전차선로 고장위치 신속 파악…열차지연 막는다

[헤럴드경제=구본혁 기자] #2018년 5월 17일 새벽 4시 30분, 경의중앙선 망우~팔당역 구간에 폭우와 낙뢰로 인한 전기공급 장애가 발생했다. 고장점 표정장치가 알려준 지점과 실제 위치는 10km 이상 차이가 났고, 복구 시간은 4시간 가까이 소요됐다.

한국철도기술연구원은 정호성 박사 연구팀이 전차선로 고장위치를 정확하게 알려주는 ‘교류 전기철도의 전차선로 고장점 표정장치’ 기술 개발하고 공항철도에 적용했다고 20일 밝혔다.

고장점 표정장치는 철도의 전차선로에 고장이나 사고가 일어났을 때 고장지점을 관제센터와 유지보수자에게 전달해신속한 복구를 지원하는 시스템이다.

전차선로 사고는 약 10km로 이루어진 급전구간 안의 모든 열차에 영향을 미치기 때문에 신속하고 효율적인 복구를 위해 고장점 표정장치가 운영되고 있다.

하지만 시스템의 정보와 실제 고장 위치의 거리 차가 1km 이상 오차가 크게 발생하는 등 표정장치의 정확도가 떨어져 복구 시간이 지연되는 경우가 많았다.

오차를 줄이기 위해 오차 보정시험 등 노력이 이루어졌으나 고장점 위치에 대한 정확도는 크게 개선되지 않고 있다.

공항철도에 상용화된 교류 전기철도 고장점 표정장치는 철도연 중소기업지원사업으로 철도연과 공항철도, 인텍전기전자가 공동 개발했다.

철도연은 고장 부분을 찾아내는 핵심 알고리즘 개발, 인텍전기전자는 고장점 표정장치 시스템 제작과 성능평가, 그리고 공항철도는 운영노선에서 성능검증 시험을 수행했다.

노선마다 조금씩 다른 전기 공급방식과 다양한 고장 상황에서도 문제 발생 위치를 정확하고 빠르게 알려주기 때문에 복구 시간을 단축시켰다.

GPS(위성항법시스템)를 이용한 실시간 데이터 동기화 기술, 전차선로 고장구간 판별기술, 전류비 다중설정 기술, 고장전류비 및 전차선로 유도저항 계산 기술 등이 적용됐다.

공항철도 계양변전소∼인천공항2터미널 구간 시범 구축 및 공인시험기관의 인공 고장시험을 통해 국내 규격에서 제시하는 고장점 오차를 충족시켰다. 또한 기존 급전계통 보호시스템과의 호환성을 확보했다.

정호성 철도연 수석연구원은 “개발된 시스템은 국내 철도의 다양한 전기공급 방식으로 해결이 어려웠던 표정장치의 정보와 실제 고장 위치의 오차를 획기적으로 줄인 기술로 고속철도, 일반철도 노선 등에 확대 적용하는 연구를 계속 진행할 계획”이라고 말했다.

한석윤 철도연 원장은 “철도운영기관과 연계한 중소기업 지원사업의 대표적인 성공사례로, 앞으로도 중소기업지원사업이 빠른 상용화로 이어질 수 있도록 철도운영기관과의 공동연구, 애로기술 지원 등 중소기업 지원 확대를 위해 더욱 애쓰겠다”고 전했다.