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열차자동방호장치

Crystal Clear app xmag.svg 신호보안장치의 전반적인 개념 설명은 열차방호에서 볼 수 있습니다.
차상모니터

열차자동방호장치(Automatic Train Protection; ATP) 또는 KTCS-1(Korean Train Control System-1; 한국형 열차제어시스템-1)는 현재 대한민국에서 사용중인 간선철도의 신호 시스템의 호칭이다. 아래 설명하지만 ATP라는 용어는 신호모진 등의 위험운전을 하는 경우 이를 통제하는 신호보안장치를 의미한다.

개요[편집 | 원본 편집]

ATP는 한국의 주요 간선철도에 사용 중인 철도 신호보안 시스템으로, 기존의 신호보안 시스템인 ATS가 150km/h 이상의 열차에 대응할 수 없는 점을 개선하고, 좀 더 조밀한 열차시격을 확보하기 위해서 채용되었다. 기본적으로는 유럽에서 사용중인 ERTMS/ETCS Level 1에 상당하는 시스템이다.[1]

동작[편집 | 원본 편집]

ATP는 발리스라 불리는 지상자(노란색 사각형. 레일 사이, 침목 위에 설치)를 통과하면서 열차 측의 차상장치와 통신을 하는 방식으로 동작하며, 선로의 특정 지점에서 정보를 받아 열차를 제어하는 점에서 ATS와 유사한 점제어 방식이라고 할 수 있다. 그러나, ATP는 ATS와 같은 고정폐색식 신호보안장치 처럼 지상시설물로부터 단순한 해당 폐색구간의 속도지령 정보만을 받아 처리하는게 아니라는 점에서 차이가 존재한다.

발리스와 차상장치간의 통신을 텔레그램이라고 통칭하며, 열차가 정지해야 하는 위치(운전허가), 속도제한정보 등을 포함한다. 이 정보를 바탕으로 차상장치는 열차가 정지점[2]에 정차하기 위해서는 어느 시점에서 제동을 잡아야 하는가를 생성("제동곡선"이라고 한다)하여, 해당 제동곡선을 넘는 운전행위(신호모진, 속도초과 등)가 있을 경우 제동지령을 내려 열차를 정지시키게 된다. 따라서, 차량측에는 컴퓨터가 탑재되어 이러한 조건을 계산하여 위험운전을 검지하게 되며, 이런 특성을 두고 기존 ATS의 점제어식과 구분하여 차상연산식, 또는 차상제어거리연산방식이라고 구분한다.

  • 비장착모드(Level 0)
    신호보안장치가 없는 구간에서 사용하며 최대 70km/h까지만 운행할 수 있다. ATP 구간에 진입하여 발리스를 밟으면 완전모드로 전환한다.
  • STM모드(Level STM)
    TVM/ATS 적용구간에서 사용하며 해당 신호보안장치와 연동하여 작동한다. 지상장치의 문제로 ATP를 사용할 수 없는 경우에도 적용한다. 경계 발리스를 밟으면 완전모드로 전환한다.
  • 완전모드(Level 1)
    ATP 적용구간에서 사용하며 완전한 차상연산을 운용한다. 운행 시작시 첫 신호를 수신하기 전까지 "책임모드"로 이동하며 최대 45km/h로 제한된다. 경계 발리스를 밟으면 STM모드로 전환한다.

위 3개 모드를 바탕으로 그 위에 대기모드(차량 기동 후 입력대기 상태), 입환모드(25km/h 제한), 특수운전(허가된 정지신호 통과), 트립(신호모진) 등이 더해진다. 트립이 발생하여 비상정차한 경우 확인취급 후 관제사 지시 하에 책임모드로 이동하거나 퇴행을 할 수 있도록 15km/h 제한을 두는 "트립 후 모드"가 있다.

속도제한은 차량제한, 모드제한, 신호제한 중 가장 낮은 것을 적용한다. 만일 눈이나 비가 내리거나 화물열차를 견인하는 경우에는 여객열차에 해당하는 제동곡선으로는 정상적인 위치에 멈출 수 없으므로, 열차장을 더 길게 입력하거나 무게 조건을 부과하여 추가적으로 여유거리를 늘리거나 제동곡선을 더 완만하게(정차거리를 길게) 설정할 수 있다.

특징[편집 | 원본 편집]

ATP는 기본적으로 다른 신호시스템, 특히 ATS와 혼합 사용이 가능하다. ATP도 기본적으로 점제어 방식에, 궤도회로나 차축계수기에 의한 폐색에 근거해서 동작하기 때문. ATP 장착 차량도 ATS에 준해서 운행할 수 있다. 차상장치를 STM모드로 전환해서 운행하면 ATP를 사용하지 않고 ATS 신호에 따르는 상태로 운행이 가능하다. 물론 ATP차단운전은 고장 등의 특수한 경우에 한정된다.

ATS와 호환은 되나, 신호기 현시와 상관없이 전적으로 차상연산으로 도출되는 제동곡선에 의해 제어되며 지상자에서 앞선 열차까지의 구간에 대한 정보를 모두 제공하므로 신호기를 관찰할 필요가 없어져 고속운전이 가능해진다. ATP만 운용할 경우 간소화된 2현시 신호기를 사용한다.

여담[편집 | 원본 편집]

사실 ATP라는 용어는 영어권에서 ATS와 같이 열차가 신호를 위반하거나, 속도제한을 위반하는 등의 위험한 운전을 하는 걸 통제하는 보안장치 전반을 의미하며 국가마다 각자의 표준이 있다. 그러나 국내에서는 이런 개념 없이 ETCS의 국산화 버전을 ATP로 이해하고 있는 경향이 있다. 요소기술과 개념의 혼동이 일어난 케이스인 셈이다. 굳이 따지자면 KR-ATP 정도 되는 셈.

참고 자료[편집 | 원본 편집]

각주

  1. ↑ Thales installs ETCS Level 1 systems on South Korean rail lines, Railway Technology, 2012.05.30.
  2. ↑ 궤도회로가 점유되어 있는 폐색구간. ATS에서는 이 폐색구간의 후방에 정지신호가 현시되게 된다.