"아음속 캡슐 트레인...시속 1000킬로 초고속열차 연구개발중"

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한국철도기술연구원 김기환 원장

출연 : 한국철도기술연구원 김기환 원장

진행 : 경제산업부장 신두식

 

[인터뷰 내용]

신두식(이하 신): 네, 예고해 드린 대로 오늘은 한국철도기술연구원 김기환 원장님 모셨습니다. 원장님, 안녕하십니까!

김기환(이하 김): 네, 안녕하세요.

신: 여기 찾아와 주셔서 감사합니다. 그 한국철도기술연구원 뭐 이름을 들으면 어떤 곳이다. 이렇게 어렴풋이 생각은 드는데요. 그래도 생소한 청취한 분들을 위해서 어떤 일을 하는 곳인지 좀 더 자세히 설명을 해 주시죠.

김: 저희 한국철도기술연구원은 미래창조과학부 산하 정부출연 연구기관으로 미래교통기술을 주로 연구개발하고 있습니다. 특히 미래교통기술이라고 하는 것은 철도, 그 다음에 대중교통, 물류 등 공공 교통분야에 산업원천기술 개발과 성과확산이 저희 연구원의 임무입니다.

신: 네, 그렇군요. 한국철도기술연구원의 역사라고 할까요? 연역을 잠시 소개해 주시겠습니까?

김: 저희 연구원은 1996년 3월에 설립이 되었습니다. 올해로써 만 20년 째이죠.

신: 아, 그러네요.

김: 아마 설립 이후 고속철도에서부터 도시철도로 개인용 교통수단인 미니트램에 이르기까지 거의 지난 20년 동안 거의 2년에 한 번씩 새로운 시스템을 창출을 했습니다. 이러한 부분은 뭐 전 세계적으로도 유례가 없는 성과라고들 지금 자평을 할 수가 있을 것 같습니다. 특히 저희들 연구원에서 했던 실용화 된 것을 주로 말씀을 드리면 2001년도에 도시철도한국형 표준전동차를 개발을 해 가지고 이제는 도시철도에 대한 표준이 만들어 져 가지고 그 이후에는 거의 모든 지하철에 대한 기술은 완벽하게 자립화가 되었다고 보고요. 2010년에 한국형고속열차가 기술 개발이 되어 지금 현재 국민들이 이용하고 있는 KTX산천호로 상요화가 되었고요. 2011년도에는 한국형 경량전철인 KAGT 지금 부산 반송선에서 잘 운행이 되고 있습니다. 또한 지난 9월 달에는 우리 동력분산식으로 개발된 해무라는 고속열차가 부산 순천 간에 경전선에 투입 되는 것으로 확정이 되었습니다.

신: 네, 이제 해무라는 열차도 이제 곧 그 2020년부터 운행이 될 예정이고요?

김: 네, 그렇습니다.

신: 아, 그렇군요. 뭐 KTX산천, 그리고 뭐 도시철도 이런 것들을 다 개발한 그런 연구기관이다. 이렇게 생각하면 되겠네요.

김: 네, 그렇습니다.

신: 네, 그 조직도를 보니까 여러 조직들이 있던데 연구팀들이 여러개 있던데 그 어떤 역할을 하고 있는지 간단히 설명을 해 주시죠.

김: 저희 연구원은 2개의 연구소와 5개의 연구본부로 구성이 되어 있는데요. 고속철도, 그 다음에 도시철도 그 다음에 신교통시스템을 기술개발을 비롯해서 교통 계획과 정책을 지원하는 교통물류연구소가 별도로 있고요. 또한 철도의 안전과 시험 인증을 하는 철도안전인증연구소가 있습니다. 뭐 이러한 철도는 여러 모든 분야에 공학 분야가 다 어울러져야 되기 때문에 아주 융복합 기술을 개발하는 연구실이나 연구팀들은 그러한 본부나 연구소에 하나의 조직으로 구성이 되어 있습니다. 또한 기술사업화나 성과확산을 위해서 저희들이 별도의 지금 센터가 구성이 되어 있습니다.

신: 네, 그렇군요. 그 차세대 고속열차, 그리고 뭐 저상트램, 차세대 전동차 이런 것들이 뭐 개발 중이거나 개발 완료단계에 있거나 그런 것으로 알고 있는데. 이런 열차들 어떤 것인지 잠시 소개를 해 주시죠.

