이젠 열차도 '자율주행'…철도연, 열차 간 통신기술 개발 세계 첫 성공

▲한국철도기술연구원 연구원이 총북 오송 철도연 철도종합시험선로의 터널에서 2대의 축소시험차량으로 T2T 통신 기술을 시험하고 있다. (사진제공=한국철도기술연구원)

열차도 자율주행으로 운행하는 시대가 가까워졌다.

한국철도기술연구원(이하 철도연)은 자동차와 주변의 모든 사물을 연결하는 차량·사물통신(V2X: Vehicle to Everything) 기술을 열차 자율주행시스템에 적용한 ‘T2T 열차 간 통신기술(Train-To-Train)’ 개발에 성공했다고 26일 밝혔다.

열차 자율주행시스템은 열차와 열차가 직접 통신해 열차 스스로 주행 안전을 확보하고, 운행 상황을 실시간인지·판단·제어하는 지능형 열차 제어기술 기술이다. 또 T2T 열차 간 통신기술은 사고 정보 등 주변의 교통상황과 교통의 흐름을 분석해 운전자의 안전운행을 돕는 자동차의 V2X 통신기술을 열차 자율주행시스템 실현을 위해 철도 환경에 맞게 개발한 기술이다.

철도연은 T2T 통신기술을 구현하기 위해 일정한 진로와 곡률 반경이 큰 선로를 주행하는 철도교통의 특성을 고려한 지향성 안테나를 개발했다.

도로를 달리는 자동차와는 달리 철도는 열차 길이가 길고, 운행속도가 높아서 빠르고 신뢰성이 높은 통신기술이 필요한데, 원하는 방향으로 전파를 더 멀리 보내는 특성이 있는 지향성 안테나 개발을 통해 열차 간 통신 거리를 증가시켰다.

철도연은 충북 오송의 철도종합시험선로에서 2대의 축소시험차량에 지향성 안테나와 기존 전방향성 안테나를 탑재하고 2대의 축소시험차량을 4㎞ 이상 간격으로 주행하면서 열차와 열차 간 통신시험을 세계 최초로 진행해 철도운행에 필요한 데이터 송수신에 성공했다.

특히 개활지 및 터널에서 정지 및 주행 환경에서 차량 간 통신 성능과 각 차량 통신 시스템의 통신 가능 구역을 측정, 개발한 지향성 안테나를 통해 도로환경과 유사한 차량·사물통신 기술을 철도 환경에도 적용할 수 있게 됐다.

정락교 철도연 스마트전기신호본부장은 “열차 스스로 운행 상황을 판단해 주행하는 열차 자율주행시스템의 상용화가 한 걸음 더 가까워졌다”며, “계속해서 다양한 환경과 시나리오에서 통신시험을 진행하여 열차 자율주행시스템의 기술 완성도를 높이겠다”고 말했다.

한석윤 철도연 원장은 “열차 자율주행시스템은 미래철도를 이끌 초격차 기술이 될 것”이라며, “빠르고 편리한 철도교통 환경과 디지털 경제 패권 국가 실현을 위한 K-철도기술의 명품화를 위해 더욱 노력하겠다”고 전했다.