서울시, 9호선 지옥철 해결 방안으로 '이것' 내놨다

서울시가 하루 500만 명이 이용하는 도시철도의 고질적인 혼잡 문제를 해결하기 위해 무선통신 기술을 활용한 신호체계 혁신에 나섰다. 기존의 전기 회로 방식 대신 무선통신 기반 열차제어시스템(CBTC)을 도입해 열차 간 안전거리를 줄이고 수송 능력을 20％ 이상 높이는 게 핵심이다.

서울시는 증량이나 노선 신설 대신 신호체계 개선을 통해 수송 효율을 극대화하는 ‘도시철도 혼잡개선 혁신방안’을 26일 발표했다. 대규모 시설 개선 없이도 혁신 기술을 통해 지하철 혼잡도를 획기적으로 낮추겠다는 계획이다.

현재 서울 도시철도의 노선별 하루 통행량은 지난해 기준 492만5000명으로 코로나19 이전 수준을 회복하면서 혼잡도가 매우 높은 상태다. 작년 기준 9호선 노량진역의 아침 시간대 혼잡도는 182.5％에 달했다. 우이신설선 정릉역(혼잡도 163.2％)과 2호선 사당역(150.4％) 등도 승객 간 몸이 밀착되는 기준인 150％를 훌쩍 넘어섰다. 혼잡도 100％는 열차 정원이 모두 찬 상태를 의미한다.

그동안 시는 열차를 추가로 투입하거나 칸 수를 늘리는 방식으로 대응해 왔으나 현재 대다수 노선에서 쓰이는 ‘궤도회로 방식’ 신호체계로는 한계에 다다른 상황이다. 궤도회로 방식은 선로에 전기를 흘려 열차 위치를 구간 단위로 파악하는데 안전거리 확보를 위해 배차 간격을 더 이상 줄이기 어렵기 때문이다. 특히 9호선은 현재 열차 간 안전거리를 최소 400ｍ 이상 유지해야 해 추가 열차 투입이 불가능한 한계점에 도달했다.


새로 도입하는 무선통신 방식은 열차와 관제실이 무선으로 대화하며 실시간으로 위치를 정밀하게 파악한다. 내비게이션처럼 열차 위치를 따라가며 제어할 수 있어 안전거리를 25ｍ까지 획기적으로 줄일 수 있다. 이렇게 되면 동일한 시간에 더 많은 열차를 운행할 수 있어 약 20％의 수송력 향상 효과를 거둘 수 있다. 예를 들어 2분30초인 배차 간격을 2분까지 줄이면 5번 운행할 때 열차 한 편성을 더 투입하는 것과 같은 효과가 나타나 혼잡도가 낮아진다.

시는 우선 우이신설선에 이 시스템을 적용하고 9호선과 2호선으로 확대할 방침이다. 우이신설선은 올해 상반기 검토용역 결과를 바탕으로 실시설계에 들어간다. 이후 지상과 열차에 통신 장치를 설치해 연장선이 개통되는 2032년에 맞춰 시스템 전환을 마칠 계획이다. 시는 기존 노후 시설의 교체 시기인 2034년과 연장선 개통 시기를 조정해 이미 투입한 비용(매몰비용)을 최소화하기로 했다.

기술은 2014년 국산화에 성공한 한국형 무선통신 기반 열차제어시스템(KTCS-M)을 적용한다. 신림선은 2022년 개통 후 이 방식으로 안정적으로 운영 중이다. 영국 런던과 프랑스 파리 등 세계 주요 대도시도 기존 신호 시스템을 무선통신 방식으로 바꾸고 있는 추세다.

무선통신 방식은 전기 회로를 사용하지 않아 신호 장애가 줄어들고 유지관리 비용도 절감할 수 있다는 장점이 있다. 통신 장애 우려와 관련해 시는 2028년까지 관제 전용 고용량 통신망을 구축해 안전성을 확보할 방침이다.

여장권 서울시 교통실장은 “도시철도 혼잡은 시민의 일상과 직결된 문제”라며 “시설 확장에만 의존하지 않고 최첨단 신호 시스템 등 혁신 기술을 적극적으로 도입해 시민의 평온한 출퇴근 시간을 보장하겠다”고 말했다.

안재광 기자 ahnjk@hankyung.com