김: 네, 방금 말씀하신대로 지금 현재 개발되고 있거나 아니면 운행 중인 열차들이 있는데요. 방금 말씀 하신 것 중에 차세대 고속열차는 지난해까지 저희 연구원에서 개발했던 해무고속열차라는 것으로 불리기도 하는데요. 아마 2012년도에 저희들이 최고속도 421.4킬로까지 최고속도로 시험 뭐 운행을 완료하고 지금은 조금 전에 말씀드린바와 같이 경전선에 지금 상용화를 기다리고 있는 시스템이고요.

신: 뭐 이건 최고속도로 달리면 서울 부산 1시간 남짓이면 가겠네요.

김: 오로지 뭐 중간에 서는 역이 없다면 아마...

신: 서는 곳이 없다면요.

김: 그럴 수도 있겠죠. 이같이 고속열차는 도시와 도시를 이제 빠르게 연결하는 시스템이고요. 또한 차세대 전동차나 무가선트램 그 다음에 미니트램 등은 어떤 도시 교통시스템에 맞게끔 그러니깐 지역에 어떤 재정상태나 승객 수요에 맞춤형으로 하기 위해서 다양한 시스템으로 개발되고 있는 개발 중에 있습니다.

신: 네, 그 현재 우리나라에서 가장 빠른 열차는 어떤 건가요? 해무인가요? 그럼?

김: 지금 현재 우리나라에서는 엄격히 말씀드리면 319킬로미터, 시속 319킬로미터까지는 달릴 수가 있는데요. 우리 선로에서... 시험속도로 하면 뭐 2012년 3월 달에 우리가 기록했던 421.4킬로미터를 기록하면서 해무열차가 되겠습니다.

신: 아, 그렇군요.

김: 이 기록은 세계에서도 4번째로 빠른 속도를 지금 현재 보유하고 있고요. 이 해무고속열차의 특징은 지금 기존에 우리 KTX는 동력집중식이라고 해 가지고요. 모든 동력이 최고 앞과 끝에 집중이 되어 있는데 이 해무열차는 동력엔진이나 동력장치들을 전부 다 차량 하부로 내리고 차량 상부에는 전부 다 승객을 태울 수 있는 구조로 되어 있는 동력분산형 시스템입니다. 그래서 동력분산형으로 되면 우리나라 지형과 같은 어떤 산악지형이 많은 데에서 그리고 역이 중간에 많은 데에서는 훨씬 더 장점이 있다고들 지금 평가가 되고 있습니다.

신: 아, 그렇군요. 그 한국철도기술연구원에서 현재 개발 중이거나 소개할 만한 사업들이 있는지 좀 있다면 소개해 주시죠.

김: 네, 뭐 조금 전에 말씀드렸던 여러 가지 시스템 뿐만 아니라 지금 현재 저희들이 주력을 하고 있는 부분은 무선전력전송기술을 이용한 무가선트램 기술이 되겠습니다. 모든 도심지역, 우리가 트램을 깔고자 할 때는 전차선이 필요한데 이러한 전차선 없이 무선 전력을 받아서 가는 기술을 지금 개발을 하고 있고요. 또한 우리나라 같이 산악이 많은 지역에서 겨울철에 폭설이나 결빙에도 운행을 할 수 있는 산악철도도 개발을 하고 있고요. 저희들 이러한 시스템 뿐만 아니라 우리가 보통 핸드폰을 사용하고 있는 LTE망을 이용한 열차제어시스템도 지금 개발을 하고 있습니다. 뿐만 아니라 저희들 물류 부분에 있어서는 뭐 화차에 컨테이너를 이단으로 쌓을 수 있는 이단적재화차와 컨테이너를 접을 수 있는 접이식 컨테이너 같은 용기도 개발을 하고 있습니다.

신: 뭐 이단적재화차 또는 뭐 이런 접이식 컨테이너, 이런 것을 개발하는 이유는 어떤 물류...?

김: 물류의 효율성을 좀 더 높이기 위한 거죠.

신: 아, 외국에는 이런 것들이 있나요? 어떤 가요?

