김 대 영 (주)제일엔지니어링 회장
“대한민국 녹색성장 주도… 철도가 해법이다”
타당성조사부터 설계.공사 등 단계별 철저한 관리 필수
철도 우수인재 양성.‘철도+과학기술’ 접목 주력해야
‘Door to Door’ 개념 자동차서 경량전철로 전환돼야
우리나라 기간교통 축은 고속전철이 주축을 이루고 있고 도시철도에서는 경전철, 모노레일, 노면전차, 리니어 모터식철도가 앞으로 우리나라에서 주된 교통이 될 전망이다.
철도공학도 그동안 토목, 건축, 전기, 차량이 중심이라고 생각해 왔으나 지금은 정보시스템의 중요도가 높아지고 있다.
또한 경영기술, 관리와 운영기술도 기존의 공학 분야에 포함되지 않을 수 없게 됐다. 철도토목에서는 타당성 조사, 수익성 분석, 환경공학, 도시계획 등의 분야가 포함되며 기존 철도공학 개념이 달라지고 있다.
생활의 수준이 높아지고, 가치관이 다양화됨에 따라 철도의 경영이나 기술의 모습도 크게 몇 가지 변화됐다.
첫째, 자동차 급증과 항공수송의 대중화로 인해 이들 교통기관과도 치열한 경쟁을 하면서도 상호 보완의 중요성이 높아졌다.
둘째, 생활수준의 향상으로 안전ㆍ정확은 기본적으로 당연한 것으로 생각하고 고속성, 편리성, 쾌적성, 교통의 질, 패션 등에 대해 중시하게 됐다.
셋째, 소음, 진동 등 공해를 수반하는 공공사업에 반대하는 성향이 아주 높아 철도건설이 더욱 어려운 민원에 봉착되고 있다.
넷째, 철도기술의 발전으로 기간교통, 도시교통체계가 달라지고 이로 인한 도로 등의 기본분담이나 시가지 형성을 위한 지역ㆍ도시계획과의 조정이 중요하다.
다섯째, 민자역사 건설을 시작으로 건설ㆍ운영의 주체는 국가, 지방자치단체, 민간기업, 제3섹터 방식 등 다양한 형태로 나타나고 있다. 따라서 철도의 건설과 운영에 대한 주체의 개념이 달라지고 있다.
여섯째, 유지보수와 에너지절감 등으로 VE, LCC가 철도경영 효율화의 주요한 이슈가 됐다.
이같은 여건 변화에 대응하기 위해 철도기술의 혁신은 불가피한 실정으로 여건을 극복한 교훈은 일본이 그 좋은 사례이다.
일본의 경우, 신간선의 출현은 소음ㆍ진동의 또 다른 피해를 낳았다. 이러한 문제해결을 위해 일본국철은 엄청난 기술혁신을 가져오게 했다.
소음ㆍ진동발생의 방지를 위한 방지기술개발과 완충시설대의 설치를 포함한 주변지역 대책이 고려됐다. 이를 위한 연구로 우선 공기역학, 음향학을 나아가 소음진동에 관한 생리학 등의 메커니즘이 연구됐으며 철도차량에는 방음차량, 공기스프링대차, 전차선애자의 개량이 있었고 궤도구조에서는 장대레일, 탄성체결, 슬래브궤도, 철도주변은 방음벽의 기술을 탄생시켰다.
이것은 결국 일본이 철도기술에 관한 한 세계에서 처음으로 최고의 자리를 굳힌 계기가 됐다.
■ 새로운 철도건설 모델
앞으로 건설될 철도는 완벽한 안전성, 고속성, 편리성, 정시성, 쾌적성과 다양한 서비스 제공 등이 요구되고 있다.
이같은 요구에 이상적인 철도건설을 위한 방안을 제시한다.
◇ 안전성을 위하여…
전 구간을 완전 입체화하고 폭우 등 자연재해에 대한 방재설비도 완벽하며 열차운행은 종합운행관리시스템에 의해 전자동으로 제어되고 안전성도 완벽하다. 지진이 발생될 우려가 있는 곳, 폭우에 의해 수해가 자주 일어날 우려가 있는 곳 등의 재해에 대하여서는 특히 모니터링이 완벽하며, 재해가 발생하였을 때는 대체교통수단 확보도 완벽하다.
