“철도 유지 보수 기술로 안전 선도… 해외시장으로 보폭 확대”

투아이시스㈜
철도 시설물 검측 기술 국산화 성공… 승객 운송용 영업 열차에 장치 탑재
실시간 결함 요인 점검해 사고 예방
대만과 검측차량 수출 계약 체결… 유럽 철도시장 공략에도 가속페달

경기도 군포시에 위치한 신사옥 조감도.

철도 시설물은 설치 이후에도 지속적인 유지 관리가 필수다. 노후 시설물이 방치되지 않도록 주기적인 점검과 보수 및 교체가 필요하며 갑작스러운 장애 등 이상 상황에 대해서도 빠른 원인 분석과 즉시 대응 및 복구가 가능해야만 국민의 안전을 지킬 수 있다. 철도 시설물 검측 자동화 시스템의 중요성은 강조돼 왔지만 그동안 해당 검측 시스템은 해외 솔루션에 의지해 왔던 것이 현실이다. 해외 솔루션은 국내 철도 운영 실정에 맞추기 어렵고 한번 고장 나면 수리에 몇 개월씩 소요되는 등 제약이 많아 안전 유지에 어려움이 있었다.

투아이시스㈜의 검측 운영실.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 국토교통부가 주도하는 국가 연구개발을 통해 한국철도공사 등 유관 기관과 협력해 철도 시설물 검측 국산화 기술을 개발한 업체가 바로 투아이시스㈜다. 오랜 연구개발 투자와 기술개발 끝에 투아이시스는 해외 솔루션과 경합할 수 있는 철도 시설물 및 철도차량 점검을 위한 자동 검사 기술을 보유한 업체로 올라섰다. 회사는 2003년 설립 이후 지속적인 발전을 거듭하고 있으며 철도 시설물 검측 및 결함 검사 분야의 기술집약적 제품 연구개발에 주력해 많은 성과를 달성했으며 실용화 및 사업화에서도 큰 결실을 얻었다.

투아이시스㈜ 가동브래킷 결함검사

투아이시스는 시설물 결함에 대한 자동 분석에서 특히 강점을 지닌 회사로 통한다. 철도 시설물 및 철도차량 유지 관리에 있어 객관적인 데이터를 활용한 ‘상태 기반 유지보수(CBM)’를 통해 과학화 및 디지털화를 선도하고 있다.

철도 분야 결함 검사 시스템 개발

대만 TRA 전차선 고속 검측차.

최근에는 8년간의 국가 연구개발 기술을 통합한 ‘철도시설물 영업열차 차상검측 시스템’ 구축 사업이 진행되고 있다. 17종에 달하는 전차선, 통신, 신호, 궤도, 선로 분야 철도 시설물 검측 장치를 승객 운송용 영업 열차에 탑재하는 솔루션이다. 승객을 태운 열차가 운행하며 지나가는 철도 시설물을 실시간 검사하는 것이 특징으로 열차 운행이 종료된 야간 및 새벽에만 시설물 점검이 가능했던 기존 전용 검측차의 한계를 극복했다는 평가를 받는다.

투아이시스㈜ '레일표면 결함검사'. 수집된 레일표면 2D와 3D 형상데이터를 인공지능 모델에 넣어 결함부위를 찾은 후 그 크기를 측정한다.

해당 솔루션에 대해 박종국 대표는 “CBM 방식으로 전환해 디지털 안전 혁신을 추구하는 철도 운영기관의 변화 방향성을 반영한 시스템으로 개발했다”고 설명했다. 과거 사후 정비에서 사전(예방) 정비, 예지(예측) 정비까지 비용과 위험·장애 요소를 줄이는 방향으로 기술이 발전한 가운데 시설물 결함 자동 분석 정확도를 높여 장애·사고 가능성을 크게 낮춘 점이 특징이라는 설명이다.

투아이시스㈜ '체결구 검사'. 레일과 체결구를 촬영한 2D 영상을 인공지능모델에 넣어 체결구 탈락을 찾는다.

이어 박 대표는 “모든 교통수단 운행에 수반되는 필수 과제는 효율적이고 경제적인 유지보수”라고 강조했다. 대규모 인원과 화물을 수송하는 철도 시스템은 안전성에 대한 각별한 관심과 주의가 필요하다. 철도 시설물 및 열차의 사전 점검과 사후 분석이 승객의 안전으로 직결되기 때문에 열차 운행 중에도 시설물을 점검하고 변형 등 결함을 찾아내는 것이 중요하다”고 강조했다. 사전 점검, 사후 점검 어느 한쪽에 치우치지 않는 통합 관리의 중요성을 역설한 것이다.

수도권 광역 영업열차 차상검측 시스템. 차량 지붕과 하부에 설치된 영업열차 차상검측 시스템 검측 장치.

이와 같은 관점에 따라 투아이시스가 개발한 차상검측 시스템은 여러 분야의 철도 시설물을 실시간으로 검사하는 것이 특징이다. 우선 열차 지붕에 설치한 검측 장치를 이용해 전차선, 전차선로 전선류, 가동브래킷, 차량의 팬터그래프, 전차선로 열화상 데이터를 수집하고 실시간으로 전차선의 높이, 편위 및 마모, 팬터그래프의 동적 자세와 충격 가속도를 검측한다. 또 전선류 가동브래킷의 결함 여부를 검사하며 이상 발열 부위도 찾아낼 수 있다.

