신개념 새 교통수단 ‘미니 트램’ 첫 선

철도연, 목적지까지 무정차 무인 자동운전시스템 개발…원격호출·수직이동 가능

한국철도기술연구원(원장 김기환)은 지난 2012년부터 3년간 공들여 개발한 새로운 교통수단인 무인 자동 ‘미니 트램’을 26일 첫 공개했다.

철도연은 이날 자체개발한 미니 트램을 연구원 내 시험선에서 첫 선을 보이고 시승행사를 진행했다.

110억 원을 들여 신 대중교통 수단으로 개발되고 있는 미니 트램은 중앙관제와 연계해 안전하게 제어할 수 있는 철도기술과 최신 친환경 전기차 기술이 융합되면서 탄생했다. 철도교통과 도로교통의 강점을 쏙 빼 접합시킨 셈이다.

배터리로 가는 무인 자동운전 시스템…원격호출과 수직이동도 가능해

미니 트램의 주행원리는 주행로를 따라 1~3m 간격으로 도로에 매설된 자석 표지를 차량에 장착된 자석검지 센서를 이용해 검지함으로써 차량의 주행 중 위치와 방위를 계산하는 방식으로, 자석기반 위치추적을 기반으로 한다.

즉, 자석이 매설된 노선을 따라 무인 자동운전으로 정차나 환승 없이 논스톱으로 운행하는 새로운 대중교통수단을 의미한다.

운행은 승객이 무인정거장에서 경로시스템 버튼을 눌러 미니 트램 차량을 호출하면 무인 미니 트램이 도착, 선택된 목적지까지 최적의 경로를 따라 자동으로 운행되는 시스템이다. 정차나 환승 없이 논스톱으로 운행하는 것도 장점이다.

또 통합관제센터에서 차량끼리 충돌하지 않도록 간격을 자율적으로 조절하고 전체차량을 통제해 안전성을 확보한다.

또한 미니 트램은 원격호출과 수직이동이 가능한 게 특징이다. 버튼을 눌러 자가용처럼 이용할 수 있으며, 배터리 충전은 정거장에 정차할 때 정거장 하부의 무선급전장치에서 급속(2분30초)으로 이뤄진다.

특히 이번에 국내 기술로 개발된 수직이동 기술은 세게 최초로 엘리베이트처럼 위와 아래로 이동이 가능해 복합단지 건물이나 공항과 주변연계, 연구단지나 대형시설 등에서 활용도가 높을 것으로 기대하고 있다.

소형 차량이기 때문에 건물 내에 정거장 설치도 간편하다. 이 같은 신개념 교통수단은 영국의 히드로공항에서 주차장과 터미널 연계수단으로 시범운행 중이며, 아랍에미레이트연합(UAE) 마스다르 등에서 운행되고 있다.

철도연은 이번 공개된 시작차량을 제작해 차량 간 간격 조정, 노선 변경(분기), 끼어들기(병합) 등의 복합제어 기능을 검증해 24시간 무인자동 운행과 문전수송이 가능하도록 기술개발을 진행한다는 방침이다.

아울러 현재 단순 리프트 방식으로 구현되고 있는 수직이송장치를 향후에는 차량지체나 대기 없이 이동할 수 있는 연속 수직이송시스템을 개발해 2016년경에는 상용화를 추진할 계획이다.

신개념 교통수단 미니 트램 타보니…무소음·무정차 좋지만 시속 7km에 아쉬움 남아

철도연에서 개발한 미니 트램이 시험노선의 수직상승장치를 지나 경사로를 운행하고 있다. ⓒ데일리안

철도연은 미니 트램의 시험평가와 검증을 위해 3개의 루프형 노선과 정거장 1개소, 임시 승장장 3개소 등 약 670m의 시험노선을 연구원내에 구축해놓았다.

미니 트램 시승을 위해 임시승강장에 들어서서 경로시스템 단말기를 통해 목적지인 정거장의 버튼을 누르자 이름만큼이나 작고 앙증맞은 초도 시제품인 미니 트램이 소리 없이 미끄러지듯 승강장으로 들어왔다.

승강장 바로 밑에는 세계 최고기술력을 자랑한다는 카이스트가 개발한 국내 원천기술인 무선급전장치에 차량이 멈췄다. 배터리의 급속충전을 위해서다.

자동으로 문이 열리고 첫 시승을 위해 미니 트램에 올랐다. 무인 자동기능으로 개발된 만큼 승객이 문 닫힘 버튼을 누른 후 출발 버튼을 누르니 승강장을 지나 수직이동장치에 한 번 정차했다.

미니 트램의 경쟁력이 될 수직이동장치를 통해 약간의 상승을 한 뒤 구축해놓은 경사도를 따라 운행해 다시 지상으로 내려온 차량은 철도연이 조성한 붉은색 자석기반 노선을 따라 서서히 진행됐다.

미니 트램은 승객 승차시 약1.9톤가량의 무게로, 크기는 길이가 3.8m정도, 높이는 2m, 넓이는 2.8m다. 성인이 4명~6명까지 탈 수 있으며, 최고속도는 시속 50km로 개발됐다는 개발자들의 설명이다.

하지만 정작 첫 시제품의 시승에서는 속도 면에서 아쉬움을 남겼다. 속도는 시속7km, 거의 속도감 없는 서행모드로 맞춰져 있었기 때문에 차량의 성능에 대해서는 딱히 평가하기 어려웠다.

이에 대해 철도연 정락교 책임연구원은 “초기 개발단계로 아직은 속도감을 느낄 수 없지만 개발 성공으로 인한 기술 보완은 지속적으로 진행될 것”이라며 “목적지까지 무정차 무인 교통수단으로 활용가치가 커 2016년 이후는 상용화를 추진할 수 있을 것”이라고 언급했다.

시설비용 역시 타 교통수단에 비해 상대적으로 적게 들것이라는 추론이다. 지금은 연구개발단계로 구체적인 비용 추산은 힘들지만 인프라비용이 많이 드는 철도구조가 아닌 자석기반의 도로구조기 때문에, 어차피 도로를 내는 비용이 발생하는 만큼 큰 비용이 들지 않고도 도입이 가능하다는 주장이다.

아울러 여타 위치기반시스템이 GPS시스템인데, 이는 건물 내부나 터널 등에서 활용도가 떨어지는 면이 있는 반면, 미니 트램의 자석기반시스템은 건물 내를 비롯해 어느 곳이든 제약을 받지 않는다는 강점도 덧붙였다.

이 같은 특장점에도 불구하고 산업화적 측면에서는 아직 가야할 길이 멀어 보인다. 이미 보급되고 있는 전기차와 차별화된 용도 규정과 현장에서의 활용도 및 필요성을 적극 발굴하는 것이 상용화의 성패를 가를 것으로 보인다.

단순히 미니 트램이라는 차량의 보급이 아닌 제어시스템이 결합된 미래형 무인 교통수단으로의 가치에 맞는 다양한 적합도를 찾는 것이 개발에 이은 동반과제로 인식됐다.

김기환 철도연 원장은 “공항과 철도역에서 다른 교통수단과의 연계, 대단위 복합시설에서 승객의 자동 이동 등 새로운 교통서비스를 제공할 수 있도록 기술개발을 추진할 것”이라고 강조했다.