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인터뷰
“토종 ‘열차 정위치 정차장치’ 호환성 확보 주력”
철도기술연구원 열차제어통신연구팀 김정태 박사
조영관 기자
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기사입력: 2020/01/03 [10:42]
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‘ATO Berthing용 PCB모듈 국산화 개발’ 과제 수행
단종 외산 제품 대체품 개발, 대구지하철 1호선 적용

 

▲ ATO Berthing용 PCB 증폭모듈과 수신모듈을 들고 있는 김정태 박사   © 매일건설신문

 

“운행 중인 열차가 정위치에서 멈추기 위해서 가장 중요한 장치는 ATO(열차자동운전장치)에요. ATO 장치는 우리나라에서 국산화한 지는 얼마되지 않은 만큼 기술의 고도화가 무엇보다 중요한 시기입니다.”

 

한국철도기술연구원 스마트전기신호본부 열차제어통신연구팀 김정태 박사는 최근 대구도시철도공사, (주)혁신전공사와 공동으로 열차자동운전 정위치 정차장치(ATO Berthing·정위치 정차장치)를 개발했다. 이번 ‘ATO Berthing용 PCB모듈 국산화 개발’ 과제는 국가과학기술연구회  소관 국가R&D로 2년간 진행됐다.
 
김정태 박사는 “개발된 정위치 정차장치는 기존 대비 전력효율을 40% 이상 높였고, 정확한 주파수 송신 및 수신 처리 과정을 통해 수명과 동작 안정성을 강화했다”고 강조했다.

 

ATO(Automatic Train Operation·열차자동운전장치)는 열차의 출발, 정위치 정차를 자동으로 운행하는 시스템이다. 김정태 박사는 “Berthing(정박)은 열차가 승강장의 지정된 위치에 정확히 정차할 수 있도록 하는 동작을 의미하며 대구도시철도 1호선에서 주로 사용하는 용어”라고 설명했다.

 

즉 ‘ATO Berthing 모듈’은 열차가 승강장의 지정된 위치에 정확히 정차할 수 있도록 특정 지점에서 신호를 송수신하는 장치를 가리키며, 지상의 적절한 위치에서 해당 주파수를 송신해 열차 차량에 정확한 위치를 알려주는 기능을 한다. 고장 시 열차가 비상 정지하거나 정차의 오차의 커진다. 열차의 안전 운행을 위한 핵심 설비다.

 

김정태 박사는 “운행 중인 열차는 정해진 거리에 설치된 정위치 정차장치의 신호를 인식하고, 정차지점까지 남은 거리를 판단해 제동을 하게 된다”고 설명했다.

 

김정태 박사에 따르면 현재 대구도시철도 1호선의 ATO Berthing 모듈은 1997년 지하철 개통 시 도입한 외산 제품으로 단종된 상태다. 이에 제품의 노후화에 따른 PCB(인쇄회로기판) 패턴 이상 및 발열현장이 발생했고, 예비품 또는 대체품 발주 시 과도한 비용 부담과 기간이 요구되는 실정이었다.

 

이에 연구팀은 품목 관리 및 수급이 용이하도록 모듈별 개발, 집적화를 통한 주파수 발진 모듈의 통합을 꾀했고, 고집적 부품을 활용한 설계와 우수한 방열 제품을 이용해 안정성이 높은 시스템을 개발했다.

 

김정태 박사와 연구팀은 지난해 12월 6일 대구 진천역 신호기계실에서 운행하는 모든 열차를 대상으로 진행한 현장 운전시험에서 오류 없는 정상 작동을 검증했다. 또한 한 달간 8천여회 열차 연동시험을 진행했다.

 

이번 ATO Berthing용 PCB 모듈은 현재 대구 지하철 1호선 기계실(시스템)에 적용됐다. 또한 대구도시철도공사의 중점개량사업계획에 포함돼 향후 대구 1호선 전구간의 단계적 교체가 전망된다. 특히 정위치 정차장치의 국산화 개발로 안정적인 대체품 확보 및 추가 수요에 대한 수입대체 등 경제적인 효과가 기대된다.

 

김정태 박사는 “신호 설비는 한번 현장에 설치하면 호환성 때문에 바꾸기가 쉽지 않은 만큼 경쟁력 확보에 주력할 것”이라고 밝혔다.

 

 


/조영관 기자

 

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