서울도철, 국산부품으로 자체 조립한 전동차 첫 선

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김윤태
등록 2010-12-28 16:30:00

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서울도시철도공사가 표준화된 국산 부품으로 자체 조립.제작한 새로운 전동차가 첫 선을 보인다.

지하철 5678호선을 운영하는 서울도시철도공사는 국내 지하철 운영기관으로는 최초로 7호선에 투입될 전동차「SR 001」1편성(8량)을 자체 조립.제작 완료하고 처음 공개했다.

'SR001'은 서울도시철도공사(SMRT)와 Rail의 첫 이니셜을 결합한 공사의 새로운 전동차 브랜드명으로 제1호 전동차를 의미한다.

현재 운행 중인 전동차, 대부분 외국산 부품으로 안정적인 부품 공급 어려워

현재 5~8호선에는 개통시기에 따라 제작사가 각기 다른 4종의 전동차가 운행되고 있으나, 주요 부품이 대부분 외국산이어서 전동차의 부품 교체시 안정적인 부품공급이 어려운 실정이다. 여기에 전동차 수명이 과거 25년에서 40년까지 연장돼 부품을 교체해야 하는 기간이 더 늘어나 대중교통을 이용하는 시민 안전을 위해 안정적인 부품공급이 더 절실한 상황이다.

호선별로 다른 차종이다 보니 부품 간 상호 호환이 되지 않을 뿐 아니라 정비가 수월치 않고, 비용과 인원도 만만치 않다. 또한 쉽지 않은 외자재 부품 수급 문제와 고장 시 외국기술자의 초빙과 기술전수의 어려움, 부품의 단종 가능성 등의 문제점이 표준화한 국산부품 자체개발 필요성과 기술자립의 원동력이 됐다.

이에 서울도시철도공사는 국내 기술력과 표준화된 국산부품으로 조립한 전동차를 제작하게 됐다.

표준화된 국산부품통해 빠르고 안정적인 유지보수, 보다 안전한 전동차 운행 가능

서울도시철도공사는 표준화된 국산부품을 통해 정비 시 언제든지 빠른 부품 공급으로 안정적인 유지 보수를 하고, 안전한 운행을 할 수 있게 됐다며, 특히 앞으로 표준화된 국산부품은 기존 전동차에도 사용할 예정이라고 밝혔다.

15년 운영노하우와 중소기업의 국산부품 기술력 접목, 기술향상과 고객편의 좋아져

새로 제작된「SR001 전동차」는 서울도시철도공사의 15년 운영노하우와 중소기업의 국산부품 생산 기술력을 접목, 기술향상과 고객편의 등을 고려해 설계된 전동차로서 안전은 물론 시민 이용이 더욱 편리해지고 거기에 가격은 저렴해진 전동차다.

서울도시철도공사는 그동안 전동차를 운영하며 필요로 했던 시스템을 구현해 시민편의를 더했으며, 이미 전동차 제작에 제품을 납품하던 검증된 중소기업의 전문 기술로 생산한 개발품을 조립해 전동차를 만들었다.

앞서 서울도시철도공사는 외국산 부품을 표준화된 국산부품으로 개발하기 위해 수년 간 기술연구센터에서 개발을 진행해 왔으며, 2008년 4월엔 ‘차량연구팀’을 통해 2년 여간 꾸준히 준비, 2009년 9월 전동차 제작 전담 조직인 ‘차량기술단’을 신설해 전문적이고 체계적인 진행을 추진해 왔다.

이를 통해 기존 전동차의 기술과 성능의 단순 업그레이드가 아닌 버전 업(Version-up)된 기술을 선보이며 시민안전과 서비스가 한층 향상됐다.

불필요한 제작 기간 줄여 1량 16억원 안팎 →10억원으로 낮춰, 약 48억원 예산절감

특히 공사 중 불필요한 제작 기간을 대폭 줄여 1량에 16억원 안팎인 전동차 구입비용을 10억원으로 낮춰, 8량(칸)이 1편성으로 운행되는 전동차의 약 48억원 예산절감 효과를 가져왔다. 제작현장에서 도면 수정, 승인 등 빠른 피드백을 통해 공사를 진행, 제작기간을 단축한 것으로 인건비 등 소요비용을 줄였다.

기관사 열차운행정보와 냉?난방 개별제어장치 분리해 고객 편의 도모

「SR001」전동차는 기관사의 열차제어컴퓨터(TCMS)를 열차운행정보와 냉.난방 등 고객서비스를 위한 컴퓨터(CSC)를 분리해 고객요구에 빠르게 대응할 수 있도록 했다.

기존에는 열차운행정보와 고객서비스컴퓨터가 하나로 돼있어 중앙통제형식으로 고객서비스를 제공할 수 밖에 없었다.

