도시철도공사들, ‘신기술 개발’이 100년 먹거리

대전도시철도공사 ‘자기부상열차 운행’ 미리 준비, 인천교통공사 '환기량제어 시스템' 자체 개발

도시철도(지하철)를 운영하는 대전도시철도공사와 인천교통공사가 신기술 개발로 경영성과를 거두고 있다. 사진은 대전도시철도 1호선 모습.

'신기술 개발'로 지방공기업들이 비용절감, 녹색경영, 노하우 축적 등 1석3조의 성과를 거두고 있다.

시민들의 발이 되는 도시철도(지하철)는 전동차 주요 부품이 비싼 외국제품이어서 신기술개발로 국산화를 이뤄 비용절감과 수입대체효과를 거두고 있다. 운행한지 얼마 안 된 지하철에서도 핵심 신호시스템이 단종되는 바람에 운행차질이 생길 수 있어 기술개발은 생존을 위한 당연한 몸부림이다.

2006년 개통한 대전도시철도 1호선엔 로템이 2003~2006년까지 생산, 공급한 전동차 84량이 운행 중이지만 차량 앞뒤와 지상에 마련된 신호시스템은 독일 지멘스사가 독점공급했다. 대당 공급가격만 8억원이 넘는 차량운행을 위해선 꼭 필요한 기술이다.

지멘스가 최근 새로운 신호 시스템을 개발하면서 개발된 지 20년이 넘은 대전도시철도 1호선 관련 부품을 단종하려는 움직임을 보이면서 대전도시철도공사가 발등에 불이 떨어졌다. 전동차의 내구 연한은 30년이지만 운행한 지 채 6년이 되지 않아 핵심 부품 수급 문제가 터진 것이다. 신기술 개발과 부품 국산화가 필요한 이유다.

이희선 대전도시철도공사 연구개발센터장은 "지멘스가 만든 운행 상황 표시장치(맨머신인터페이스, MMI) 장비 가격이 8000만원인데 발주하면 6개월이 지나서 들어온다. 이를 우리 기술로 고치는 데 드는 비용은 부속 값 3000원이면 된다"면서 "기술 개발로 수입대체 효과는 매해 수 십 억원에 이른다"고 말했다.

신기술 개발은 수입대체효과를 거두는 것은 물론, 대전도시철도공사가 미래를 준비하는 100년 먹을거리가 되기도 한다. 대전도시철도공사의 자기부상열차 운영 기술 축적이 한 예다.
　

이희선 대전도시철도공사 연구개발센터장이 8000만원 가격의 지멘스사 MMI 부품에 대해 설명하고 있다.

이 센터장은 "서울은 물론, 지방의 어느 지하철공사도 운영기술을 갖고 있지 않다. 오직 대전도시철도공사만 자기부상열차 운영 노하우가 있을 뿐"이라고 소개했다.

도심전철이나 고속전철로 쓰일 자기부상열차는 오는 8월 인천에서 시범운행을 시작한다. 광주나 대구, 부산 등에서 운행하거나 노선 계획을 세운 도시철도 대부분이 경전철이고 최근 대전시가 정부에 도시철도 2호선 건설에 대한 예비타당성조사 신청을 한 것도 경전철이다.

자기부상열차는 안전성이나 운행, 운영기술을 검증받지 못했다는 이유로 대전시의 예비타당성조사 신청에서 빠졌다. 세계적인 신기술이지만 이를 도시철도에 적용하기 위해선 5년 이상의 운영 기술이 축적돼야 한다는 게 도시철도 전문가들의 의견이다.

5년의 기다림은 한 순간이다. 그동안 운영 노하우를 쌓자는 게 대전도시철도공사의 생각이다. 지난 해 7월부터 1년 동안 도시철도공사는 한국기계연구원으로부터 1억원의 연구비를 받아 자기부상열차 운영 때 실제 예상되는 인건비, 유지보수비 등 비용 산출을 비롯한 전반적인 운영효율화 방안을 연구 중이다.

