 카이로 2호선에 적용되는 자동열차보호운행 소프트웨어(ATP/ATO Software on OBU)와 더불어 같은 해 10월에는 철도 무선통신망(LTE-R)을 기반으로 하는 한국형 일반·고속철도용 열차제어시스템(KTCS-L2)과 KTCS의 핵심 부품인 발리스전송모듈(BTM, Balise Transmission Module)에 대해 SIL4등급 인증을 확보했습니다.

 

▲ 현대로템이 개발한 발리스전송모듈(BTM) 장치와 BTM 안테나

특히, 발리스전송모듈은 2003년부터 전량 수입해왔던 부품이었는데요. 현대로템이 2017년부터 국산화 개발에 착수해 5년여의 기간을 거쳐 국내 최초로 독자 인증모델을 확보했으며, EU의 철도 상호호환성 기술표준(TSI) 규격에도 만족하는 설계로 추후 유럽 수출에도 기대를 모으고 있습니다.

▶ 현대로템 연구원이 들려주는 열차신호 수신장치 국산화 스토리

 

▲ 현대로템이 개발한 차상신호시스템 KTCS-M

여기서 끝이 아닙니다. 현대로템은 2020년 일산선 시범사업을 거친 한국형 도시철도 신호시스템(KTCS-M, Korea Train Control System-Metro) 역시 2021년 11월, SIL4 인증으로 안전성을 검증해 보였습니다.

그리고 현재 영업운행 본격 착수 전인 카이로 2호선은 기존 해외 업체 장치를 대체해 현대로템이 해당 노선의 지상신호설비와 호환 운영 가능한 차상신호장치를 신규 개발해 적용한 차량인데요. 여기에 적용된 카이로 2호선의 자동열차보호운행장치(ATP/ATO, Automatic Train Protection/Operation System) 또한 이달 초 SIL4 인증 획득 및 발주처 최종 컨펌이 완료되며 해외 시장 진출에 긍정적인 소식을 전했습니다.

 

철도차량 안전성에 대한 경쟁력 강화

 

신호시스템 국내 적용의 경우 철도안전법 발효에 따라 SIL4 인증이 요구되고 있습니다. 또, 최근 해외 프로젝트에도 대부분의 발주처에서 신호장치 SIL4를 공고 사양으로 요구하고 있기 때문에 신규 개발 신호시스템에 대한 SIL4인증은 필수 사항이 되었죠.

현대로템은 도시철도 및 고속열차용 다수 신호시스템에 대해 안전 무결성 최고 등급인 SIL4 인증을 지속적으로 획득하고 있습니다. 하지만 이것이 처음부터 결코 쉬운 일은 아니었는데요. 유럽 메이저 업체와 비교하면 후발 주자였던 현대로템이 처음 SIL4 인증을 고려한 신규 신호시스템 개발을 하기까지에는 여러 시행착오들이 있었는데요. 각고의 노력을 통해 현재는 어떤 시스템을 개발하더라도 SIL4 인증 획득을 목표로 하는 것이 자연스럽게 됐습니다.

 

▲ 현대로템은 지난해 국내 최초로 철도차량 전체 단위에 대한 글로벌 안전 인증을 획득했다.

현대로템은 철도차량 부문에서도 세계적인 수준의 인증 활동을 이어가고 있습니다. 지난해에는 진접선 전동차 독립안전성평가 인증 획득으로 국내 최초로 철도차량 전체 단위에 대한 글로벌 안전 인증을 획득하기도 했습니다. 차량의 부품이나 장치 단위가 아닌 차량 전체 단위의 포괄적인 안전성 평가를 획득한 것이죠.

▶ 현대로템, 국내 최초 철도車 단위 안전 인증 획득

이처럼 현대로템은 철도차량을 비롯해 다양한 신호시스템 인증 획득을 통해 철도 안전성 확보에 지속적인 노력을 기울이고 있습니다. 앞으로도 더욱 안전하게, 여러분의 일상에 편리함을 선사할 철도를 위한 현대로템의 행보에 많은 관심 부탁드립니다.