서울시, 도시철도 최첨단 '무선통신 신호시스템' 도입… 혼잡도 평균 20% 줄인다

서울시가 하루 500만 명이 이용하는 시민의 발 ‘도시철도’ 혼잡도 해결을 위해 최첨단 무선통신기반 열차제어시스템(CBTC, Communication-Based Train Control)을 단계적으로 도입한다. 이를 통해 혼잡도를 평균 20%이상 줄인다는 계획이다.

서울시는 증량·급행·노선 신설 등 단편적 해결 방안이 아닌 신호체계 개선을 통해 도시철도 운행 패러다임을 바꾸는 ‘도시철도 혼잡개선 혁신방안’을 26일 발표했다. 과도한 투자 비용, 시설 개선 어려움 없이 혼잡도를 획기적으로 개선하는 것이 핵심이다.

세계 최고 수준 인프라와 서비스를 자랑하는 서울 도시철도는 노선별 일일 통행량이 2021년 386만 5천명에서 지난해 492만 5천명으로 증가했고 교통수단별 분담률도 매년 상승하면서 일부 구간 혼잡도 역시 높아지고 있는 상태다.

실제로 9호선의 아침 시간대 혼잡도는 노량진역 기준 182.5%며, 2호선 사당역 150.4%, 우이신설선 정릉역 163.2% 등 매우 높은 편이다. 혼잡도 100%는 정원이 꽉찬 상태며 150% 이상은 밀착상태로 구분된다. 최근 고유가 상황과 맞물려 시민의 대중교통을 활성화해야 하는 상황에서 혼잡도 해결은 서울시가 해결해야 하는 첫번째 과제인 셈이다.

이번에 발표한 혁신방안은 도시철도 신호시스템을 기존 ‘궤도회로 방식’에서 ‘무선통신 방식’으로 전환하는 것이 주요 내용이다.

현재 국내 대다수 철도노선에서 사용되는 ‘궤도회로 방식’은 선로에 전기 신호를 흘려 열차 위치를 구간 단위로 파악하는 시스템이다. 구간 단위로 파악된 위치는 열차의 안정성을 확보해 가며 배차간격을 줄이는 데는 한계가 있다.

반면, ‘무선통신 방식’은 열차와 관제실 간 무선통신을 통해 실시간 열차 위치를 정밀하게 파악하고, 열차의 움직임에 따라 안전거리를 유동적으로 제어하는 방식이다. 이에 따라 열차 간의 운행간격을 획기적으로 줄일 수 있어 약 20% 수송력 향상과 혼잡 완화를 기대할 수 있다. 또한, 신호장애가 많이 발생하는 궤도회로를 사용하지 않아 고장을 최소화하고 안정성도 향상시킬 수 있다.

국내의 경우 신림선에 한국형 무선통신 방식인 KTCS-M이 적용되어 안정적으로 운행 중이며, 인천 도시철도 1호선도 무선통신 방식으로 개량을 계획 중에 있다. 또한, 뉴욕, 런던, 파리, 홍콩 등 해외 주요 도시에서도 무선통신 방식을 적극적으로 도입하고 있는 추세다. KTCS-M은 국가 R&D사업을 통해 국산화에 성공한 무선통신방식의 신호시스템으로 2014년도 개발완료됐다.

일부 해외 궤도회로 시스템을 적용하고 있는 노선의 운영사에서는 제작사의 공급 불안정으로 인한 부품 수급 난항과 유지관리 비용 증가, 신호장애 발생시 과다 정비기간 소요 등의 어려움을 겪어 왔다.

이에, 우리시는 제품 단종 및 노후시설 개량 일정 등 전반적인 도시철도 기술동향을 감안하여 점진적인 시스템 개선을 준비해 왔다.

‘무선통신 방식’ 신호체계는 혼잡도가 160%가 넘는 우이신설선에 우선 적용하고 9호선과 2호선을 대상으로 단계적으로 전환을 추진한다.

우이신설선의 경우 2034년도에 신호시스템 대체투자가 예정되어 있어 우이신설 연장선 개통 예정인 2032년을 계기로 ‘무선통신 방식’으로의 전환을 추진함으로써 투입비용을 최소화할 계획이다. 2026년 상반기, 검토용역 결과를 반영하여 실시설계를 착수하고, 지상ㆍ차상장치를 설치한 후 2032년 연장선 개통과 함께 완료할 예정이다.

여장권 서울시 교통실장은 “도시철도 혼잡은 시민의 삶과 직결된 문제로, 시설 확장에만 의존하기보다 무선통신 방식 등 혁신 기술을 적극적으로 도입해 개선해야 한다.”라며, “앞으로도 서울시는 시민의 평온한 출퇴근 시간을 위해 교통 혁신을 지속해 나갈 것.”이라고 밝혔다.