김: 아, 지금 현재 외국에는 이단적재는 많이들 사용을 하고 있습니다만 아직 접이식컨테이너는 아직도 성공을 못하고 있는 상태가 되겠습니다.

신: 네, 그 최근에 최양희 미래창조과학부 장관이 철도연구원을 방문한 걸로 알고 있는데요. 그 어떤 것들을 시연하셨습니까, 그때?

김: 저희 미래부 장관님이 지난 18일에 저희 연구원을 방문을 했습니다. 아마 그 동안 저희 연구원에서 지금 미래부에서 추진하고 있는 빅사업이라고 있는데요. 차세대고속철도인 미국의 엘름머스크가 제안한 하이퍼루프의 개념을 뛰어넘는 아음속 캡슐 트레인을 지금 개발을 하고 있는데요. 이러한 개발과정이 얼마나 되었는지에 대한 점검차 현장 점검을 위해서 장관님이 방문을 하셨습니다.

신: 아음속이라는 것은 음속의 거의 준하는 그런 속도라는 거죠?

김: 그렇습니다.

신: 네, 그럼 뭐 몇 킬로 정도 됩니까? 속도가?

김: 천 킬로 이상으로 저희들은 지금 생각을 하고 있습니다.

신: 아, 시속 천 킬로로 달린다고요?

김: 네, 그렇습니다.

신: 아, 그렇군요. 이거 관련해서는 어떤 계획이 좀 세워져 있나요?

김: 저희들은 지금 뭐 아직은 기초연구를 지금 하고 있고요. 이것을 2024년도 까지는 저희들 기술개발을 계속해서 진행할 계획에 있습니다. 아마 2024년 이후에는 저희들이 실제로 쓸 수 있는 데까지는 저희들이 실험실에서는 일단 기술개발을 완료할 예정에 있습니다.

신: 네, 그렇군요. 잠시 프로그램 소개 듣고 계속 가겠습니다.

(프로그램 소개 후)

신: 네, 중간에 들으시는 분들은 궁금하실 텐데요. 오늘 한국철도기술연구원 김기환 원장님과 함께 하고 있습니다. 그 잠시 아음속 캡슐 트레인에 대해서 말씀을 해 주셨는데 이것에 대해서 조금 더 그 어떤 원리를 담고 있는지 설명을 해 주시죠.

김: 뭐 아음속 캡슐 트레인은 아진공 큐브관을 시속 약 1000킬로 이상의 속도로 주행하는 초고속 신개념의 고속열차입니다. 아진공 큐브는 저희들이 진공, 완전한 진공상태를 만들기 힘들기 때문에 거의 공기저항이 없는 아주 낮은 기압을 유지를 하고 그 속에서 어떤 자기 부상의 원리를 이용해서 시속 1000킬로까지 속도를 내는 열차가 되겠습니다. 뭐 열차 아래 쪽에는 자석이 달려있고요. 그 다음에 바닥에는 자석과 같은 성질을 갖는 자기장이 생기는 코일을 설치를 해 가지고 자석이 같은 극끼리는 밀어내고 서로 다른 것끼리는 잡아 당기는 원리를 그대로 이용을 해서 초고속으로 달릴 수 있는 속도를 낼 수가 있습니다.

신: 아, 그렇군요. 미래의 세계에 곧 다가온 느낌인데 그 이런 것들이 현실적으로 가능한지 좀 궁금해요.

김: 저희 연구원에서는 이러한 기초 기술을 위해서 약 2009년도부터 계속해서 기술 개발을 하고 있습니다. 물론 기술개발 과정 중에 여러 가지 어려움 점은 있지만 저희들도 뭐 실현은 가능하다고는 생각을 하고 있습니다. 그렇지만 극복해야 되는 여러 가지 아마 기술적인 어려움들은 저희들이 하나씩 해결을 해 나가면 성공할 수 있지 않나 저희들은 판단을 하고 있습니다.

신: 네, 속도를 보면 뭐 여객기 보다도 어쩌면 빠를 수도 있는데 안전성에는 어떻게 담보가 되나요?

김: 음, 뭐 지금은 기술개발 과정이기 때문에 뭐 지금 당장 안전하냐, 안하냐를 말씀드리기는 좀 그렇지만 열차 속도는 별개로 저희들인 안전에는 최우선적으로 최우선을 두고선 연구개발을 진행을 하고 있습니다.

