한국철도공사(코레일)가 동력분산식 고속열차의 전력 소비를 10% 이상 줄이는 지능형 자동제어 시스템을 개발했다. 이 시스템은 강릉선 실증 시험에서 높은 에너지 효율을 입증하며 상용화를 앞두고 있다. 기관사 피로도 저감 및 안전성 강화 효과도 기대된다.

▲ 고속열차 에너지 효율 10% 이상 향상

한국철도공사(코레일)는 동력분산식 고속열차의 전력 사용량을 10% 이상 절감할 수 있는 '지능형 에너지 절감 열차 자동제어 시스템'(IEOS)을 개발했다고 밝혔다. 이 시스템은 철도 차량 에너지 효율을 획기적으로 개선하고, 탄소중립 실현을 적극적으로 뒷받침하는 기술로 주목받고 있다. IEOS는 열차 운행의 최적화를 통해 불필요한 전력 소모를 줄이는 데 중점을 둔다.

IEOS는 선로별 최적의 열차 운행 패턴에 따라 열차를 자동으로 제어하는 시스템이다. 선로의 제한속도나 신호 설비 등 다양한 운행 환경에 맞춰 구간별 목표 속도를 정밀하게 설정하고, 이를 바탕으로 불필요한 가속과 감속을 최소화하여 에너지 효율을 극대화한다. 이와 함께, 신호장치 이상 등 이례적인 상황이 발생할 경우 즉시 열차를 정차시키는 안전 기능을 최우선으로 확보했다.

▲ 강릉선 실증 시험, 구체적 절감 수치 입증

코레일은 지난 3월 25일부터 26일까지 강릉선에서 IEOS가 적용된 KTX-이음 열차를 대상으로 소비전력 비교 시험을 진행했다. 실증 시험 결과, 서원주에서 강릉 구간에서는 12.2%, 강릉에서 서원주 구간에서는 10.9%의 에너지 절감 효과가 각각 확인되었다. 이는 기존 운행 방식 대비 10% 이상의 전력 절감이 가능하다는 점을 구체적인 데이터로 입증한 것이다. 이 시스템 개발에는 지난해 8월부터 현대로템, 한국교통대학교 등과의 산학 공동연구가 진행되었다.

▲ 기관사 업무 환경 개선 및 안전성 확보

IEOS 시스템은 에너지 절감뿐만 아니라 열차 운행의 전반적인 안전성과 효율성을 높이는 데 기여한다. 이 시스템은 기관사의 운전 피로도를 크게 낮추는 효과가 있으며, 숙련도에 따른 운행 편차를 줄여 열차 운행의 안정성을 전반적으로 향상시킬 수 있다. 자동 제어를 통해 균일하고 최적화된 운행이 가능해지면서, 인적 오류 가능성을 줄이고 운행 안전도를 높이는 이점이 있다.

▲ 연내 강릉선 시범 운행, 미래 전망

코레일은 IEOS 시스템의 안정화를 위해 반복적인 안전 테스트와 추가 실증시험을 거칠 예정이다. 이후 올해 말 강릉선에서 시범 운행을 시작할 계획이다. 시범 운행을 통해 시스템의 완성도를 높인 후, 신규 철도차량 도입 시 해당 기술을 적용하고, 나아가 기존 노선에도 단계적으로 확대 적용해나갈 방침이다. 코레일은 이번 기술 개발이 철도차량의 에너지 효율을 높여 탄소중립 목표 달성에 기여하고, 국민과 직원의 안전을 강화하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다.