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[현장르포] 오송시험선 개통 2년, 사용료 90% 인하 "남은 과제는 순환선"

√ 차량주행시험ㆍ열차자율주행ㆍ급속경화궤도 검증 '국가인증 철도종합시험장'
√ 전력시설 개량, 선로사용료 일일 295만원 "철도산업 발전 마중물 역할 충실할 것"
√ 순환선 구축ㆍ유치검수고 확충 '시험선 고도화사업 순차 진행'

장병극 기자 | 기사입력 2021/11/24 [10:00]

[현장르포] 오송시험선 개통 2년, 사용료 90% 인하 "남은 과제는 순환선"

√ 차량주행시험ㆍ열차자율주행ㆍ급속경화궤도 검증 '국가인증 철도종합시험장'
√ 전력시설 개량, 선로사용료 일일 295만원 "철도산업 발전 마중물 역할 충실할 것"
√ 순환선 구축ㆍ유치검수고 확충 '시험선 고도화사업 순차 진행'

장병극 기자 | 입력 : 2021/11/24 [10:00]

[철도경제신문=장병극 기자] 한국철도기술연구원(이하 철도연)이 운영하고 있는 철도종합시험선로(이하 오송시험선로)가 개통한지 2년이 지났다. 철도연은 사용 수수료를 낮추고 상업노선과 동일한 조건에서 시험이 가능하도록 순환선을 완성해 철도산업 전반에 마중물이 되도록 만들겠다는 계획이다.

 

시험선로 구축 기획은 지난 2009년으로 거슬러 올라간다. 실제 영업노선에서 새로 개발한 철도부품ㆍ시설이나 차량 등을 시험하려다 보니 불가피하게 야간에 빈 선로에서만 테스트를 진행하는 등 시간ㆍ장소에 제약이 따랐다.

 

무엇보다 영업노선에서 시험을 수행하게 되면 안전성 문제가 발생할 수 있어 이를 해소할 수 있는 대안이 필요했다. 이에 따라 국토부 및 철도연 등 관계기관에서는 새롭게 개발하는 철도용품을 시험할수 있는 전용 테스트베드(Test-Bed)를 구축하기로 결정했다.

 

▲ 오송기지(좌측)과 경부고속선(우측) 사이를 지나는 철도종합시험선로(오송시험선, TS-02).  © 철도경제

 

지난 2011년부터 1년 6개월 여간 오송시험선로 구축사업 기본계획을 수립하고, 2013년부터 기본ㆍ실시설계에 착수했다. GS건설 컨소시엄이 사업을 맡아 2014년부터 4년 동안 공사한 끝에 2019년 6월 오송시험선로를 개통했다.

 

철도경제신문은 지난달 19일 오송시험선로를 방문해 시험선 시설현황 및 2년 간 주요 실적, 활성화 방안과 시험선 고도화를 위한 과제를 들어봤다.

 


9개분야 447종 검사 능력 갖춘 13km 오송시험선, 국가 인증 '철도종합시험장' 


 

▲ 오송시험선 통합관제센터(시험선 안전통제시설) 내부.  © 철도경제

 

철도연이 운영하고 있는 오송시험선로는 국내 최초이자 세계에서 5번째로 개통한 시험 전용선이다. 청주시 오송읍에서 세종시 전동면을 잇는 약 13km의 노선으로 토공ㆍ교량ㆍ터널 등 다양한 운행 노선의 특성을 반영한 시험 인프라를 보유하고 있다. 특히, 국제적으로 유일하게 일반 철도선로를 모사해 다양한 현장시험이 가능하다. 

 

철도연 관계자는 "상업노선에서 제한될 수 밖에 없는 시험 환경을 극복해 산ㆍ학ㆍ연구기관 등에서 개발ㆍ제작한 철도차량 시운전 시험 및 다양한 철도용품ㆍ시설에 대한 법정시험을 신뢰성있고 안전하게 현장에서 진행할 수 있다"며 "오송시험선로는 국가에서 인증한 '철도 종합시험장'이다"고 설명했다.

 

오송시험선로에는 교류(AC 2만5000V)ㆍ직류(DC 1500V) 전기철도차량이 운행할 수 있는 전력설비와 통합관제시설, 연구시설 등이 있다. 또한 복선터널 1개소를 포함해 6개의 터널, 9개의 교량, 경사 구간(최급기울기 35%), 곡선 구간(R=250m), 고속주행이 가능한 직선 구간 등도 함께 갖추고 있다. 철도차량은 오송역 연결선로를 통해 시험선로에 진ㆍ출입할 수 있다. 

 

▲ 오송시험선로 건설 당시 설치한 ART 거더교량 시설.  © 철도경제

 

이와 함께 콘크리트 구조 안전성을 강화하기 위한 제작 방법 중 하나인 포스트텐션 공법을을 적용하고, 건설비를 최대 35% 절감시킬 수 있는 'ART(Advanced Railroad Trivet) 거더교량' 시설과, 고속열차가 주행하면서 발생하는 터널 미기압파(폭발음) 저감을 시험하는 시설이 제 5터널에 설치돼 있다. 