신: 네, 잠시 전에 LTE통신망을 이용한 열차제어 관련해서 사업을 하고 있다. 이렇게 소개를 해 주셨는데 이 부분에 대해서 잠시 소개를 해 주시죠.

김: 네, 저희들이 지금 우리가 보통 사용하고 있는 LTE통신망을 활용을 해서 열차 제어 하는 기술을 저희 연구원에서 이미 개발을 했습니다. 그래서 저희들은 일명 KITCS라고 부르는데요. 이러한 기술은 이미 국내에서 이미 상용화가 되고 있고요. 특히 필리핀에 마닐라 산호섬에도 지금 상용화 계획이 되어서 이미 계약이 진행 중인 걸로 알고 있습니다.

신: 아, 우리 기술이 진출한 건가요?

김: 네, 그렇습니다. 국내에도 지금 서울 신림선하고 그 다음 부산 도시철도 1호선에 지금 상용화가 이루어진 상태고요. 저희들은 이것을 좀 더 속도를 높여 가지고 고속철도에도 LTE망을 그대로 활용을 할 수 있도록 지금 연구원 내부에서 지속적인 기술개발을 진행을 하고 있습니다.

신: 네, 그렇군요. 원장님, 개인적인 질문 좀 하나 드릴게요. 그 한국철도기술연구원에 계시면서 해외에도 많이 다녀보셨잖아요. 그리고 열차 이런 고속열차의 선진국이라고 그러면 프랑스나 일본 이런 곳들로 알고 있는데 다른 선진국과 비교해서 우리나라의 철도기술 수준을 어느 정도인지 좀 평가를 해 주시죠.

김: 뭐 직접적인 철도선진국하고 기술격차를 뭐 직접적으로 비교하기에는 상당히 좀 어려운 점은 있으리라고 생각이 들지만 저희들이 판단할 때는 한 6에서 7,8%정도의 기술격차가 아직은 있지 않냐는 생각입니다. 그렇지만 뭐 저희들이 어떤 부분에 있어서는 우리나라가 오히려 더 앞서 있는 부분도 저는 충분히 있다고 생각을 하고 있고요. 특히 우리나라의 IT기술은 세계적이기 때문에 이런 IT기술을 접목한 부분에 있어 가지고는 굉장히 우리나라가 오히려 더 앞선 부분이라고 저희들은 판단을 하고 있습니다.

신: 네, 그리고 그 원장님께서 이 쪽 철도기술연구원 이쪽에 관련해서 전공하게 된 계기가 있으신가요?

김: 특별한 계기가 있었던 것은 아니고요. 음, 독일에서 기계공학을 전공을 할 때도 철도분야를 가지고 이제 전공을 했었고요. 그것이 이제 계속해서 그런 전공을 살리기 위해서 아주 철도기술연구원에 1996년도에 입사를 하고 그 이후에 계속해서 철도기술연구원에서 고속철도분야에 참여를 하게 되었습니다. 그래서 그 동안 KTX산천 그 다음에 차세대 고속열차인 해무까지 개발을 뭐 하게 되었습니다.

신: 네, 철도기술연구원에 그 생길 때부터 역사를 같이 해 오신 셈인데 그 이 분야의 전문가로서 어떤 때 보람을 느끼셨는지 좀 말씀을 해 주세요.

김: 뭐 연구자로서의 보람은 자기가 목표했던 어떤 기술개발에 목표를 달성했을 때라고 저는 생각을 하고 있습니다. 그러한 일화로써 저희들이 2014년 12월 달에 당시에 우리 G7열차인 HSR시험열차...HSR350이라는 시험열차를 가지고 350킬로 목표를 달성을 했을 때 연구자로서는 굉장히 기뻤었고요. 물론 이제 해무 고속열차를 가지고 마찬가지로 2012년도에 421킬로를 주행을 했을 때도 연구자로서는 굉장히 기뻤다는 생각이 들고요. 두 번째로 이러한 기술개발을 통해서 또한 실제로 실용화가 되었을 때 뭐 KTX산천이 나와서 타게 되었을 때 아, 정말 내가 연구개발을 통해서 했던 그 결과물을 내가 이제는 타 볼 수 있겠구나는 생각을 할 때는 굉장히 보람이 있었고 뿌듯하다는 생각을 했었습니다.

