상왕십리역 열차 추돌 사고

2014년 5월 2일 오후 3시 32분, 대한민국의 서울 지하철 2호선 상왕십리역에서 출발하던 선행 전동차를 뒤따라 역에 진입하던 후행 전동차가 추돌한 사고이다.

사고 경위

사고 상황 그래픽 기사

4월 29일 연동제어장치 유지보수

ATS의 논리를 수정하여 열차진행을 원활히 해야 한다는 민원을 검토하고, 몇가지 사항을 수정하여 을지로입구역 ATS 연동제어장치의 소프트웨어를 업데이트했다. 이후 감시장치로 정상작동하는지 확인했다.

제대로 업데이트했는지 확장카드를 뽑아보는 과정에서 노이즈가 유입돼 오작동이 시작됐으며, 차량이 없음에도 감시장치에서 신당역~상왕십리 구간의 궤도회로가 점유되며 신호기는 항상 진행(녹색)신호가 표시되는 현상이 발생했다. 점유되면 정지(적색)가 표시돼야 했지만 오랫동안 누적된 기술부채 때문에 오류를 거르지 못했다.

1시 30분 현업사무소 신호오류 인지

사고 당일 해당 현상을 발견하여 조치를 시도했으나 통신을 보내주는 성수역 감시장치에선 정상으로 표시되었고, 그에 맞게 신호기가 진행을 현시하고 있어서 감시장치의 일시적인 오류로 치부하고 조치를 미뤘다.

15시 27분 37초 선행열차 상왕십리역 진입

선행열차 2258 열차(239편성)는 약 5분의 지연을 안고 있었으며, 관제로부터 회복운전을 재촉받고 있었다. 원래 30~40초 동안 정차해야 하나 PSD 불일치 오류로 1분 44초를 서있었다.

15시 28분 51초 후속열차 신당역 발차

후속열차 2260 열차(212편성)는 1분여의 지연이 있었으나 선행열차의 지연이 심한 탓에 얼떨결에 1개역 차이로 따라잡게 되었다.

15시 29분 37초 선행열차 상왕십리역 발차

PSD의 불일치 오류는 문닫힘을 육안으로 확인한 뒤 승무원이 강제 우회해 발차할 수 있게 되었고, 서서히 출발했다.

15시 29분 40초 추돌

약 15 km/h의 속도로 추돌했다. 68km/h의 속도로 상왕십리역에 접근 중이던 후속열차의 기관사는 커브 너머에 나타난 유일하게 올바른 신호인 정지 신호를 보고 추돌 128m 전, 비상제동과 보안제동을 걸며 열차를 세우려 했으나 제동거리가 미치지 못하여 추돌을 피하지 못했다. 선행열차는 보조전원장치 파손으로 긴급정차했다. 정전 및 방송회로 소손으로 대피방송이 제대로 이뤄지지 않았다. 이에 기관사와 차장이 객차를 순회하면서 대피조치 하였고 일부 승객은 임의로 출입문을 개방하고 선로변으로 내려가기도 했다.

15시 34분 종합관제소 사고 인지

후속열차 기관사는 추돌로 인해 운전실이 파손되면서 철도무선전화를 사용할 수 없게 되어 연락이 늦었고, 선행열차 기관사는 추돌을 인지하지 못해 종합관제소에 사고 보고를 하지 못했다. 이는 5분 후 맞은 편에서 지나가던 외선순환 열차가 사고를 목격하고 보고함에 따라 종합관제소에서도 사고를 인지하고 후속조치를 진행하게 된다.

사고 원인

처음에는 노후 차량의 차상신호장치가 원인인 것으로 추정했으나, 실제론 지상신호장비 장애가 원인이었다. 당해 4월 16일 발생한 세월호 침몰사고로 인해 안전관리에 대한 국민적 관심이 높았던 시기였고, 서울특별시는 4월 17일부터 4월 30일까지 2주간 지하철 특별점검을 실시했으나 신호기는 일상점검 대상이라는 이유로 특별점검에서 제외되었으며, 일상점검에서 나흘간이나 지속된 장애를 검출하지도 못했다. 신호기 오작동이나 고장에 대한 체계적인 안전관리가 부실했음이 드러났다.

사고 원인으로 지목된 신호기 오류

사고구간 신호체계 관할

• 무리한 2중 신호체계 유지

  서울메트로는 90년대 후반부터 보안도가 낮은 ATS를 ATO 구현이 가능한 차상신호식(LZB)으로 교체할 계획을 세웠으며, 2000년대에 LZB 시설의 설치가 완료되었다. 이후 ATS를 전자제어하기 위해 현장의 ATS 장비를 걷어내고 궤도회로 정보를 LZB에서 불러와 ATS에 주는 LZB→ATS 연동제어장치를 설치하면서 LZB에 ATS가 얹힌 꼴이 되었다.

  원리가 상이한 2개의 신호체계를 유지하면서 연동 구조가 복잡해지고, 거기에 차량 도입계획의 지연으로 당초 5년 미만이었던 신호체계 병행기간이 10년 이상으로 늘어나면서 그때그때 필요한 장치를 끼워맞추는 등 시스템을 누더기처럼 땜질해 유지했다.

