(왼쪽부터)철도연 궤도토목본부 고태훈 궤도노반연구실장과 신정열 철도구조연구실장, 이성진 첨단인프라융합연구실장이 지난 19일 경기도 의왕시 철도연에서 신아일보와 인터뷰하고 있다. (사진=양지영 기자)


한국철도기술연구원은 우리 철도 기술의 산실이다. 지난 1996년부터 30여 년간 국내 철도 기술 발전과 생태계 조성에 일조해 왔다. 신아일보는 K-철도 기술 개발을 이끌고 있는 철도연 연구진이 그리는 미래 철도를 만나봤다. <편집자 주>
철도연 궤도토목본부가 더 빠르고 안전한 K-철도를 위한 기반을 다지고 있다. 철도 운행 안정성을 야마토연타 높이기 위해 각종 기준을 재정비해 개정안을 도출하고 폐플라스틱과 슬래그 등 폐자원으로?친환경 소재를 만들어 철도 분야 탄소중립에 이바지한다. 빨라지는 시대 변화에 발맞춘 철도 인프라의 새로운 기술 분야 개척에도 앞장서고 있다.

21일 한국철도기술연구원(이하 철도연)에 따르면 철도연 궤도토목본부는 궤도노반연구실과 철도구 야마토연타 조연구실, 첨단인프라융합연구실로 이뤄졌다. 이들 실은 각각 △궤도 시스템 성능 혁신 연구 및 산업 경쟁력 향상을 위한 실용화 기술 개발 △신소재 및 신공법 등을 통한 철도 건설 신기술 개발 △인프라 성능 향상 및 유지·보수를 위한 첨단 기술 개발 등에 힘 쏟고 있다.




릴게임골드몽 자갈궤도 급속경화궤도 기술을 사용해 개량한 콘크리트궤도 모습. (사진=철도연)


◇ 국내 실정에 맞는 '기준의 국산화'
철도 상·하부 구조물인 궤도와 노반은 열차가 달리는 철길을 이루는 요소다. 운행 안전성과 직결된다. 궤도와 노반 사이에서 충격을 흡수하는?도상은 주로 릴게임신천지 자갈이나 콘크리트를 사용해 구축한다. 더 안정적인 고속철 운행과 유지·보수 편의성을 높이기 위해 과거 자갈 도상으로 구축한 고속선에선 이를 콘크리트 도상으로 바꾸는 작업이 진행 중이다.?
궤도노반연구실에서 연구한 '자갈궤도 급속경화궤도 기술'은 운행선 교통 지연을 최소화하면서 열차 차단시간 내 자갈궤도를 콘크리트궤도로 급속 개량할 수 있 바다이야기꽁머니 는 기술이다. 시공 2시간 후부터 열차 운행이 가능해?효율적으로?작업할 수 있게?돕는다.
국토 곳곳을 더 빠르게 연결하려면?더 빠른 고속열차가?필요하지만 그에 걸맞은 인프라와 관련 기준 마련도 수반돼야 한다. 궤도노반연구실은 현재 개발 중인 시속 370㎞급 'EMU-370'을 넘어 시속 400㎞급 고속열차가?제 속도로 달릴 수 있도록 궤도와 노반 환경에 대한?구축·유지·보수 기준 설정?연구를 맡고 있다. 과거 해외에서 들여왔던 기술 기준들을 국내 실정에 맞게 다시 살펴 개정안을 도출하는 작업도 진행 중이다.?
현재 국내 철도 도상의 대다수를 차지하는 자갈 도상에 쓰이는 자갈을 대신할 친환경 도상용 골재를 철강 제조 과정에서 나오는 부산물인 슬래그를 가공해 만드는 기술도 연구하고 있다.

고태훈 궤도노반연구실장은 "기준의 국산화를 이루는 것도 중요한 미션 중 하나"라며 "궤도 탄소 저감 방안 관련 연구들도 더 구체화해서 실용화하는 기반을 구축할 것"이라고 말했다.?




