서울시가 고질적인 지하철 혼잡 문제를 해결하기 위해 ‘무선통신 기반 열차제어시스템(CBTC)’을 전격 도입한다. 기존의 노후화된 신호체계를 첨단 방식으로 교체해 열차 운행 간격을 좁히고 전체적인 수송력을 끌어올려 시민들의 출퇴근길 불편을 획기적으로 개선한다는 방침이다.

서울시는 지난 26일 이 같은 내용을 담은 ‘도시철도 혼잡개선 혁신방안’을 발표했다. 이번 계획의 핵심은 현재 사용 중인 ‘궤도회로’ 방식의 신호시스템을 실시간 무선통신 방식으로 전환하는 데 있다.

여장권 서울시 교통실장은 “지하철 혼잡 문제는 시민들의 일상 만족도와 직결되는 핵심 사안”이라며 “신호체계의 패러다임을 혁신해 더욱 빠르고 쾌적하며 안전한 도시철도 서비스를 제공하겠다”고 강조했다.

현재 서울 지하철의 주력 신호체계인 궤도회로 방식은 선로에 흐르는 전기 신호를 통해 열차의 위치를 구간(블록) 단위로 파악한다. 이 방식은 안전 확보를 위해 앞뒤 열차 사이에 수백 미터 이상의 고정된 간격을 유지해야 하므로 배차 간격을 줄이는 데 구조적인 한계가 있었다.

반면 새롭게 도입되는 CBTC(Communication-Based Train Control)는 열차와 관제실이 무선으로 데이터를 주고받으며 열차의 위치를 실시간으로 정밀하게 확인한다. 이를 통해 선행 열차의 위치에 따라 안전거리를 유동적이고 촘촘하게 조정할 수 있게 된다.

서울시는 시스템 전환이 완료되면 열차 간 안전거리를 수십 미터 수준까지 단축할 수 있어 동일한 구간에 더 많은 열차를 투입할 수 있다고 설명했다. 결과적으로 수송력이 약 20% 향상되면서 혼잡도는 평균 20% 이상 낮아질 것으로 기대된다.

이번 신호체계 혁신은 이용객 밀집도가 높은 노선부터 단계적으로 적용된다. 가장 먼저 시스템이 바뀌는 곳은 출근 시간대 혼잡도가 160%를 상회하는 우이신설선이다. 당초 우이신설선의 신호교체는 2034년으로 예정되어 있었으나, 시는 혼잡도 완화가 시급하다고 판단해 2032년 연장선 개통 시점에 맞춰 도입 시기를 앞당기기로 했다.

이후 서울시는 ‘지옥철’로 불리는 9호선과 이용객이 가장 많은 2호선에도 CBTC를 순차적으로 도입할 계획이다. 현재 9호선 노량진역의 혼잡도는 182.5%, 2호선 사당역은 150.4%에 달해 시스템 개선을 통한 운행 효율화가 절실한 상황이다. 실제로 서울 지하철의 하루 평균 이용객은 2021년 약 386만 명에서 지난해 약 492만 명으로 급증하며 과밀화 문제가 심화되고 있다.

무선통신 기반 제어시스템은 이미 국내외에서 검증된 차세대 기술이다. 국내에서는 신림선에 한국형 무선통신 열차제어시스템(KTCS-M)이 성공적으로 정착했으며 인천지하철 1호선도 도입을 서두르고 있다. 뉴욕, 런던, 파리, 홍콩 등 세계 주요 대도시 역시 운행 효율을 극대화하기 위해 이 방식을 표준으로 채택하고 있다.

이번 혁신안은 대규모 토목 공사나 선로 확장 없이 소프트웨어와 신호 설비 교체만으로 수송 능력을 높일 수 있다는 점에서 경제적이다. 또한, 노후 신호 설비로 인한 잦은 장애를 예방하고 부품 수급 문제를 해결해 열차 운행의 안정성까지 확보할 수 있다는 이점이 있다.