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[TS철도안전돋보기-1] 철도 개통 전 점검해보니 "승강장안전문 결함 다수"

교통안전공단, 5년 간 철도종합시험운행 결과 분석 '시설분야서 PSD 고장ㆍ장애 많이 발생'
출입문 개ㆍ폐 불량...원인도 제각각, 선로 반대편과 무선 혼선 생기기도
시험운행 과정서 PSD 오작동 문제 찾아 해결책 도출 "공종별 시험 꼼꼼히 해야"

장병극 기자 | 기사입력 2021/09/06 [09:50]

[TS철도안전돋보기-1] 철도 개통 전 점검해보니 "승강장안전문 결함 다수"

교통안전공단, 5년 간 철도종합시험운행 결과 분석 '시설분야서 PSD 고장ㆍ장애 많이 발생'
출입문 개ㆍ폐 불량...원인도 제각각, 선로 반대편과 무선 혼선 생기기도
시험운행 과정서 PSD 오작동 문제 찾아 해결책 도출 "공종별 시험 꼼꼼히 해야"

장병극 기자 | 입력 : 2021/09/06 [09:50]

(철도경제신문 X 한국교통안전공단 공동기획) 수백명을 싣고 달리는 열차. 철도사고는 한번 발생하면 대형 인명사고로 이어질 수 있어 사전 예방관리가 매우 중요하다.  

 

한국교통안전공단은 철도안전법에 따라 철도차량 운전면허시험 등을 시행할뿐만 아니라 안전관리체계 승인, 기술기준 연구ㆍ개발, 안전관리 체계 정기ㆍ수시검사, 종합시험운행 결과 검토, 역사 안전ㆍ이용편의 평가 등 철도 안전 관련 업무를 수행하고 있다.

 

철도경제신문은 한국교통안전공단과 공동으로 철도 종사자 및 이용객들에게 철도안전 관련 국ㆍ내외 이슈를 전달하고, 사고 예방을 위한 해법을 함께 고민해보고자 한다. / 편집자 註. 

 

▲ 공항철도 검암역에 설치된 승강장안전문 (=자료사진).  © 철도경제

 

[철도경제신문=장병극 기자] 한국교통안전공단(이하 공단)이 최근 5년 간 실시된 51개의 종합시험운행을 분석한 결과 시설분야에서 승강장안전문(Platform Screen Doors, 이하 PSD) 관련 고장ㆍ장애 발생 비율이 높은 것으로 나타났다.

 

PSD는 승강장에서 선로로 뛰어들거나 추락하는 등 인명사고를 예방하기 위한 안전 시설물로, 국내에서는 지난 2004년 광주지하철 1호선 2개역에 처음 선보인 이후 관련 법상 광역ㆍ도시철도 구간에 PSD 설치가 의무화하면서 확대됐다.

 

현재 전국 광역ㆍ도시철도 고상홈 승강장에는 모두 PSD를 설치한 상태다. PSD가 만들어지면서 실제로 승강장 사상사고는 눈에 띄게 줄었다. 하지만 PSD에서 발생하는 각종 고장ㆍ장애는 골칫거리이다. 

 

PSD가 오작동으로 일으키기 시작하면 승강장에 정차한 열차가 출발하지 못하게 되고, 연쇄적으로 운행이 지연된다. 열차가 조밀하게 운행하는 혼잡시간대에 문제가 생기면, 최악의 경우 PSD를 개방한 채 열차를 운행시켜야 하는 경우도 생긴다. 

 

이미 영업운행 중인 노선에서 오작동하는 PSD를 고치는게 쉬운 일도 아니다. 2016년 구의역에선 PSD 긴급 수리를 위해 투입된 보수자가 사망하는 사고까지 발생했다. 역마다 수십억을 들여 설치한 PSD가 애물단지로 전락할 수도 있다. 

 

물론 철도 운영 과정에서 지속적인 PSD의 체계적인 유지ㆍ관리를 통해 오작동 발생 가능성을 줄여야 하겠지만, 철도 노선이 개통하기 전 '철도종합시험운행'을 통해 PSD 결함 요소를 도출하고 조치한다면 안전성을 확보할 수 있다. 

 

공단 관계자는 "종합시험운행은 하나의 철도 노선이 개통하기 전 차량ㆍ시설 등 모든 분야에서 이상 유ㆍ무를 세밀하게 확인해 잘못된 부분을 고쳐나가는 과정"이라며 "이와 같은 검증을 거친 후 최종 개통해 열차가 승객을 싣고 안전하게 다닐 수 있도록 한다"고 말했다.

 

▶ PSD 제어, 국내에선 ATOㆍRF 방식 등 사용

 

▲ 승강장안전문 시스템의 주요 구성.  © 철도경제

 

국내에서는 PSD제어방식으로 크게 ATO, RF(무선)통신 방식 등을 주로 적용하고 있다.

 

열차 신호제어시스템 중 자동열차운전장치(Automatic train operation, ATO)가 설치된 철도 노선에선 이를 활용해 PSD를 제어한다.

 

ATO는 선로 구간에 따라 지정된 제한 속도로 열차가 자동으로 운행할 수 있게 만드는 시스템이다. 지상자에서 열차의 운전 조건을 차상으로 전송해 감속ㆍ정위치 정차 및 출입문 개폐ㆍ출발 등의 정보를 제공하며, 자동으로 열차를 운전시킬 수도 있다.

