유럽열차제어시스템

개요

ETCS는 유럽 전역의 철도 신호보안 시스템으로, European Rail Traffic Management System(ERTMS, 유럽철도교통관리시스템)의 주요한 부분을 차지하고 있다. 이로 인해 ETCS를 지칭할때는 ERTMS/ETCS로 묶어부르기도 한다.

1990년에 체계 통일, 신호 고도화를 위해 첫 논의가 시작되었다. 1996년에 초안이 마련되었으며 첫 상업운행은 2000년에 개시되었다. 유럽 철도회사들이 ETCS를 가지고 해외에서도 사업을 수주하면서 유럽 내외 2~3만 km의 철도가 ETCS에 의해 보호되고 있다. 한국도 Level 1에 상응하는 기술을 수입하여 한국식 ATP로 사용하고 있다.

ETCS를 지원하는 차상 컴퓨터를 Eurocab이라 지칭하며, 지상자(발리스)는 Eurobalise라 한다.

NTC & Level 0

NTC

National Train Control의 약자로 기존 신호 시스템 호환용 모드를 의미한다. 기존에는 STM(특수통신모듈)이라고 호칭했던 모드이며 한국 ATP도 동일하게 호칭한다(ATS로 작동). 최고속도 통제 이외에 아무런 방호가 적용되지 않는 Level 0과 달리, ATS 등 과거 기존의 철도 노선별로 설치되었던 신호보안장치가 적용되는 상태를 의미한다.

Level 0

한국 ATP의 “기관사 책임모드”와 동일한 것으로, ETCS 차량이 운행 개시 후 아무런 신호를 전달받지 못했거나, ETCS 비 호환노선(기지 내부 등)에 진입했을 때 운행 연속성을 보장하기 위해 있는 것이다. 최대 속도가 제한되며 ETCS는 아무런 정보를 제공하지 않는다.

Level 1 & Level 2

Level 1

기존 신호보안 시스템(ATP)을 표준의 영역에 넣기 위한 것으로, 신호기에 전용 지상자(발리스)를 부설하여 차상 컴퓨터와 교신하게 한다. 차상 컴퓨터는 발리스에서 받은 정보를 토대로 허가받은 정지점까지 알맞은 제동 곡선을 그려낸다. 한국이 ETCS Level 1을 가지고 와서 한국식으로 만들어 놓은 게 열차자동방호시스템이다. 비용 절감형으로 발리스 정보 몇가지를 GSM-R이나 기존 ATP/ATS 지상자에서 전송받는 Level 1 Limited Supervision(LS)이 등장했다.

Level 2

Level 1의 토대에서 무선 통신을 첨가해 기존 신호 시스템을 CBTC에 가깝게 만든 방법으로, 발리스는 위치 정보만 제공하며 차상 컴퓨터는 지역 관제망과 GSM-R로 통신하여 발리스의 위치 정보를 건네주고 전방 폐색 정보를 받아와 제동 곡선을 그려낸다. 지역 관제망은 노선상의 궤도 회로나 차축 계수기 등을 이용해 폐색 정보를 관리하며 필요하다면 기존 신호기를 유지할 수 있다.

Level 3

Level 3는 Level 1 & Level 2의 시설을 생략하고, 발리스가 제공하는 위치 정보만으로 철도 운행을 관리하는 것을 목표로 한다. 즉 CBTC를 전면 도입하는 것. 기존 고정 폐색을 폐지하고 노선 사정과 차량 사정에 맞게 차간 거리를 조정하는 이동 폐색을 도입한다. 장기적으로 발리스를 위성항법장치로 대체하는 것도 고려하고 있다.

차상 컴퓨터는 발리스가 제공하는 위치 정보를 지역 관제망에 전송하며 관제망은 노선의 열차 운행을 고려해 운행 조건을 차상 컴퓨터에 전달한다. 통신망의 경우 GSM-R을 내정하고 있으나 생산자들이 2020년 이전에 기술지원을 종료할 움직임이 있어 새로운 통신망을 마련하는 것이 관건이다. GSM-R의 대체 기술로 LTE-R 같은 4세대 무선 통신 기술이 시도되고 있다.

참고로, 레벨3는 고속철도나 주요 간선 등을 위해서 만들어지는게 아닌, 과거 통표폐색식과 같은 수준의 보안장치 적용을 받는 낡은 지방노선들이 주요 대상이다. 고속철도와 같은 고도화된 철도의 경우 궤도회로와 같은 선로측의 장치는 열차검지 외에도 선로의 훼손을 검지하는데도 기능을 하기 때문이다.

외부 링크

• European Train Control System, 영어 위키피디아