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[현장르포] GTX-A 전동차 "광역·고속차량 기술통합"

기존 철도차량과 다른 기밀(氣密)·CO2조절 기술 적용…"대심도 터널 환경에 적합하게 설계"
광폭-단문형 출입문, 국내 첫 도입…승하차 시간 단축+기밀환경 유지
오는 9월부터 설계예정…현대로템 "2024년 개통에 맞춰 납품할 것"

박재민 기자 | 기사입력 2021/04/21 [10:29]

[현장르포] GTX-A 전동차 "광역·고속차량 기술통합"

기존 철도차량과 다른 기밀(氣密)·CO2조절 기술 적용…"대심도 터널 환경에 적합하게 설계"
광폭-단문형 출입문, 국내 첫 도입…승하차 시간 단축+기밀환경 유지
오는 9월부터 설계예정…현대로템 "2024년 개통에 맞춰 납품할 것"

박재민 기자 | 입력 : 2021/04/21 [10:29]

▲ 현대로템의 GTX-A 전동차가 시민들에게 처음으로 모습을 공개했다. © 철도경제

 

[철도경제=박재민 기자] 현대로템의 수도권 광역급행철도 A노선(이하 GTX-A) 전동차가 시민들에게 처음으로 모습을 공개했다. 지난해 현대로템이 전동차 납품 사업을 수주한 이후, 1년 만에 공개된 것이다.

 

국토교통부는 지난 20일부터 GTX-A 철도차량의 실물모형에 대한 전시회를 개최한다고 밝혔다. 이번 전시회는 GTX-A 노선을 따라 권역별로 1곳씩 선정해 동탄, 수서, 일산 등 총 3곳에서 진행될 예정이다.

 

GTX-A 전동차를 제작하기 시작한 것은 지난해 3월. 현대로템은 사업시행자인 SG레일의 전동차 120량(15편성) 납품 사업을 수주했다고 밝혔다. 이때 수주금액은 3452억 원이다.

 

이후 국가철도공단(이하 공단)도 같은 시기에 ‘전동차 40량 구매 사업’ 발주 공고를 냈으나 두 차례나 유찰되면서 지난해 6월에 현대로템과 수의계약을 체결했다. 계약금은 1199억 원 수준으로 양 기관의 수주금액을 더하면 4651억 원 수준이다.

 

▲ GTX-A 전동차에 도입되는 광폭 단문형 출입문. 승하차 시간을 단축시키면서 기밀환경을 유지할 수 있다. © 철도경제

 

◆ 대심도 지하터널에 운행하는 GTX…“기밀·CO2조절 기술이 핵심”

 

현재 국내에서 시속 180km이상의 성능을 내는 (준)고속형 전동차를 생산할 수 있는 제작사는 ‘현대로템’이 유일하다. 다만, 국내에서 고속형 전동차는 간선 철도망에만 투입되는 상황으로 광역철도용 고속형 전동차를 제작하기 위해서는 새로운 설계와 기술이 필요했다.

 

특히, GTX망은 지하 50m정도의 대심도 터널에서 최고속도 시속 180km로 운행하고 광역철도에 버금가는 수송량을 목표로 두고 있다. 이를 위해서는 기존의 고속차량 기술과 광역차량 기술을 융합해 제작에 들어가야만 했다.

 

이번 GTX-A 전동차의 핵심 기술은 기밀(氣密)기술과 이산화탄소(CO2) 조절 기술이다. 이는 GTX망이 대심도 터널에서 운행하기 때문에 지상철도와는 다른 환경을 요구하기 때문이다.

 

먼저, 기밀기술은 차량 외부와 공기가 닿는 틈을 막는 것으로 GTX-A 전동차의 기밀기술은 기존 고속차량과 다르게 더욱 세밀한 기밀환경을 유지해야만 했다.

 

현대로템 관계자는 “GTX망이 대심도 터널에서 운행하기 때문에 소음과 승강장으로 진·출입 시 발생하는 압력파를 차단해야만 한다”며 “국내에서 현재 운행중인 고속전동차보다 더욱 정밀한 기밀기술을 사용했다”고 설명했다.

