일반 및 고속철도용 무선통신 및 제어시스템 실용화 개요

Ⅰ. 과제 현황

□ 개 요

○ 과 제 명 : 일반 및 고속철도용 무선통신 및 제어시스템 실용화

○ 연구기간 : ‘14.12.23∼17.12.22(3년), 1차년도(‘14.12.23∼15.7.22)

○ 연 구 비 : 297억원(정부 270억원, 민간 27억원), 1차년도 38억원

- 상세내역 (정부출연금 기준)                                               [금액단위 : 억원]

구 분	소 계	표준화(규격)	안전인증(SIL)	기술개발	인프라(시험)
신 호	168	47	35	-	86
통 신	102	36	-	32	34
합 계	270	83	35	32	120

* 총 연구비는 4세부과제 협약 후 확정(변경)됨

○ 추진체계

- 주관기관 : 한국철도시설공단

			국토교통부 (철도기술안전과)
			전문기관 (국토교통과학기술진흥원)
			무선제어연구단 (한국철도시설공단)								워킹그룹
											자 문 단
1세부주관과제					2세부협동과제				3세부협동과제					4세부협동과제
한국철도시설공단					한국철도공사				한국전자통신연구원					한국철도공사
공동(위탁)과제					공동(위탁)과제				위탁과제					공동과제
- 서울대학교 - 철도신호연구조합 - 네오트랜스					- 철도시설공단 - 유경제어, 석교전력 - 철도신호협회				- 중원대학교					- 철도시설공단 - 통신제작사 (5개사)

□ 사업목표(연구내용)

○ 기존(현행) 설비와 연계운영 할 수는 연동(호환) 기술 개발

- (통신) 현행 VHF, TRS 및 재난망과 연동되는 LTE-R 실용화

- (신호) 현행 ATS, ATP 및 ETCS 레벨2와 호환되는 LTE-R기반

한국형 열차제어시스템(KTCS) 기술 국산화

○ 최고 운영속도에서 무선통신 및 열차제어시스템 성능검증

- (통신) 350km/h 성능검증, 공인성적서 획득

- (신호) 350km/h 성능검증, 공인성적서 및 SIL 4 인증서 획득

○ 호남고속선 테스트 베드 구간 시험선 구축

- (통신) 700MHz LTE-R 차/지상 설비 구축(기존 나주 LTE설비 일부 활용검토)

- (신호) ETCS 레벨2 차상 및 지상신호장치 구축

○ 시험 차량 개조 및 원상복구

- (통신) HEMU-430x(고속차량)

- (신호) HEMU-430x(고속차량), 기관차(DL, EL)(일반,화물차량)

□ 추진경과

○ ‘14. 09. 17 : 연구과제 선정 공고(국토교통과학기술진흥원)

○ ‘14. 11. 16 : 연구참여 제안서 제출(한국철도시설공단)

○ ‘14. 11. 27 : 연구과제 선정 평가(국토교통과학기술진흥원)

○ ‘14. 12. 01 : 주관연구기관(한국철도시설공단) 선정

○ ‘14. 12. 23 : 연구개발협약 체결 및 연구 착수

○ ‘15. 02. 19 : 4세부과제 공동연구기관 공모(국토교통과학진흥원)

○ ‘15. 02. 05~06 : SIL인증체계 구축 워크숍

○ ‘15. 03. 24~25 : 연구단 전체 공정회의

○ ‘15. 04. 29 : 신호분야 전문가 공청회 시행

○ ‘15. 05. 19 : LTE-R의 성공적 적용을 위한 철도운영기관 합동회의

○ ‘15. 05. 28 : 통신분야 전문가 공청회 시행

Ⅱ. 실용화 연구 계획

□ 통신시스템(LTE-R) : 실용화 및 사업화 완료

○ 성능검증방안

- 호남고속 시험선(익산~정읍)에서 HEMU차량 이용 성능 검증

* 기존 호남선(나주~일로간) 설치된 LTE-R망 최대한 활용계획

기존 호남선 LTE-R망 활용 : 도시철도용 KRTCS 개발시 호남선 나주역에 설치한 EPC(주제어장치) 등의 활용 가능성을 조사하여 호남고속선에 이설 활용하여 매몰비용 및 연구 성과 활용 극대화