• 신호체계 장애

  사고 구간은 성수역 신호기계실과 을지로입구역 신호기계실의 관할 경계에 걸쳐져 있다. 그래서 궤도회로의 통신선로는 성수역으로, 신호기의 통신선로는 을지로입구역으로 이어져 양쪽 신호기계실의 연동제어장치간 통신으로 작동하나, 중간에 왕십리역 현장제어장치가 중개통신을 올바르게 하지 못해 성수역에서 관리하는 상왕십리역의 점유상태가 을지로입구역 신호기계실로 적절히 전달되지 못했다.

  해당 장애의 원인은 4월 29일 연동제어장치 유지보수 과정에서 하드웨어 임의 분해로 노이즈가 유입돼 연동제어장치가 오작동한 것으로 확인되었다. 땜질식 유지보수로 통신체계가 복잡해진 것도 문제의 원인이 되었다.

  정상적인 상황이라면 선행 열차가 아직 역을 빠져나가지 못한 상황이기 때문에 신호기는 차례로 주의, 정지, 정지로 현시되어야 하지만 사고일에는 통신장애로 인해 을지로입구역 신호장치가 점유 신호를 받지 못해 내부오류가 발생하여 을지로입구역 관할 신호기 2개는 진행을 현시, 성수역 관할 신호기만 정지로 정상 현시되었다.

• 안전측 동작의 부재

  오류가 나거나 장애로 통신을 받지 못했을 때, 안전측 동작이 올바르게 설계되었다면 모든 가능성을 의심하여 자동으로 신호기에 정지 신호만 현시하거나 등화를 차단해야 한다. 나흘간 그랬으므로 정지 신호만 장기간 현시되거나 신호기가 꺼져있을 경우 기관사들이 관제에 보고하여 사태를 미리 파악할 수 있었을 것이다.

  하지만 을지로입구역 연동제어장치는 정해진 통신값에만 점유(정지신호)를 표시하게 했으며 그 외 쓰레기값에는 미점유(진행신호)를 표시하도록 설계되었으며, 성수역측 장치(왕십리역 현장제어장치)는 노이즈의 영향을 받아 잘못된 값(쓰레기값)을 보내고 있음에도 이를 고장으로 인지하지 못해 "안전측 동작(Fail-Safe)"이라는 설계지침을 위반했다.

  그 결과 신호장애에도 불구하고 주의·정지신호 없이 진행신호를 연달아 현시하여 사고를 야기했다. 연동장치를 설치할 때 현장검증을 통해 파악했어야 하나 그러지 않았고, 별도 설치된 감시장치는 연동제어장치와 표시 논리가 달라서 점유 표시가 현시되었으며 이는 작업자들을 혼란스럽게 해 조치가 미뤄지는 원인이 되었다.

• 무심한 관제

  LZB 도입 이후 종합관제소에는 LZB 작동현황만 표시되었기에 ATS 작동현황은 알 수 없었고, 신호관리소에서 장애 사항을 알려주지 않아 신호체계 장애가 있었음에도 불구하고 관제에서 주의를 기울일 수 없었다. 또한 선행열차의 지연에만 신경쓰고 후속열차의 차간거리는 신경쓰지 않아 등간격 유지에 노력하지 않았다. 적정 차간거리가 유지되었다면 피할 수 있었던 사고이기에 아쉬운 부분.

피해

• 인명피해
  • 부상 : 477명
• 재산피해
  • 전동차 2편성 파손
  • 피해액 : 약 28억원

다행스럽게도 후행 전동차 기관사가 추돌 순간까지도 제동을 걸면서 운전대를 잡고 있었기에 추돌 당시 속도는 시속 15km 수준까지 줄인 덕분에 충격이 다소 완화되었다. 사고 후 승무원 및 역무원들의 안내에 따라 대다수 승객들은 자력으로 열차를 탈출하여 상왕십리역으로 대피했고, 중상자 3명 가량을 제외하고는 대부분 가벼운 경상자들에 속했다. 사고 이후 서울메트로측은 부상자들 치료비를 전액 부담하겠다고 밝혔다.

사고 여파로 순환선인 2호선의 내선운행이 9시간 가량 중단되었다. 이때문에 당일 2호선의 운행은 망했어요 상태가 되었으며, 더욱이 퇴근시간을 앞둔 시점이라 서울시는 시민불편을 최소화하기 위해 상왕십리역 주변을 경유하는 버스를 증차하고, 개인택시 부제도 임시로 해제했다. 사고복구는 5월 3일 새벽 0시 17분 완료되었으며, 박원순 서울시장은 현장에서 복구를 지휘하다가 2호선 전동차를 타고 시청으로 복귀했다.

추돌당한 2258 열차인 239 편성은 반파된 객차를 2260 열차인 212 편성의 멀쩡한 객차로 이식받아 운행에 복귀했다. 하지만 212 편성은 여분객차를 239 편성에 이식한 후 폐차됐다.

같이 보기

• 서울메트로 2호선 상왕십리역 전동열차 충돌탈선사고(’14.05.02) 조사보고서 - 국토교통부 항공철도사고조사위원회