◇ 고속성을 위하여…
초고속철도는 대도시 거점역으로 배치하고 그사이는 고속ㆍ고성능 열차가 달린다. 최근에는 열차의 이용목적이 비즈니스, 여가여행 등 다양하고 24시간 도시 활동이나 자유시간의 증가도 사람들이 교통시설을 이용하는 시간이 다양화되고 있음을 의미한다.
또한 시간가치 자체의 향상은 타고 싶을 때는 언제라도 이용할 수 있는 교통기관의 확보가 필요하게 됐다.
최근 사회는 국제화, 정보화돼 시간가치는 높아지고 신용이 중요시 됐다.
현재 정체가 극심한 대도시 도심부의 이동에 있어서는 자동차의 편리성ㆍ쾌적성보다는 철도의 정시성, 정확성을 더 중시하는 경향이 커졌다.
◇ 편리성을 위하여…
역터미널에는 고속철도, 일반국철, 도시철도 다른 교통기관 등이 모두 직결돼 있고 철도는 충분한 빈도로 운영되고 있다.
다른 교통기관과의 접속을 포함한 목적지까지의 소요시간이나 열차운행정보는 여행정보센터의 창구나 컴퓨터로 신속하고 정확하게 파악될 수 있다.
역 터미널은 Kiss and Ride, Park and Ride 모두 잘 정비돼어 자동차로 철도이용하기가 훨씬 쉽게 됐다.
차량운행, 전력공급, 정보 등을 원격 집중 제어하는 종합운행관리시스템으로 운영된다.
중앙연산장치, Data Bank, 정보전달회로, 단말제어장치, 정보수집장치 등으로 구성돼 있고 이들 구성설비를 다계열화 함으로써 시스템의 신뢰성을 높이고 있다.
교통기관을 이용하는데 있어 비용이 많이 들면 지역 간 교류의 확대를 기대하기는 어렵다.
만약 숙박비 등을 포함하는 비용이라고 한다면 철도의 이용효과는 격감되고 만다. 그러므로 초기단계에서 건설도 중요하지만 효율적인 운용의 확보도 잊지 말아야 한다.
◇ 쾌적성과 다양한 서비스 제공을 위하여…
차량은 승차감이 좋고, 차량의 디자인ㆍ색상의 센스도 좋다.
여행목적에 맞도록 식당, Bar, 라운지가 멋있고 전망차에서의 풍경관망은 아름다울 뿐 아니라 객실에서는 담소나 업무회의 등을 하면서 여행을 즐길 수 있다.
이동 중에 즐거움을 위해 영화, 식당 메뉴의 업그레이드가 무엇보다 중요하다.
역사 터미널에서는 여행정보센터, 공공시설, 쇼핑센터, 호텔 등이 정비돼 있고 차분한 분위기속에서 환승 대기시간을 유효하게 보낼 수 있다.
공공시설에서는 주민등록, 호적초본은 물론 팩스도 보낼 수 있다.
콘서트, 이벤트에 대한 질적인 관심도 훨씬 높아지게 됐다.
역사 건물은 도시를 상징하는 디자인으로 그 도시의 성격에 맞는 상징성을 갖고 있으며, 역사주변은 여러 가지의 도시 활동을 하는 매력 있는 종합적이며 복합적인 지구로 형성돼 있다.
◇ 환경과의 조화를 위하여…
선로연변은 완충녹지대가 설치돼 있고, 시가지, 고가교 밑에는 상접, 주차장, 공원 등 공공시설 용지로 유효하게 이용되고 있다. 환경영향평가에 의한 효과적인 환경보전 대책이 항상 강구되고 있다.
■ 과거 실패사례를 통한 오늘의 교훈
그동안 철도건설을 하면서 실패한 사례가 너무도 많았지만, 계속 반복되고 있는 몇 가지 대표적인 사례가 있다.
◇ 타당성 조사
모든 철도건설 사업은 합리적인 타당성조사에 의해 사업시행의 시기, 사업기간, 사업착수시기, 사업비가 정책적으로 정해져야 한다.