 

철도연 관계자는 "현재 오송시험선로에서는 궤도ㆍ노반ㆍ교량ㆍ전철전력ㆍ신호ㆍ통신 등 9개분야의 198개 항목, 447종의 시험이 가능하다"고 말했다.       

 


철도차량 예비주행시험 '해외수출 지원', 급속경화궤도ㆍ열차자율주행...신기술 집합소


 

▲ 오송기지 내 무가선트램 시험선 (사진 좌측은 오송시험선, 우측은 연구동).   © 철도경제

 

오송시험선로 개통 후 2년 동안 굵직굵직한 시험을 수행했다.

 

해외에 철도차량을 수출하기 위해서는 일정 거리 이상의 주행시험 결과를 요구하기도 한다. 현대로템은 호주에 수출한 9700억 규모의 2층 전동차를 국내에서 제작한 후 오송시험선로에서 추진ㆍ제동ㆍ승차감ㆍ소음 등 주행시험을 완료했다. 다원시스ㆍ우진산전도 오송시험선로에서 서울 2호선 및 5ㆍ7호선 노후전동차 교체용 신조전동차에 대한 예비주행시험을 수행했다.  

 

철도연 관계자는 "제작사가 보유한 자체 시설에서는 장거리 주행시험을 수행하는데 한계가 있는데, 오송시험선로를 활용해 미리 수요자가 요구하는 시험을 할 수 있어 해외 수출에 큰 도움을 준다"며 "국내에 납품하는 전동차ㆍ특수차 등 철도완성차량도 본선에서 시운전하기 전 오송에서 미리 예비시험을 수행해 성능과 안전성을 검증하게 된다"고 말했다. 

 

▲ 오송시험선 내 철도완성차 종합시험연구시설 및 행정동 전경(사진=국가철도공단, 2019년 2월 시운전 당시 촬영)  © 철도경제

 

GS건설은 오송시험선로를 구축한 실적을 가지고 철도연과 협력해 지난해 5500억 규모의 싱가포르 철도시험선 구축사업을 수주하는데 성공했다. 싱가포르 시험선 사업 성과는 철도차량 및 용품뿐만 아니라 동남아 철도시장을 겨냥해 민ㆍ관이 힘을 모아 새로운 철도사업 모델을 창출한 사례로 평가받고 있다.

 

오송시험선로는 철도궤도용품ㆍ시설에 대한 현장 부설이 용이하도록 자갈궤도를 부설했다.

 

철도연은 미세먼지를 유발하고, 유지ㆍ관리에 인력과 비용이 많이 들어가는 노후화된 자갈궤도를 콘크리트 궤도로 빠르게 개량하기 위한 연구과제를 수행 중이다. 지난 2019년에 철도연이 세계 최초로 개발한 '급속경화궤도' 공법을 오송시험선로에 현장 시공해 열차 주행 시 안전성과 시공성, 내구성 등 신뢰도를 평가하고 있다. 오송시험선로에 시공한 급속경화궤도의 누적 통과톤수가 100만톤이 이를때까지 계속해서 검증작업을 할 계획이다.   

 

▲ 5G기반 열차 자율주행 모듈을 탑재한 축소차량 2량이 기술 검증시험을 위해 오송시험선로를 주행하고 있다.     © 철도경제

 

5G 기반 열차 자율주행기술을 확보하기 위한 연구ㆍ개발 과정에서도 오송시험선로가 톡톡히 제 몫을 해내고 있다. 이 기술은 열차 간 5G 통신을 통해 간격제어ㆍ분기제어(주행방향) 등을 열차가 스스로 결정하게끔 만드는 미래 철도기술이다. 기초 연구를 토대로 지난해 7월부터 자율주행 모듈을 탑재한 축소차량 2량을 제작해 기술 입증시험을 수행하고 있다.  

 

이밖에 오송시험선로에서 ▲한ㆍ중ㆍ러 화차 연결 호환성 및 주행안전성 시험 ▲고속열차 활주방지장치(WSP) 개발품 국제인증을 위한 초점착 및 Drag 제동시험 등을 마치며 국제화에 대비한 철도 신기술 종합 시험장으로 자리매김했다.

 

철도연 관계자는 "올해에는 6월 기준으로 차량ㆍ궤도ㆍ토목ㆍ전차선 등 분야에서 국가 혹은 민간이 R&D과제로 수행해 개발한 약 13건의 시설ㆍ용품 등을 오송시험선로에서 테스트하고 있다"며 "추가적으로 7건에 대한 시험도 계획돼 있다"고 말했다. 

 


선로사용료 하루 295만원, 2년 전 대비 90% 인하 "확 낮춰" 


 

▲ 오송시험선 내 정거장 시설.  © 철도경제

 

오송시험선로를 구축한 주된 목적 중 하나가 중ㆍ소기업이 추진하는 철도기술 연구ㆍ개발 지원을 통한 철도산업 활성화다. 하지만 민간에서 오송시험선로를 사용하기 위한 비용이 너무 비싸다는 지적이 있었다. 처음 개통할 당시 오송시험선로 일일 사용료는 1427만원이었다. 