아울러 차량 하부에 설치된 검측 장치로는 레일, 침목, 체결구 등 선로 시설물 및 ATS(자동열차정지) 지상자와 ATP(자동열차방호) 발리스, 선로전환기 등의 신호 시설물 데이터를 수집하고 시설물의 이상 상태를 점검한다.

철도 시설물 결함 검사에는 최근 급속하게 발전하는 인공지능(AI) 기술이 널리 사용되고 있다. 현재 투아이시스의 검측 장치들에는 20여 종의 AI 모델이 적용됐고 앞으로도 검사에 적합한 새로운 모델을 추가 적용할 예정이다.

이와 같은 영업열차 탑재 방식의 차상검측 시스템은 혁신성을 높이 평가받아 한국철도공사의 ITX-새마을, 수도권광역철도, 서울교통공사의 지하철 2호선, 5호선, 4호선, 8호선, GTX-A 노선 등에 연달아 도입되고 있다.

국내 기술로 해외 수출 성과도

최근엔 신규 기술을 기반으로 해외 기술 수출에도 활발히 나서 주목된다. 국내 철도 관련 검측 시스템이 해외에 진출하는 사례가 드문 가운데 국내 기술이 세계시장에서도 충분히 통한다는 점을 보여주는 것이다. 투아이시스 측은 2019년 12월 대만 현지 간선철도 운영기관인 대만철도관리국(TRA)과 전차선로 전용 검측차량 2대 수출 계약을 체결했고 지난해 말 대만에 전달을 완료했다. 해당 계약 규모는 140억 원 수준에 달한다.

박 대표는 “대만철도관리국 입찰 당시 전차선 검측 시스템 자체 기술력을 바탕으로 운영 기술에 대한 현지 이전 조건을 제시했다”며 경쟁사인 대만 국영 업체와 일본 업체를 따돌린 비결을 설명했다. 독자 기술을 확보한 만큼 다양한 협상 카드를 제시할 수 있었다는 것이다.

철도 분야는 해외 진출이 이뤄지면 솔루션뿐만 아니라 다양한 부품도 함께 납품이 이뤄지게 된다. 박 대표는 대만 측에서 체결구, 레일 마모 등 기타 철도 검측 관련 장비까지 추가 구매할 것으로 내다보고 있다. 회사는 앞으로도 계속 대만 현지에서 신뢰를 다져나간다는 계획이다.

박 대표는 “앞으로 싱가포르와 인도 철도 시장 진출까지 계획하고 있다”고 소개했다. 아시아 지역을 다진 다음 철도 선진국인 유럽 진출도 적극 타진할 계획이다. 해외 수출 실적이 쌓인 만큼 적극적인 행보에 나설 것으로 보인다. 이어 그는 “글로벌 철도 시설물 안전 검측 솔루션 구축이라는 원대한 꿈을 가지고 연구개발에 아낌없는 투자를 이어가겠다”라고 향후 계획을 밝혔다.

그러면서 박 대표는 “투아이시스의 연구개발이 유지보수의 과학화 및 디지털화를 통한 철도 AI 시대의 도래에 크게 기여할 것으로 기대하고 있다”라며 “글로벌 1위 철도 안전 회사라는 목표를 달성하기 위해 최선을 다할 것”이라고 덧붙였다.

 “글로벌 철도 시설물 안전 검측 솔루션 구축할 것”

박종국 투아이시스 대표 인터뷰

박종국 대표

투아이시스는 해외 수입에 의존하고 있는 철도 시설물 검측 시스템을 자체 개발한 기술로 국산화한 성과를 거뒀다.

투아이시스 박종국 대표는 엔지니어 출신으로서 기술력에 대한 확고한 철학을 가지고 2003년 사업에 뛰어들었다. 한번 설치한 후엔 유지보수가 취약한 해외 솔루션 대신 국내 기술이 있어야 철도 안전도를 높인다고 판단했기 때문이다. 그는 LS산전 연구소에서 15년 이상 근무한 경력을 바탕으로 도전에 나섰다.

박 대표는 인터뷰 내내 기술개발의 중요성을 강조했다. 그는 “세계 최고의 기술력을 만들기 위해 연구개발에 박차를 가하고 있으며 이는 사명감과 소신에서 비롯된 경영 원칙”이라고 설명했다.

그는 지금도 자체 연구개발, 정부 과제 참여, IT 강점을 살린 혁신 기술개발 등을 통해 유지보수 솔루션의 국산화에 성공했다는 점을 자부심으로 내세운다. 자체 기술을 통해 수입 대체 효과를 거뒀고 비용 절감과 안전성 확보를 이뤄냈다는 설명이다.

회사는 최근 AI, 빅데이터 등 최신 기술을 바탕으로 사전 정비 예측의 정확도를 높이는 데 주력하고 있다.

박 대표는 “한국철도공사, 국가철도공단, 서울교통공사 등과 협력해 철도 분야 결함 검사 시스템 및 장비 개발 전문 기업으로 성장해 나가고 있다”고 밝혔다. 그는 글로벌 철도 시설물 안전 검측 솔루션 구축이라는 목표를 달성하기 위해 유관 기관과의 협업에 적극적으로 나선다는 방침이다.

태현지 기자 nadi11@donga.com