이러한 합리적인 절차의 결여로 인해 사업비가 대폭 증가되고 사업기간이 연장되어 건설 후 만성적자에 시달리는 경우가 많았다.
경인복선은 타당성 조사시 복복선으로 계획하고, 건설당시 복복선으로 용지를 매입한 후 궤도만 부설했다면 용지 매수에 따른 민원, 집단이주대책, 상승된 용지매입비용, 공기연장 등으로 어려움을 겪지 않았을 것이다.
1970년 충북복선은 단선을 복선으로 건설했지만 개통 후 수요를 고려해볼 때 그렇게 일찍 서둘러 복선을 하지 않아도 됐을 것이다.
◇ 기본계획
철도의 기본적인 사항인 노선, 역위치, 차량, 전력, 신호, 통신, 차량기지 등에 대한 인터페이스와 기술적 측면이 고려돼야 하고 지역주민과의 이해당사자, 관계기관의 협의를 통해 공청회 등 심도 있는 의견 수렴이 있어야 했다.
일산선 복선전철의 경우, 화정-삼송리 노선은 경제성만을 고려해 직선으로 설계했으나 지방자치단체와 건설 노선에 대한 충분한 협의 없이 착공했다가 고양시와 주민들의 거센 반대에 부딪혀 결국 원당역을 신설하는 화정-원당-삼송리의 노선으로 변경, 사업기간의 연장과 사업비 증액의 문제가 있었다.
◇ 기본설계
기본설계는 기본계획을 바탕으로 실시설계 이전에 설계기준, 구조물 형식에 대한 기본방침을 정하고 토목, 건축, 전기, 통신, 차량, 운전 등 인터페이스에 대한 기본개념을 정립돼야 함에도 예산절감 차원에서 기본설계 없이 실시설계를 시행해 문제를 야기하는 사례를 유도했다.
과천선 복선전철의 경우, 실시설계를 바로 시행하면서 경마장역이 빠졌으나 마사회에서 전액부담조건으로 경마장역을 신설해달라고 강력히 요청해 시행과정에서 설계 변경돼 공기가 연장됐다.
◇ 실시설계
일산선 복선전철은 당초 교류(AC)방식으로 설계했으나 감사원에서 지하철 3호선의 연장이라는 개념에서 직류(DC)로 변경됐다.
철도청에서는 직류에 대한 개념을 잘 몰라 전압하강에 따른 구분소 설치는 몰랐던 것이다. 그래서 원당역에 구분소 설치에 따른 변전소 신설로 인해 토목구조물인 슬래브 중간을 두껍게 해야 했으나 도로횡단 때문에 할 수 없이 도로 중간에 기둥을 세우느라 고양시와 협의전쟁을 치러야 했다.
◇ 공사시행
일산선 백석역-마두역 구간은 Open Cut 공법으로 설계했으나, 충분한 토질과 지질조사가 미흡해 굴착과정에서 니토질이 출현하여 굴착단면이 도저히 형성되지 않아 특수공법인 Slurry Wall로 변경했다.
또한 정거장 역사는 토목구조물은 토목분야, 건축마감은 건축분야, 에스컬레이터 설치는 전기 분야에서 시행하다보니, 분야별 사전협의 없이 시공해 규격이 서로 맞지 않아 완성된 콘크리트 벽체를 철거해야하는 웃지 못 할 상황이 있었다.
전라선 복선전철은 압록역-구례역간의 섬진강 통과구간을 사전에 하천관리청과 협의한 후 복선 토공으로 설계해야 했는데, 공사를 시행하면서 하천관리청과 협의 시 섬진강 하천을 침범하게 돼 하천 수리단면 확보 부족으로 협의가 되지 않아 토공을 부득이 교량으로 설계 변경하지 않을 수 없었다.
■ 철도의 미래와 과학기술
추석이나 설날 같은 명절. 모두들 고향 간다고 전국이 온통 북새통을 이루는데 이런 명절날 고향을 가지 못하는 사람들이 있다. 설상가상으로 그들은 명절날 오히려 더 고된 근무를 해야 한다. 다름 아닌 철도직원들이다.