 

지난해 코로나 경제위기 극복에 동참하고자 중소기업에 대해서는 사용료를 50% 특별감면했다. 철도연은 오송시험선로에 대한 근본적인 운영 효율화 계획을 수립해 사용료를 낮추기 위한 시설 개선작업도 진행해 철도산업계에서 부담없이 적극적으로 사용할 수 있도록 했다. 

 

철도연 관계자는 "운영 상 전기비용이 너무 많이 들어가 결과적으로 사용료가 비싸지게 됐는데, 이를 해결하고자 기존 5MW급에서 전동차 2-3편성만 다녀도 충분한 수준인 1MW급만 공급할 수 있도록 전력비용절감(MOF) 공사를 시행하고 정부지원금 16억 원을 투입해 전기사용료를 줄일 수 있었다"며 "올해 1월부터는 일일 사용료를 295만원으로 인하했다"고 설명했다.

 

▲ 오송시험선 고속주행시험 구간. 멀리 복선터널이 보인다.     © 철도경제

  

다만, 앞으로 오송시험선로를 지속적으로 운영하기 위해선 유지ㆍ보수비용이 필요하다. 아직은 개통 2년밖에 되지 않아 비용이 크게 들어가지 않지만 점차 관리비용이 늘어날 것으로 보고 있다.

 

철도연 관계자는 "일반선로처럼 시험선도 궤도ㆍ전차선 등 시설물 보수에도 인력과 비용, 장비가 필요한데 철도연이 자체적으로 보유하고 있지는 않은 실정"이라며 "시험선을 최상의 상태로 유지할 수 있도록 추후 상급기관과 원활하게 협의해, 장비를 보유하고 있는 기관과 연계ㆍ관리할 수 있는 방향을 모색해보겠다"고 말했다. 

 


유치ㆍ검수고 및 신호ㆍ전력시스템 추가 확보 "순환선 완성해 최적의 시험선 구축" 


 

국토부는 오송시험선로 고도화 사업을 순차적으로 추진한다는 계획이다. 원래 구상했던 순환(루프)형 시험선 건설사업과 국가철도공단(이하 철도공단) 주관 개발사업인 전력ㆍ신호설비 증대 및 추가 구축 사업 등이 핵심이다.  

 

먼저 철도공단 주관개발사업으로 ▲DC전력 구간 증대 ▲제3궤조 구축 ▲무선기반 신호시스템(KTCS-M, KTCS-2) 설치 ▲유치선 및 검수고 구축 ▲부설선 구축 등을 추진한다. 총 사업비는 약 1260억 원이 소요될 것으로 예상된다.

 

세부적으로는 직류 전용 도시철도 구간에 투입되는 전동차 주행 구간을 늘리고, 전력공급 방식 다양화에 대응하기 위해 시험신로 시점(오송역)에서 4.78km 지점까지 DC 1500V 구간을 연장한다. 또한 제6터널에서 종점(전동역 인근)까지 약 4km 구간에는 제3궤조(DC 750V) 종합시험 설비를 새로 구축할 계획이다.

  

현재 오송시험선로에는 철도차량을 보수ㆍ보관할 수 있는 시설이 마련돼 있지 않다. 철도연 관계자는 "유치선을 추가하고 검수고를 확보해야만 각종 시험에 사용할 전용차량 등을 유지ㆍ관리할 수 있다"고 강조했다.    

 

▲ 오송시험선로 종점부에 유치 중인 시험용 전동열차.     ©철도경제

 

아울러 국토부는 제4차 국가철도망 구축계획에 순환형 시험선로 구축사업을 반영시켰다. 서창역 방향으로 기존 경부선을 따라가다가 오송기지 인근으로 돌아오는 12.3km의 선로를 추가로 건설할 계획으로 약 1071억 원의 사업비를 투입할 예정이다.

 

이를 통해 수도권 전동차 시험 시 등속구간을 확보하고 시험용량을 5배 이상 늘려 최적의 순환형 시험선로를 완성할 수 있다.

 

▲ 경부선 전동역 인근 오송시험선로 종점부.     © 철도경제

▲ 철도종합시험선로 순환선 구축 계획도.    © 철도경제

 

국토부 관계자는 "기존 무가선트램 시험선 및 철도완성차 안전시험 연구시설 등 오송시험선로 인프라에 더해 향후 오송에 철도교통관제센터 등이 추가로 건립되면 세계 최고의 철도산업 클러스터로 거듭날 수 있을 것"이라며 기대감을 내비쳤다.

 

한석윤 철도연 원장은 "철도 신기술과 개발품이 실제 영업선에서 요구하는 사항에 대해 철도종합시험선로에서 시험ㆍ검사ㆍ인증절차를 밟아 사전에 검증함으로써, 국민들이 안심하고 철도를 이용할 수 있는 환경을 조성하고 있다"며 "4차 산업기술을 활용한 스마트 철도종합시험센터를 운영해 K-철도기술의 명품화 및 국내 철도산업 발전을 선도하도록 노력하겠다"고 밝혔다.

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