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[기획] 씨에스아이엔테크, ATS·ATC 통합 차상장치 “SIL4 인증 취득 쾌거”

신호체계 달라도 하나의 장치로 해결, 자동절환 기능까지...운영 효율성 높여
이중계 설계 적용, 운행 전 자가진단 기능 탑재...안전성·신뢰성 입증

장병극 기자 | 기사입력 2021/05/25 [09:00]

[기획] 씨에스아이엔테크, ATS·ATC 통합 차상장치 “SIL4 인증 취득 쾌거”

신호체계 달라도 하나의 장치로 해결, 자동절환 기능까지...운영 효율성 높여
이중계 설계 적용, 운행 전 자가진단 기능 탑재...안전성·신뢰성 입증

장병극 기자 | 입력 : 2021/05/25 [09:00]

[철도경제=장병극 기자] 국내기업이 독자 기술로 국산화에 성공한 'ATS/ATC 통합 차상신호장치'가 국내 최초로 안전무결성 등급 최고 수준인 SIL4 인증을 받았다.

 

철도차량 전장품 제조 전문 회사인 씨에스아이엔테크가 그 주인공이다.

 

SIL(Safety Integrity Level)은 1~4등급으로 분류된다. 가장 높은 단계인 4등급은 제품 혹은 시스템의 장애 발생 확률이 최소 1/10000 수준 이상임을 검증받아야만 취득할 수 있다.

 

한마디로 고장이 날 가능성이 거의 없는 완벽한 제품임을 뜻한다.

 

차·지상 철도신호시스템을 구축하는 주된 목적이 열차의 추돌, 탈선, 충돌 등 안전사고 발생을 방지하는데 있기 때문에, 충분히 안전성을 확인한 제품을 사용하게 된다. 

 

또한 최근 국내뿐만 아니라 해외 철도시장에서 SIL 인증이 안전성과 신뢰성을 증명하는 국제적 기준으로 통용되면서 철도관련 부품 및 시스템 제조사들이 SIL 인증에 공을 들이고 있다.

 

이번에 씨에스아이엔테크가 국제 안전 표준인 IEC 61508에 기반한 'ATS/ATC 통합 차상신호장치'를 개발해 지난 20일 TUV 라인란드로부터 SIL4 인증까지 받으면서, 세계적 수준의 철도기술을 확보하고 나아가 해외 철도시장 개척의 교두보를 마련했다는 평가이다.

 

▲ 씨에스아이엔테크가 독자기술로 개발해 안전무결성 최고등급인 SIL4 인증을 받은 ATS/ATC 통합차상장치.  © 철도경제

 

◆ ATS·ATC 모든 구간에 대응, 열차 운영 효율성 극대화 

 

씨에스아이엔테크가 개발한 ‘ATS/ATC 통합 차상신호장치’의 강점은 범용성이다. 

 

열차의 운행계통에 따라 서로 다른 방식의 신호시스템을 사용하더라도 열차에 2개의 차상신호장치를 별도로 설치하지 않고, 하나로 해결할 수 있다.

 

현재 국내 철도노선에는 건설 시기 및 운영 주체 등에 따라 ATS 혹은 ATC 등 다른 신호시스템을 구축한 상태이다.

 

ATS(열차자동정지장치 : Automatic Train Stop)는 열차가 허용 속도를 초과하거나 정지신호임에도 불구하고 이를 무시하고 운행할 경우, 자동으로 열차를 정지시키는 열차제어시스템이다.

 

현재 수도권 1호선, 4호선 과천·안산 구간, 수인선 등을 비롯해 주요 간선철도망에서 사용 중이다.

 

ATC(열차자동제어장치 : Automatic Train Control)는 선행열차의 위치, 운행 진로 등 선로의 제반 조건에 따라 자동으로 열차를 허용된 속도에 맞게 제어하는 장치이다.

 

국내에서는 수도권 3~9호선 및 분당선 등 도시철도 구간에 주로 구축돼 있다.

 

씨에스아이엔테크 관계자는 “예를 들어 4호선의 경우 당고개-금정 구간은 ATC를, 금정-오이도 구간은 ATS를 사용 중인데 서로 직결돼 하나의 계통(노선)으로 운행 중이다”며 “전동차에 ATS/ATC 통합차상장치 하나만 장착하면 4호선 전 구간을 운행할 수 있게 된다”고 설명했다.

 

이와 마찬가지로 수인·분당선의 경우에도 구간에 따라 ATS 혹은 ATC가 구축돼 있는데, 하나의 계통으로 직결해 열차를 운행하고 있다.

 

씨에스아이엔테크 관계자는 “ATS/ATC 통합 차상장치는 신호체계가 바뀔 경우, 그에 맞게 수동 혹은 자동으로 변환해 작동할 수 있도록 설계돼 있다”며 “노선에 따라 ATS, ATC, 혹은 ATS/ATC 차상장치가 모두 필요한 구간에 모두 대응할 수 있어, 전동차 투입·운영의 효율성 및 기관사의 운전 편의성을 크게 향상시켰다”고 말했다. 