그래서 철도직원들은 명절날이 돌아와도 조금도 즐겁지가 않다. 그렇다면 명절이 아닌 날은 어떠한가?
태양이 작열하는 무더위 속에서 구슬땀을 흘리면서 선로 보수를 하는 선로원.
열차의 편성을 위해 입환 작업을 하는 구내원.
냉방시설도 없이 후끈거리는 기관차를 운전하는 기관사.
남들은 모두 깊은 잠에 빠진 밤 12시에서 새벽 4시까지 열차가 다니지 않는 시간을 이용해 현운행선과 새로운 건설선을 연결하는 경우에는 선로를 바꾸어야 하기 때문에, 전차선을 옮기는 선로원과 전기 보수원들은 한잠도 못자고 꼬박 밤을 새운다.
또 폭우가 쏟아지고 태풍이 부는 장마철에는 선로 순회를 하다가 해일에 휩쓸리거나, 불어난 강물에 빠져서 목숨을 잃기도 하고 열차에 치어 순직하는 경우도 많다.
폭우와 같은 천재지변으로 선로가 떠내려 가거나 교량이 무너지면 응급복구를 위해 몇 날 며칠 밤을 꼬박 새워가면서 개통시간까지 초읽기에 들어간다. 전쟁이라는 표현이 적당할지 모르겠다.
이렇게 음지에서 묵묵히 일하는 사람들 덕분에 기차를 탄 사람들은 빠른 시간 안에 고향을 갈 수 있고, 보고 싶은 부모형제와 고향친구들을 만날 수 있다.
특히 철도의 미래는 과학기술이 좌우한다.
철도 선진국에서는 폭우나 지진 같은 재해가 발생될 우려가 있으면 미리 예고를 해주기 때문에 열차의 운행이 자동적으로 중단되고, 이러한 모든 정보는 자동적으로 안내 방송된다.
우리나라 철도 간부는 어둠속에 벨이 울리면 집을 뛰쳐나가고 직원들은 음지에서 목숨까지 받쳐가며 죽을 고생을 언제까지 해야 하는가?
미래의 철도는 지금과 같은 원시적인 상황에서 벗어나 과학기술이 앞선 철도가 돼야 한다.
이는 구호로 그쳐서는 안 된다.
기술자를 우대해주고, 기술자가 존경받을 수 있는 사회가 돼야 한다. 과학기술 발전은 이제 구호가 아니라 실천해야 할 시점이다.
■ 친환경도시, 그 축은 철도다
가끔 집을 나와서 지하철역으로 가려면 한참을 걸어야 하고 운동 삼아 걷는다고 하지만, 버스나 자동차가 내뿜어대는 매연 때문에 걷는 것이 무척 기분을 상하게 한다. 지하철도 중간에 갈아타려면 빙글빙글 돌아 한참을 걸어 오르락내리락 해야 한다.
지하철역과 국철의 역까지 가는 것은 이제 자동차 개념에서 경량전철로 바뀌어야 한다. Door to Door의 개념이 자동차인 경우, 가는 동안의 교통체중과 주차 문제가 근본적으로 해결되기가 어렵다.
대단지 아파트, 종합대학교 등은 그 지역의 중심을 관통하는 무인경전철을 2~3분 간격으로 운행하고 역간 거리도 짧게 건설하게 되면 걸어서 5분 이내로 역에 충분히 갈 수 있다.
그리고 경전철은 지하철역이나 국철과 연결되는 곳에 고가 또는 지하로 건설해 에스컬레이터, 엘리베이터를 이용해 바로 지하철 승강장으로 연결시키면 빙빙 돌아서 나갔다 다시 들어올 필요도 없다.
수도권을 중심으로 많은 신도시건설이 계획되고 있지만 이제는 가장 중요한 교통대책은 철도를 중심으로 한 친환경도시건설 개념이 가장 우선돼야 한다. 교통은 인체에서 뼈와 같은 기본골격이기 때문이다.
