이번에 소개할 기술은 ㈜서전기전이 개발한 ‘터널 조명 및 피난유도등 제어시스템의 지능형 통합 솔루션’이다. 철도 터널 안에서 조명과 피난유도등을 더 빠르고 안정적으로 제어하는 기술로, 평소에는 눈에 띄지 않지만 위급한 순간 사람들에게 가장 먼저 길을 알려준다.
㈜서전기전(대표 이상권) 경기도 이천시 대월면 대월로667번길 38-19 특허 제10-2830530호 / 특허 제10-2878152호
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기차를 타고 긴 터널을 지나다 보면 창밖이 순식간에 암흑으로 변한다. 잘 터지던 통신 신호도 희미해진다. 평소라면 그저 몇 분 지나치는 어둠의 구간이지만, 만약에 이 폐쇄된 공간에서 갑작스러운 화재나 정전이
발생한다면 상황은 완전히 달라진다.
사방이 막힌 터널에서 연기와 어둠이 밀려올 때 가장 먼저 필요한 건 두 가지다. 발밑을 밝혀줄 조명, 그리고 어디로 빠져나가야 하는지 알려줄 피난유도등. 평소에는 공기처럼 존재감이 없지만, 위급한 순간에는 승객의
이동 방향을 결정하는 가장 결정적인 장치로 돌변한다. 불빛은 어둠과 공포를 줄여주고, 선명한 화살표는 혼란 속에서 탈출구를 가리키는 이정표가 된다.
문제는 시간이다. 터널은 길고 밀폐된 공간인 만큼 초기 대처가 조금만 늦어져도 유독가스가 차오르며 상황이 걷잡을 수 없어진다. 불이 났을 때 안내가 늦거나 통신 장애로 일부 구간의 불이 꺼진다면, 승객들은
절체절명의
순간에 길을 잃는다. 아무리 성능 좋은 등기구도 제때 켜지지 않으면 소용이 없다. 터널 안전의 핵심은 결국 조명과 유도등이 가장 필요한 순간에, 가장 정확하게 작동하는 것이다.
지금까지의 터널 안전 시스템은 대개 따로따로 움직였다. 조명은 조명 제어 시스템이, 피난유도등은 피난유도등 제어 시스템이 각자의 방식으로 운영되었다. 평상시에는 불도 잘 켜지고 유도등도 멀쩡해 보이니 문제가 없어
보이지만, 1분 1초가 시급한 재난 상황에서 이 분리 운영은 치명적인 약점이 된다.
예를 들어 학교에 불이 났는데 방송실과 각 교실 스피커가 서로 다른 시스템으로 연결돼 있다면? 어떤 교실에는 대피 방송이 즉각 울리지만, 어떤 교실은 시스템 오류로 한참 뒤에야 안내가 들린다. 정보가 따로 놀고
전달이 늦어지면 학생들은 혼란에 빠진다. 터널도 마찬가지다. 조명과 유도등이 따로, 느리게, 불안정하게 움직인다면 승객을 안전하게 대피시키기 어렵다.
문제는 구조에 있다. 현재 터널 조명은 비상등 전선이 한 줄로 길게 이어진 구조다. 중간 장치 하나가 고장 나거나 선이 끊어지면 그 뒤에 연결된 조명들이 도미노처럼 통신 불능에 빠진다. 사고로 터널 일부가
파손되면 순식간에 터널 전체가 암흑이 될 수 있다.
피난유도등은 터널이라는 공간의 한계에 부딪힌다. 주로 쓰이는 LoRa 무선통신은 두꺼운 암반과 콘크리트 벽에 막히면 전파가 사방으로 튀는 난반사 현상이 생긴다. 여기에 기차 같은 장애물과 고출력 무선기기들의
간섭까지 더해지면 통신은 갈 길을 잃는다. 결국 속도 지연으로 이어진다.
장비 자체의 내구성도 약하다. 피난유도등 내부에는 핵심 부품인 컨버터와 LED 모듈이 단 한 세트만 들어 있다. 부품 하나가 나가면 유도등 전체가 꺼진다. 사람이 직접 접근하기 극도로 어려운 터널에서 이런 구조는
결국 승객을 위험에 내몬다.
