운영속도 400km/h급 고속철도인프라시스템 기술개발 추진현황

초록

일반적으로 고속철도는 복합적인 시스템기술로 정의된다. 차량을 비롯하여 노반, 궤도, 전차선, 신호 등 다양한 서브-시스템으로 구성되고, 서브-시스템들은 또 다른 부품들로 구성될 뿐만 아니라, 상호 긴밀한 인터페이스를 필요로 하기 때문이다. 또한 고속철도 기술은 실용기술이다. 수십 년 이상의 먼 미래에 활용될 수 있는 기초기술 또는 철강, 화학, 자동차, 항공 등 다양한 분야에서의 광범위한 활용을 목적으로 하는 원천기술이라기 보다는 불과 5~10년 후에 활용할 수 있는 현실적인 기술이며, 경우에 따라서는 기술개발의 종료와 동시에 실용화될 수 있는 경우도 있다. 최근 철도의 속도는 교통수단으로서 경쟁력을 결정하는 중요한 요인 가운데 하나로 인식되고 있다. 특히, 최고속도는 교통수단의 이미지를 형성한다는 상징적인 의미가 있을 뿐만 아니라, 국내외적으로 교통수단의 기술수준을 보여줌으로써 국민들에게 자긍심을 심어주고 국가 경쟁력 향상에도 기여하게 된다. 그 동안 우리나라는 고속철도 차량의 개발에 집중해왔다. G7고속철도 기술개발사업, 차세대고속철도 기술개발사업 등을 통해 철도차량의 최고속도(300km/h→350km/h→430km/h)를 향상시켜왔다. 하지만, 고속철도는 복합적인 시스템 기술로서의 특징으로 인해 철도차량뿐만 아니라 인프라시스템의 동반 발전을 필요로 한다. 고속화를 위해서는 고속철도 차량에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 전차선로시스템을 갖추어야 하고, 고속운행 시에도 안전성을 보장할 수 있는 선로구축물을 필요로 한다, 또한 환경소음을 적절한 수준까지 저감시킬 수 있어야 하고, 고속에 적합한 신호시스템을 통하여 열차운행의 안전성을 확보해야만 한다. 열차운영 측면에서의 표정속도 향상을 위한 기술도 중요하다. 결국, 철도차량 기술뿐만 아니라 선로구축물, 전차선, 열차제어, 환경소음 저감장치 등 인프라시스템 기술의 전반적인 발전을 필요로 한다. 특히, 고속철도는 어느 한 분야의 기술낙후가 곧 가장 기술력이 낮은 분야의 기술수준으로 자리매김하게 되므로, 전체 시스템의 기술수준을 발전시키기 위해서 각 분야의 기술이 균형 있게 발전해야 한다. 본고에서는 국내외 고속철도 인프라시스템 기술 동향을 살펴보고 2010년 12월부터 실시되어진 400km/h급 고속철도 인프라 시범적용 기술개발 사업의 연구내용을 소개하고자 한다.