신: 네, 그렇군요. 그 앞으로 고속철도기술이 얼마나 발전할지 궁금해지는데요. 유럽이나 미국도 열차로 가는 시대가 오는 것 아닐까 싶어요. 그 원장님 앞으로 비전이라고 할까요. 한 말씀 해 주시죠.

김: 네, 뭐 앞서서도 말씀을 드렸습니다만 아마 우리 철도기술이 아직도 조금 뭐 어떤 부분에서는 조금 선진국에 비해서 좀 모자란 부분도 있습니다만 저는 우리 연구원에서 우리나라 철도기술을 세계 최고의 기술 수준으로 올리는 것이 첫 번째 저희 생각이고요. 두 번째는 우리나라 철도시장의 규모는 외국 전체를 봐서는 세계시장을 비교해서는 아주 매우 적습니다. 그래서 해외시장 진출이 아주 필수적이라고 저는 생각을 하고 있습니다. 그래서 뭐 지금 현재 저희 연구원에서 글로벌 철도시장 진출을 위해서 여러 국가와 지금 협력을 하고 있습니다만 아마 지금 정부가 주관하고 있는 말레이시아, 싱가포르 고속철도라든지 아니면 태국 철도라든지 뿐만 아니라 이 지금 현재 베트남이나 터키 등에도 전문 인력을 양성하고 저희들 우리나라 제품을 그러한 나라에 진출시키기 위해서 다각도로 노력을 하고 있습니다.

신: 네, 그렇군요. 그 뭐 철도라면 안전성을 가지고 있는 교통수단이다. 이렇게 좀 생각할 수 있는데요. 그래도 한 번 사고가 나면 또 철도사고는 크잖아요?

김: 네, 그렇죠.

신: 그래서 한국철도기술연구원에서 안전에 대한 연구도 열심히 하고 있을 텐데 어떤 그 연구를 하고 있는지 한 말씀 해 주시죠.

김: 네, 뭐 안전 부분은 뭐 연구뿐만 아니라 뭐 제도적으로도 지금 현재 많은 부분이 바꿔 가고 있습니다. 특히 옛날에는 열차를 만들고 실제 승객을 태우는 과정 중에 마지막 성능시험이라는 단지 테스트 한 번만 해 보고선 했습니다만 지금 2014년도 부터는 우리나라 철도 안전법이 새로이 개정됨에 따라서 철도 차량을 설계에서부터 운영에 이르기까지 전 과정을 지금 검사하는 형식 승인 제도를 지금 실시하고 있습니다. 이게 아마 2014년도부터 시작이 되었기 때문에 아직은 생소하지만 이게 점진적으로 정착이 되면 뭐 철도의 안전이나 요즘 많은 우리나라 국민들이 우려하고 있는 고장부분도 많이 해소가 될 수 있으리라고 생각이 들고요. 뿐만 아니라 저희들이 실시간으로 고장상태를 진단할 수 있겠금 하는 기술개발도 여러 가지 ICT기술을 접목해 가지고 지금 개발을 하고 있습니다. 또한 저희 연구원에서는 철도안전분야에 국제공인제품인증을 카스 인증이라고 부르고 있는데 인증기관으로 지금 지난 8월부터 되었습니다. 그래서 이제는 어떤 그 동안에는 국제인증기관이 없어 가지고 철도에 어떤 안전성을 입증하는데 굉장히 어려움이 있을 뿐만 아니라 우리나라 부품들도 해외에 국제인증을 받았었는데 이제는 뭐 국내에서 쉽게 이러한 부분도 시간과 비용을 좀 더 절약해 가면서 국내에서도 받을 수 있다고 저는 생각을 하고 있습니다.

신: 네, 뭐 아쉽지만 얘기 나누다 보니깐 시간이 다 됐는데요. 앞으로도 철도기술에 연구발전 그리고 미래형 교통수단에 개발 등에 더욱 힘써 주시길 바랍니다. 오늘 나와 주셔서 감사합니다.

김: 네, 감사합니다.

신: BBS경제토크 오늘은 한국철도기술연구원 김기환 원장님과 함께 했습니다.

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