이런 필요에서 나온 기술이 ‘터널 조명 및 피난유도등 제어시스템의 지능형 통합 솔루션’이다. 터널 안에서 조명을 켜고 끄는 일, 피난유도등의 방향을 표시하는 일, 장비 이상을 확인하는 일을 하나의 시스템으로 묶었다.
이 기술의 핵심 중 하나는 ‘광-1코어 링 방식’이다. 기존 통신망이 한 줄로 뻗은 길이라면, 링 방식은 고리처럼 이어진 길이다. 한 줄짜리 길은 중간이 끊기면 그 뒤로 신호가 가지 못한다. 고리형은 다르다. 한쪽에
문제가 생겨도 반대 방향으로 돌아갈 수 있다. 도로가 막히면 우회도로를 찾는 것과 같다. 터널에서 이 차이는 생사를 가를 수 있다. 조명과 피난유도등에 명령을 보내야 하는 순간, 통신이 끊기면 장비가 멈춘다. 링
방식은 신호가 어느 방향으로든 이어질 수 있도록 뒷받침한다.
여기에 광케이블을 더했다. 터널은 전기 설비와 금속 구조물이 밀집한 환경이라 통신 간섭이 잦다. 광케이블은 전자기 간섭에 영향을 받지 않아 더 빠르고 안정적인 신호를 보낼 수 있다. 조명 제어와 피난유도등 제어를
통합하면서, 통신망도 단단하게 만드는 방식을 채택하였다.
피난유도등은 위급한 순간 사람에게 방향을 알려주는 장치다. 단순히 불이 들어오는 것만으로는 충분하지 않다. 어느 쪽으로 대피해야 하는지 정확히 가리켜야 하고, 부품 하나가 나가도 가능한 한 작동해야 한다.
이번 솔루션은 피난유도등의 표시 기능을 이중화했다. 한쪽 전원이나 부품에 문제가 생겨도 유도등이 완전히 멈추지 않도록 한 겹 더 대비한 구조다. 화살표가 꺼지거나 잘못 표시되는 순간 사람들은 방향을 잃는다.
피난유도등은 평상시보다 비상시에 더 강해야 한다는 게 이 설계의 출발점이다.
유도등의 상태는 실시간으로 확인된다. 문제가 생겨도 일정 밝기 이상을 유지하도록 설계했다. 터널 안 초록 화살표가 끝까지 살아 있도록. 작은 불빛처럼 보이지만, 재난 상황에서 그 불빛이 사람을 안전한 쪽으로 이끄는
기준이 된다.
기존 피난유도등(좌)과 피난유도등 제어시스템의 지능형 통합 솔루션 방식(우)
이 기술의 효과는 장비 성능 개선에 그치지 않는다. 승객 안전, 철도 운영자의 유지관리 효율, 나아가 철도 산업의 디지털 전환까지 이어진다.
가장 큰 효과는 안전이다. 통합 제어부, 통신, 유도등 표시 기능이 이중화되면 어느 한 부분에 문제가 생겨도 전체 시스템이 쉽게 멈추지 않는다. 운영 측면에서도 달라진다. 조명과 피난유도등을 따로 운영하면 장비
구성이 복잡하고 점검할 항목도 많아진다. 길고 깊은 터널은 장비 접근 자체가 쉽지 않아 유지보수에 시간과 인력이 든다. 통합 제어시스템은 그 구조를 단순하게 만들어 현장 관리 부담을 줄인다.
비용도 줄어든다. 중복 설비가 사라지고, 공사와 유지관리에 드는 비용도 낮아진다. 신규 터널뿐 아니라 기존 터널 개량에도 쓸 수 있고, 도로 터널 등 다른 분야로 넓어질 가능성도 있다.
철도 기술은 열차를 더 빠르게 달리게 하는 일만이 아니다. 보이지 않는 곳에서 사고를 막고, 위급한 순간 사람을 안전한 쪽으로 이끄는 것도 철도의 중요한 기반이다. 터널 속 조명과 피난유도등은 평소엔 조용하지만,
비상시에는 가장 먼저 사람의 눈이 되는 장비다. 이 통합 솔루션은 그 빛과 화살표가 필요한 순간 정확하게 켜지도록 돕는 터널 속 안전망이다.