○ 실용화 연구계획

- ‘2015.09 : 호남선 테스트 베드 구축 및 성능시험 착수

- ‘2015.12 : 250km/h 성능검증시험, 사양서, 기술기준 완료

성능검증시험 : 실제 열차 운행을 통하여 시험절차에 따라 공인기관에 의해 시행되는 시험. 공인시험성적서 확보

사양서 : 사업노선에 적용할 장비를 구매하기 위하여 발주처에서 작성하는 기술사양서를 말함

기술기준 : 한국정보통신기술협회(TTA)에 표준으로 등록하여 사용되는 표준으로 기존의 LTE-R관련 FRS(기능요구사항 사양),

SRS(시스템 요구사항 사양)을 제·개정하는 작업

* 성능검증 결과를 토대로 원주-강릉 사업화 설계 반영

- ‘2016.01∼12 : 300km/h 속도시험(통신), 호환 및 연동기술 개발

- ‘2017.01~ 12 : 350km/h속도검증(신호연계), 공인성적서 획득

○ 세부항목별 추진 일정

추진일정 추진항목	2015년				2016년				2017년
	3	6	9	12	3	6	9	12	3	6	9	12
◯ 호남고속선 테스트 베드 구축 (나주 설비 이설 등) (‘15.05 ~ ’15.09)
◯ 사양서, 기술기준 수립 (‘15.01 ~ 12)
◯ 성능 증속시험 및 기술 보완 (‘15.09 ~ 17.12) 350km/h(신호연계)
◯ 고속용 단말기(휴대, 차량) 개발 (‘16.01 ~ 16.12)
◯ VHF, TRS 연동기술 개발 (‘15.01 ~ 16.04)
◯ QOS 기술 개발(통화성능 등) (‘15.04 ~ 17.06)

ㅂ

※ 사업화 : 원주~강릉 복선전철(재정사업) 적용 (16.01~)

□ 신호시스템(KTCS) : 국산화(실용화) 완료

○ 성능검증방안

- HEMU-430X 및 기관차(EL, DL)로 최고운행속도까지 성능검증

· HEMU-430X : 호남고속선에서 350km/h까지 성능 검증

* ETCS 레벨 2(지상/차상장치) 전체를 시험선 구축 및 성능시험

· 기관차(DL, EL) : 현행 ATP(ETCS L1)와 호환성 검증시험

* 제작된 차상장치(ETCS L2)를 기관차에 탑재, 기존 설비와 호환성 검증

○ 실용화 연구 계획

- ‘2015.12 : 시스템 표준사양서, 기술기준 완료

- ‘2016.01~12 : 제작설치, 통합시험(정적, 동적시험) 및 기술보완

- ‘2017.01~12 : 350km/h 성능 검증(호남고속선)

* SIL-4 안전성 인증(Generic Application) 및 영업선 운행을 통한 성능 검증

○ 세부항목별 추진 일정

추진일정 추진항목	2015				2016				2017
	3	6	9	12	3	6	9	12	3	6	9	12
◯ ATP제작사 선정(15.01~15.6)
◯ 사양서, 기술기준 수립(‘15.03 ~ 12)
◯ 기술기준 보완(‘16.01 ~ 06)
◯ 시험선구축/제작/공장검사(‘16.01 ~ 12)
◯ 현장설치시험(‘17.01 ~ 02)
◯ 통합성능시험(통신,신호)(‘17.02 ~ 04)
◯ 종합시운전(열차간격제어 등)(‘17.05 ~ 9)
◯ 종합 시운전(통합시험)(‘17.10 ~ 12)
◯ 성능검증 완료(‘17.12) - SIL 인증