100% 가까이 국산화가 진행된 자기부상열차는 국내에는 실용화 구간이 없어 정확한 운영비 예측이나 비교분석 등에 어려움이 있었다. 이번 연구는 인천공항 시범노선에 들어갈 자기부상열차의 운영측면의 효율화를 위한 과제로, 그동안 무사고 운영기관으로 자리매김한 도시철의 운영 노하우와 연구개발센터의 기술력을 통해 자기부상열차 실용화에 도움이 된다.

또 초고속 자기부상열차의 신기술 개발도 하고 있다. 지난 해 12월 국내 최대 철도차량산업 전문기업인 우진산전의 '초고속 추진 및 전력 시스템 기술 개발' 과제에 대한 연구용역을 따냈다.

국토해양부가 충북 오송의 철도종합 시험선에 구축하는 시속 550㎞급 초고속 자기부상열차 핵심기술을 개발하는 사업이다. 한국철도기술연구원, 한국기계연구원, 우진산전과 함께 기술개발을 맡았다.

이런 새로운 기술 개발과 연구는 공사의 기술 축적과 함께 경영개선에도 도움이 됐다. 지난 해 대외 연구과제 수행으로 벌어들인 돈이 6억6000만원이다. 또 비싼 외국 제품의 국산화 개발로 2억4000만원의 비용도 줄였다.
　

대전도시철도공사 연구개발센터 직원들이 화이팅을 외치고 있다.

공사는 또 전국에서서 처음으로 전동차가 멈출 때 발생하는 에너지를 저장했다가 운행할 때 다시 사용하는 에너지 저장시스템을 적용해 연간 1억3000만원의 에너지도 줄였다. 또 비싼 부품의 고장진단 및 수리로 4억6000만원의 비용도 줄였다.

인천지하철 1호선을 운영 중인 인천교통공사(옛 인천메트로)도 신기술개발에 나서고 있다. 인천교통공사는 지난 해 11월 국내 유관기관 최초로 '에너지절약형 환기량제어 시스템'을 자체 개발해 환경부장관으로부터 녹색기술인증을 받았다.

에너지절약형 환기량제어 시스템은 실시간 측정된 역사별 공기질에 따라 자동으로 환기량을 제어해 에너지를 절약하고 쾌적한 역사 환경을 유지하는 시스템이다. 에너지 절감 36%, 미세먼지 저감 4% 정도의 효과를 내고 있는 것으로 나타났다.

이 시스템은 인천지하철 1호선 29개 역 지상구간과 송도 구간 역을 제외한 21개 역에 적용되고 있다.1999년 개통 당시 설치된 낡은 시스템을 개선한 것이다. 기존 모터에 출력 조절이 가능한 인버터를 설치하고 공기질 측정 시스템과 연계했다. 2008년도 환경부의 지하철역사5개년 계획과 연계해 개발하기 시작해 지난 해 결실을 본 것으로 공기질과 에너지 절약 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있게 됐다는 평가를 받고 있다.

'녹색기술인증'은 에너지와 자원을 절약하고 효율적으로 사용해 온실가스 및 오염물질의 배출을 최소화하는 기술을 국가에서 인증하는 제도다. 인증기업은 국가 연구개발(R&D) 참여 우대, 특허 우선 심사우대, 공공구매 조달심사 우대 등의 혜택을 받는다.

오홍식 공사 사장은 "일반기업에서도 받기 힘든 녹색기술인증을 공공기관에서 받은 것은 굉장히 드문 사례"라면서 "이산화탄소 3000t 감소 및 소나무 약 110만 그루를 심은 효과는 물론 연간 약 2억원의 에너지비용을 절약할 수 있게 됐다"고 설명했다.
인천=김봉수기자 bskim@ 대전=이영철기자 panpanyz@