예를 들어 그동안 모든 칸에 냉방을 하거나 난방을 했다면, 이제는 원하는 칸(량)에만 개별적으로 냉방을 제공할 수 있게 됐다.

자동차 엔진 기능과 같은 인버터, 중량은 줄이고 소음저감과 승차감은 향상

또, 자동차 엔진기능과 같은 역할을 하는 인버터는 모듈화 일체형으로 제작, 소형.경량화로 중량을 1,260kg에서 700kg으로 획기적으로 줄였다. 냉각성능은 3,600W에서 6,000W로 향상시켰다.

부드럽게 출발하고 멈출 수 있는 기능(Soft Start/Stop 기능)으로 소음저감은 물론 승차감까지 향상시켰다.

기존 스테인레스에서 강화 알루미늄 소재를 사용한 차체는 무게가 20여톤 가벼워져 궤도하중 감소로 안전성, 수명 향상과 소음감소, 속도향상, 전력료 절감 등 운영비용 경감과 저탄소녹색성장에 기여하는 친환경 전동차로 제작했다.

출입문 소음.고장 저감, 열차 정시운행 안전성 확보

제동장치는 주공기 압력을 상시 감시함으로써 압력 부족 시 신속 대응으로 열차 정시운행과 안전성이 더욱 확보됐다.

전동차 운행정보 무선전송 데이터 구축으로 관제센터와 사무실에서도 전동차 고장정보를 확인해 신속한 조치가 가능하고, 출입문은 전기식 도어 엔진 제작으로 소음과 고장을 획기적으로 저감시켰다.

객실과 승강장의 모니터링 기능은 진입 역 승강장 상황 파악이 가능하고, 열차 위치추적 시스템은 충돌.추돌예방 기능으로 안전성이 한층 강화됐다.

운전실 투명유리 설치로 안전운전에 대한 신뢰도 높여

전동차 내부와 디자인에 있어선 우선 첫 번째와 마지막 칸 운전실 벽면에는 투명유리를 설치해 운전실과 터널을 볼 수 있는 고객 시야를 확보하고 안전운전에 대한 신뢰도도 높였다.

기존 획일화된 좌석배치에서 과감히 탈피해 8량 중 2량(3번째, 6번째 칸)은 중앙에 좌석을 배치했다. 이는 마주보는 좌석에 대한 그동안 불편민원 등을 반영해 시범 설치한 것이다. 중앙좌석 칸은 창 측에 기댈 수 있는 ?편의 바(Bar)?를 설치해 입석고객도 배려했다.

서비스 향상 측면에서는 O3살균기능, CO2저감장치, 온도.습도.공기 자동제어로 객실 공기질 향상과 쾌적성을 높이는 한편, 친환경LED 램프를 설치해 고객 눈 피로도와 전력소비를 감소시킬 수 있게 됐다.

새롭게 설치된 IT 정보스크린은 운행정보, 뉴스, 쇼핑, 게임, USB사용 기능 등을 탑재해 승차시간 지루함을 해소하는 신개념 펀(FUN)서비스도 갖췄다.

객실 손잡이 고정 폴(Pole)은 유선형 디자인으로 설치해 심미성을 향상하였고, 승차 시 전도사고 예방을 위한 수직 안전 폴도 설치했다.

철도안접법, 도시철도법에서 정하는 제작검사.성능시험 후 내년 3월 본선 시운전

전동차 조립.제작 공사는 설계과정에서부터 철저한 규격적용과 시험을 실시하고 관계법령에서 정하는 제작검사 절차 준수 및 성능확인 절차 이행을 통해 법적검사와 법적인증을 최우선으로 했다.

현재 철도안전법과 도시철도법에서 정하고 있는 제작검사와 성능시험을 수행 중이며, 최종적으로 14개 분야 73개 시험인 7호선 본선구간 시운전은 공장 구내시운전을 거쳐 내년 3월부터 시행할 예정이다.

이에 더해 안전성을 더욱 보강하기 위해 법적요건 이상으로 해외 검증도 병행해 진행하고 있다. 전동차의 핵심장치인 제동시스템(BOU, ECU)과 종합제어장치(TCMS), VVVF 인버터 장치 등은 독일의 공인검증기관에서 추가로 검증 중에 있다. 또한 각 핵심장치별 대학교수로 구성된 전문가 검증단을 위촉해 공정 단계별 현장실사 및 매주 공정회의를 통해 엄격한 검증과 자문도 실시했다.

시운전이 종료된 이후에는 7호선 구간에 투입해 운행에 나설 계획이다. 특히 시험선 운행구간에서 안전성 검증 후 부천시.인천시와 협의를 거쳐 7호선 연장구간에도 투입할 예정이다.

한편 전동차 제작 발표회 현장엔 블로거 등 일반시민 150여 명이 함께 참여한다.

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