 

ATO 방식의 열차제어시스템이 구축돼 있으면 열차가 승강장에 진입하면서 오차범위 이내로 정차할 경우, 지상자-차상자 간 통신을 해 열차의 출입문과 PSD를 함께 제어하는게 가능하다.

 

ATO 방식의 열차제어시스템이 없는 노선에서는 RF 무선 주파수를 활용한 통신으로 PSD를 제어하는데 국내에서 가장 많이 구축된 방식이기도 하다.

 

열차에 RF태그를 부착하고, PSD를 제어할 수 있는 장치(RF-차상장치)를 운전실에 설치한다. 승강장 끝에는 별도의 무선중계장치(RF-지상장치)가 설치돼 있으며 이 장치는 PSD종합제어반과 연결돼 있다. 

 

열차가 승강장에 진입하면 RF 무선통신을 통해 기관사가 운전실 내에서 PSD를 조작할 수 있다.

 

이 밖에 ATO가 구축돼 있지 않은 노선에 RF 방식이 아닌 '도어검출센서' 제어방식을 적용하기도 한다. PSD에 전동차 출입문 개ㆍ폐 여부를 감지할 수 있는 센서를 설치해 전동차 출입문이 열리거나 닫힐 때 PSD를 함께 작동시킨다.

 

▲ 승강장안전문 구동부의 주요 구성도.  © 철도경제

 

 철도종합시험운행 시설분야 고장 1위는 PSD...원인도 천차만별

 

공단이 종합시험운행을 통해 발견한 PSD 고장ㆍ장애 사례를 분석해보니 가장 큰 비중을 차지하는게 개ㆍ폐 동작 불량이었다.

 

일부 승강장에선 종합시험운행 도중 RF 방식으로 제어하는 PSD의 지상 무선중계장치에서 '전체 닫힘' 명령이 동작하지 않는 경우가 있었다. 

 

철도시설관리자는 RF방식이 정상 동작하지 않는 경우를 대비, 출입문 검지센서를 추가로 설치해 열차의 출입문 개ㆍ폐여부를 검지함으로써 전체 PSD가 정상 동작할 수 있도록 조치했다.

 

종합시험운행 과정에서 열차 출입문이 열릴 때 PSD가 이따금 개ㆍ폐되지 않는 현상을 발견해 선 조치한 사례들도 있었다.

 

공단에서 확인해보니 ▲전자정(잠금장치) 위치 불량으로 인한 쇄정 불량 및 장애 ▲PSD 개별제어반(DCU) 프로그램의 모터 드라이빙 제어 조정 미흡 ▲DCU 프로그램의 일시적 통신 장애 ▲장애물 검지센서의 검지 오류 및 각도 불량으로 인한 오검지 등 원인이 다양했다.

 

종합시험운행 과정에서 문제를 발견하지 못했다면 개통 이후 열차에 탄 승객들은 수시로 "승강장안전문 장애로 열차가 정차 중이다"는 방송을 들어야 했을 수도 있다.

 

▲ 전자정(잠금장치) 위치 조정을 통해 승강장안전문 개ㆍ폐 불량 문제를 해결했다.(사진=한국교통안전공단 2021년 8월 '철도안전리포트')  © 철도경제

 

복선 전철 승강장에서 PSD 지상 RF장치 간 무선 간섭이 발생한 사례도 있었다.

 

한쪽(상선)에 열차가 대기하고 있는 상태에서 반대편(하선)에 열차가 들어올 때 상선 승강장 후미에 설치한 RF 지상장치와 하선 RF 지상장치가 간섭이 일어나 PSD가 자동으로 열리거나 닫히지 않았다.

 

문제를 해결하기 위해 RF방식 PSD 종합제어반에서 출입문 검지센서 및 상ㆍ하선 열차번호 정보 등을 통해 열차 진입방향을 판별해 장치 간 간섭이 일어나지 않도록 PSD 소프트웨어를 개선했다.

 

종합시험운행 실시 도중 시험열차가 다니다가 승강장 곡선 구간에서 발빠짐 방지 등을 위해 설치한 고무발판과 접촉하기도 했다.

 

만약 종합시험운행 도중 발견하지 못했더라면 개통 후 열차는 승강장 고무발판과 계속 부딪히면서 운행할 수 밖에 없다.

 

한편, 교통안전공단은 철도안전법에 따라 신규ㆍ개량 철도의 종합시험운행 결과에 대해 철도시설의 기술기준, 시설 및 열차운행체계 안전성, 정상운행 준비의 적절성 여부 등을 종합 검토하고, 필요 시 개선ㆍ시정조치해 선제적으로 철도 안전을 확보하고 있다. 

 

공단 관계자는 "철도를 차량ㆍ토목ㆍ전기ㆍ신호ㆍ궤도ㆍ시설 등이 아우러진 하나의 '시스템'이라고 말하는데, 실제로 종합시험운행을 해보면 예기치 못한 부분에서 고장ㆍ장애 요소를 발견하는 경우가 다반사"며 "PSD의 경우 제어방식의 특성에 따라 고장ㆍ장애 원인이 다양한만큼, 종합시험운행 전 미리 공종별 시험단계에서 충분히 테스트를 수행하는게 중요하다"고 강조했다.

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