중소도시에서도 철도를 중심으로 한 교통으로 전환돼야 할 것이다. 물론 중.소도시는 서울지하철과 같은 큰 단면의 지하철은 건설비와 운영비가 많이 들기 때문에 중.소규모의 지하철이나 경전철을 건설하게 되면 건설비와 운영비를 많이 절약할 수 있을 뿐 아니라 쾌적한 도시환경을 만들 수 있을 것이다. 그리고 무인운전을 함으로써 인건비도 절약할 수 있다.
도시와 도시를 연결하는 간선철도와 도시 내의 도시철도와의 네트워크를 조화롭게 계획하고 운영하여 우리나라 전체가 친환경적인 국토로 탈바꿈해야 한다.
철도는 이제 풍요로운 삶의 중요한 핵심으로 철도역은 심장과 같은 역할을 해야 한다.
모든 피가 심장으로 들어왔다가 나가듯이 역에서 내리면 지하철, 고속버스, 시내버스, 비행기를 바로 탈 수 있어야 한다.
바로 탈 수 있으려면 평면이 아닌 수직개념으로 계획, 엘리베이터나 에스컬레이터를 탈 수 있도록 해야 한다. 서울역에 내리면 빙글빙글 돌아 어렵게 지하철을 타고 한참을 간 후, 다시 지하철역을 나와서 버스를 타야하는 불편은 더 이상 건설되어서는 안된다.
특히 철도역은 상징성이 있어야 한다. 철도역 자체가 그 지역을 상징하는 의미가 있어야 하고, Landmark의 의미도 있어야 한다.
이제 역 광장은 데모나 하는 곳이 아니라 음악회가 열리고, 젊음과 낭만이 넘치는 광장으로 만들어져야 한다.
스위스는 철도를 자연을 그대로 보존하면서 정말 멋있게 건설했다. 알프스 융프라우에 올라가는 열차는 관광자원으로 활용, 국제적인 인기를 얻고 있다.
우리나라에서도 설악산 등 아름다운 관광자원은 도로로 경관과 자연 생태계를 파괴하기 보다는 스위스처럼 철도를 이용해 세계적 관광지가 될 수 있도록 해야 한다.
눈이 많이 오는 태백지역의 눈꽃열차, 새해 해맞이를 보러가는 정동진 열차, 진해벚꽃열차, 정읍 단풍 열차는 풍요로운 삶과 낭만을 안겨주는 한 부문을 차지하게 됐다.
1964년 일본은 동경올림픽을 유치하면서 신간선을 만들어 전 세계적으로 철도 혁명을 불러일으켰다.
우리나라도 IT산업이 급속도로 발전해 세계 최고의 수준으로 올린 것처럼 국내에서만 서로 경쟁할 것이 아니라 현재의 기술수준을 뛰어넘어 세계 최고 수준으로 끌어올리기 위해서 더욱더 연구하는 자세가 필요하다.
350km/hr의 속도를 내는 한국형 고속철도가 탄생했다. 한국의 저력이 이렇게 빨리 나타날 줄 누가 알았겠는가!
여기에 맞는 궤도구조, 전차선, 토목구조물 등에 대한 기술검증은 별도의 시험선을 건설해 최종적으로 기술 확인을 받아야 한다. 그래야 외국의 기술을 모방하는 시대에서 빨리 벗어날 수 있다.
앞으로 우리나라 철도도 자기부상 초고속열차, 차세대열차를 눈앞에 두고 있다.
국내는 물론 해외의 넓은 시장을 개척해 나가기 위해서 이젠 두뇌와 기술을 해외에 팔아야 하며, 차세대는 우리보다 더 나은 인재들이 나와야만 철도산업의 질을 높일 수 있다.
그러기 위해서는 철도대학이 3년제 대학에서 4년제 대학으로의 전환이 시급하다.
최고급 석박사 과정의 대학원을 설립, 세계적으로 우수한 교수들을 영입해야만 우수한 철도인재들을 양성할 수 있다.
이러한 우수한 철도인재들이 정부, 대학, 연구소, 설계회사, 시공사 등 전반에 포진해 있어야 명실공히 철도의 르네상스를 맞이했다고 볼 수 있다.
저작권자 © 국토일보 무단전재 및 재배포 금지