 

CO2 조절 기술도 기존 전동차와는 다르게 설계했다. 대심도 터널은 공기순환이 취약해, 승객이 많은 전동차는 실내 공기가 이산화탄소로 가득찰 수 있기 때문이다. 이는 실내 쾌적성을 떨어뜨리면서 자칫하면 승객들의 안전에도 위협될 수 있다.

 

현대로템 관계자는 “전동차 상부에 설치된 에어컨을 통해 이산화탄소를 적절하게 조절할 것”이라며 “국내 간선형 전동차의 공조장치는 실외에서 주로 운행하기 때문에 대심도 터널에서 운행하기 위해 다른 공조장치를 설계했다”고 전했다.

 

출입문의 경우 일반 지하철의 양문형 출입문이 아니라 KTX-산천, SRT 등 고속열차에 사용되는 두꺼운 단문형 출입문을 적용했다. 단문형이지만 기존 고속열차의 900mm보다 폭이 넓은 1300mm 광폭 출입문을 각 차량마다 좌우 3개씩 설치해 승객 승하차 시간도 단축시킬 수 있도록 제작했다.

 

현대로템 관계자는 "국내 및 해외에서 광폭 출입문이면서 단문형 출입문을 제작하는 업체를 찾기에 어려움이 있었다"며 "기존 출입문 넓이로는 승하차 시간을 단축시킬 수 없지만, 이 출입문은 승하차 시간도 단축하면서 열차 기밀환경을 유지할 것"이라고 설명했다.

 

이 외에도 고속차량에 사용되는 유압 댐퍼를 도입하는 등 고속 주행시 소음과 진동을 줄일 수 있도록 설계한 것이 GTX-A 전동차의 특징이다.

 

▲ 현대로템의 운전실 전경. 독일의 ICE 운전실과 비슷하게 설게된 것이라고 현대로템 관계자는 설명했다. © 철도경제

 

◆ 열차제어시스템, ‘기존 수서평택고속선과 호환’…LTE-R 무선통신까지

 

GTX-A는 현재 SRT 열차가 운행하는 수서평택고속선과 공유할 예정으로 기존 SRT와 서로 호환되는 장비를 탑재해야 한다.

 

이를 위해 GTX-A 전동차의 열차제어시스템은 자동열차제어장치(ATC, Automatic Train Control)의 일종인 TVM430(Transmission Voie Machine) 장비가 설치되어 있다.

 

통신장치의 경우 4세대 철도통합무선망(LTE-R) 전용 단말기가 설치되어있다.

 

현재 국내철도의 통신기술이 기존 VHF망에서 LTE-R로 순차적으로 전환됨에 따라 GTX-A 전동차도 LTE-R 통신에 대응하기 위한 전용 단말기를 설치한 것이다.

 

▲ GTX-A 전동차의 내장재. 현대로템의 시민들의 의견을 들으면서 이를 제작에 반영할 계획이다. © 철도경제

 

◆ 전동차 내장재 디자인, 시민 의견 수렴키로…오는 2024년 납품 될 것

 

이번 전시회는 외관을 비롯한 운전실 및 객실을 직접 살펴볼 수 있으며 바닥재, 의자 시트, 단열재 등 실제 차량에 사용될 내장재를 함께 확인할 수 있었다. 또한, 관람객들에게 설문지 작성 혹은 스티커 부착을 통해 객실 내 의자, 선반, 창문 등 차량의 각 부분들에 대한 의견과 기타 차량제작에 바라는 점을 듣는 자리도 마련했다.

 

시민들의 의견을 종합한 뒤 현대로템은 오는 9월까지 전동차 설계를 마치고, 10월부터 제작에 들어가며 향후 철도차량 형식인증 절차를 진행할 계획이다.

 

현대로템 관계자에 따르면 "오는 2024년 개통일정에 맞춰 납품할 예정이다"며 "납품일정에 차질이 생기지 않도록 제작에 노력을 기울이겠다"고 밝혔다.

 

한편, 이번 전시회는 오는 22일까지 동탄 여울공원에서, 오는 27일부터 29일까지는 수서역, 오는 5월 4일부터 6일에는 고양시 킨텍스 인근 문화공원에서 진행할 예정이다.

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