 

▲ 씨에스아이엔테크가 지난 20일 TUV 라인란드(상해)로부터 'SW SIL4 GA(ATS/ATC 신호시스템)' 인증서.  © 철도경제

 

◆ 이중계 설계, 자가진단기능...조작 쉬운 현시장치까지 ‘안전·편의성 한꺼번에 잡아’

 

씨에스아이엔테크가 개발한 ‘ATS/ATC 통합 차상장치’는 크게 ATS/ATC RACK, 운전자 화면 현시장치(ADU), ATC 안테나, ATS 안테나, ATS 안테나 접속함, 타코메타 등으로 구성돼 있다.

 

특히, ATS/ATC RACK은 주 운영계와 보조 운영계 등 이중계로 설계돼, 열차 운행 중에 운행계 하나가 고장을 일으켜도 전원의 끊김없이 대기중인 계로 전환돼 안전성을 높였다.

 

또한 열차가 기지에서 출발하기 전에 가상의 운행 시퀀스(Sequence)대로 ATS/ATC 장치를동작시켜 신호·제동 장치의 이상 유무를 사전에 파악하는 등 안전 운행을 점검하기 위한 시험 기능도 제공한다.

 

운전실에 설치되는 ADU의 경우 10.4인치의 터치형 TFT-LCD를 적용해 ATS/ATC RACK으로부터 전송되는 정보에 따라 열차속도, 제한속도, 출입문 개·폐상태 등의 운전정보를 현시하고, 상황에 따라 경고음을 울려 운전자에게 전달한다.

 

씨에스아이엔테크 관계자는 “운전자가 비상운전, 15km/h 제한운전, 출발전 시험 등의 기능을 사용할 시 화면터치만으로 조작할 수 있다”고 말했다.

 

이와 함께 운행기록기능을 USB에 다운로드 하는 기능을 제공, 열차 운행 중에 발생한 각종 이벤트를 메모리에 저장해 수월하게 고장 원인을 파악하고, 유지·보수업무에도 활용할 수 있다. 

 

씨에스아이엔테크측은 “차상신호장치에도 신호와 열차속도 등 정보를 주기적으로 기록하는 대용량 메모리를 가지고 있어, 전용 소프트웨어를 활용하면 LAN으로 관련 정보를 다운로드 받아 확인이 가능하다”고 설명했다.

 

▲ 씨에스아이엔테크의 ATS/ATC 통합차상신호장치 구성도.  © 철도경제

 

◆ 연구·개발 투자, SIL4인증으로 기술력 인정 “국산화 선도, 해외시장 적극 공략”

 

1994년 설립된 씨에스아이엔테크는 차상신호장치를 주력으로 열차운행정보전송장치, 화재감지장치, 공기조화장치 등 철도차량 전장품의 지속적인 연구·개발 및 투자를 통해 제조, 공급을 확대하고 있다.

 

지난 2008년부터 코레일 경의선 전동차 104량에 ATS 차상신호장치를 개발해 처음 공급하기 시작했고, 이후 국내는 물론 해외에도 ATS, ATC, ATP, ATS/ATC 통합형 등 차상신호장치를 납품하고 있다. 

 

지금까지 코레일, 국가철도공단, 서울교통공사 등이 발주한 전동차 중 약 1530량에 이미 공급을 완료했거나 계약을 체결했다.

 

씨에스아이엔테크가 독자 개발한 ‘ATS/ATC 통합형 차상신호장치’는 지난 2013년 ‘ATS와 ATC 통합시스템 및 그 운영방법’으로 특허를 획득했다. 

 

특히, 지난해 한국철도협회 ‘철도용품 국제인증 취득사업’에 선정돼 1년여 만에 SIL4 등급 인증을 받으면서 다시 한번 우수한 기술력을 인정받게 됐다.

 

이번에 SIL4 인증을 받은 통합 차상신호장치는 ATS, ATC, ATS/ATC 통합 신호 구간에서 운행할 예정인 코레일 448량(이하 발주물량 기준), 160량, 330량 및 서울교통공사 4호선 210칸부터 공급하게 된다.

 

씨에스아이엔테크 김태식 사장은 “앞으로 ATS/ATC 신호방식을 사용하는 경부·경인·경원선(1호선), 일산선(3호선), 과천안산선(4호선), 수인·분당선 등에 투입될 신조 전동차에 안전성과 신뢰성이 입증된 SIL4 인증 차상신호장치를 공급할 수 있게 됐다”며 “지금까지 일본, 유럽, 미국 등 해외제품에 의존하던 차상신호장치의 국산화를 선도하고, 나아가 해외시장도 적극적으로 공략해 나가겠다”고 밝혔다.

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