WAN 어워드 2023에서 골드상을 받은 '도시 친화형 경전철 고가 구조물' 이미지. (자료=철도연)


◇ 새 구조 부재·건설기술 개발
기후 위기가 현실화한 가운데 탄소 저감을 위한 친환경 소재에 대한 관심이 높아진다. 철도구조연구실에선 폐플라스틱을 활용해 기존 강재나 콘크리트를 대체할 수 있는 구조 부재를 만드는 '친환경 폴리머 복합재 철도 인프라 기술' 연구가 한창이다. 자원 순환을 통해 철도 분야 탄소 감축에 기여하고 구조물 경량화를?통해?시공 편의성도 높인다.
새로운 철도 건설기술에 대한 연구도 한다. 기존 30~40m 정도였던 경전철 고가 구조물 경간을 세계 최장인 200m급으로 늘려 고가 구조물로 인한 도시 미관 훼손과 도시 단절 문제를 해소하는 '도시 친화형 경전철 고가 구조물 건설기술'이 있다. 이 기술은 네덜란드 건축사와 협업해 만든 디자인으로 'WAN 어워드 2023'에서 골드상을 받기도 했다.?
많은 관심을 받는 철도 지하화와 관련해선 철도로 단절된 지역을 열차 운행 중에도 안전하고 신속하게 연결하는 '지상철도 데크화 시공 기술'이 있다. 선로 차단 없이 협소한 공간에서도 소형 가설 장비를 이용해 공사비와 공사 기간을 줄일 수 있는 기술이다. 도로 복개 시에도 활용할 수 있다.?
이와 함께 디지털 트윈과 BIM(건설정보모델링) 등 디지털에 기반한 탈 현장 설계·시공·유지관리 기술을 연구하고 있다.?

신정열 철도구조연구실장은 "올해 OSC(탈 현장 건설)에서는 디지털 트윈 3단계 기술을 가시적으로 보여줄 것"이라며 "장대레일 유지·관리, 보수 등에서 레일 상태 기반으로 관리, 교체하는 걸 과학화할 수 있도록 AI(인공지능) 기술을 이용하는 '레일 닥터 플랫폼'도 연구 중"이라고 했다.?




철도 인프라의 극한 강우 대응 능력 향상 기술 개요도. (자료=철도연)


◇ 융복합 통한 실용적 기술 연구
사회가 점차 고도화하면서 기존 도시 공간의 효율적 활용에 대한 논의가 이슈로 떠오른다. 이를 위한 철도 인프라 융합 연구를 담당하는 곳이 첨단인프라융합연구실이다.?
효율적 도시 공간 활용의 대표적?이슈인 철도 지하화와 관련해선 지하화한 철도 상부에 주거시설이나 오피스 등 구조물을 올리기 위해 열차 운행을 방해하지 않고 시공하는?방안을 연구할 계획이다.?열차 운행에 따른 진동이나 소음이 상부로 전파되는 걸 방지하는?방안에 대한 연구도?준비 중이다.
친환경 부문에서는 재활용 플라스틱을 활용해 탄소 배출량을 줄이고 나중에 다시 100% 재활용할 수 있는 '재활용 복합재 침목 실용화'를 연구했다.?국내 탄광에 풍부하게 쌓인?석탄 경석을 활용해 지하터널 운행 중 발생하는 열차 소음을 저감할 수 있는 '친환경 노이즈 캔슬링 시스템 기술'도?연구해 왔다.
잦아지는 이상 기후 상황에서 더?안정적인 열차 운행을?돕는 '철도 인프라의 극한 강우 대응 능력 향상 기술'도 개발 중이다. AI를 통해 선로변 CC(폐쇄회로)TV로 토사나 낙석 위험을 감지하고?해당 구역 강수량을 분석해 더욱?안전한 열차 운행을 가능케 하는 게 목표다.?

이성진 첨단인프라융합연구실장은 "하루가 다르게 변화해 가는 환경과 빠르게 발전하는 다양한 분야 기술들을 융합해 철도 인프라의 새로운 기술 분야를 개척하고 나아가 국민이 직접 체감할 수 있도록 실용적으로?완성된 철도 인프라 기술을 개발하는 것이 목표와 비전"이라고 했다.
[신아일보] 남정호 기자