[한국, 세계의 기술] 서울교통공사 지하철 고장예지 시스템 ‘SAMBA (Smart Automatic Mechanical Big data Analysis System)’
서울 지하철, 스마트 스테이션으로 탈바꿈
서울교통공사 지하철 고장예지 시스템 ‘SAMBA
(Smart Automatic Mechanical Big data Analysis System)’
세계적으로도 인정받는 기술
서울 지하철이 4차 산업 기술을 바탕으로 스마트한 혁신과 발전을 거듭하고 있다. 안전, 보안, 운영 효율 향상을 위해 ‘지능형 통합 관리 시스템’을 도입, 미래형 도시철도 정거장인 ‘스마트 스테이션(Smart Station)’으로 거듭나고 있는 것이다.
특히 최근 서울 지하철 5, 7, 8호선에 적용된 서울교통공사의 지하철 고장예지 시스템 ‘SAMBA(Smart Automatic Mechanical Big data Analysis System)’는 세계적으로도 인정받는 기술로 손꼽히고 있다.
세계대중교통협회(UITP) 주최 ‘2019 UITP 어워드 수상 서울교통공사/뉴스캐치
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지난 6월 스웨덴 스톡홀름에서 열린 세계대중교통협회(UITP) 주최 ‘2019 UITP 어워드 운영 기술의 탁월성(Operational and Technological Excellence)’ 부문에서 SAMBA는 최종 승자가 되는 쾌거를 이뤘다.
이 부문에는 독일 지멘스, 모스크바 메트로, 중국 심양버스, 싱가폴 LTA 등 전 세계 100여 개 프로젝트가 응모해 서울교통공사를 비롯해 5개 프로젝트만이 본선에 진출했으며 그 중 SAMBA가 유일하게 수상을 하는 영예를 안았다.
SAMBA는 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 머신러닝 등 4차 산업혁명기술을 기반으로 기계장비에서 수집한 데이터를 분석해 고장 징후를 예측해 예방·정비할 수 있도록 도와주는 상태기반(CBM: Condition Based Maintenance) 고장예지 유지관리 시스템이다.
실제로 7호선에 설치한 에스컬레이터 100대에 SAMBA를 적용한 결과, 고장 1건당 평균조치시간(MTTR)이 56분에서 37분으로 34% 감소한 효과가 나타나기도 했다.
서울교통공사 김태호 사장(사진)은 “SAMBA를 활용해 베어링, V벨트, 축 등 기계장비의 부품 고장을 사전에 발견하고 조기에 조치해 인명사고, 열차운행 중지 등 대형 사고를 예방할 수 있어 활용 범위가 더욱 확대될 전망”이라며 “서울교통공사는 현재 추가적으로 SAMBA를 기반으로 한 상태 기반 점검을 도입해 지하철 점검 효율 20% 향상과 장비 가동률 5% 개선 등의 효과를 기대하고 있다”고 설명했다.
그간 서울교통공사는 사람과 시설, 기계와 기계 등 모든 것을 스마트하고 안전하고 편리하게 잇는 스마트 커넥티드 메트로(SCM·Smart Connected Metro) 전략을 꾸준히 추진해왔다.
이에 SAMBA뿐 아니라 드론을 이용한 교량 안전진단, 지능형 cctv를 활용한 역사관리, 청소용 로봇 운영 3가지 실증사업을 추진 중이다. 또한 이 과정에서 수집된 데이터를 활용, 스마트 지하철 서비스 구축에 필요한 미래 기술을 개발하고 있다. 가상현실(AR), 증강현실(VR) 등의 기술도 함께 포함된다.
현재 서울교통공사는 11개 차량 기지, 277개 역사, 3551칸의 전동차 등 조직 규모가 매우 방대하다. 서울교통공사 자료에 따르면, 세계 최대 규모의 승객 수송률(21억 700만명), 총 근로시간 대비 세계 최고의 승객수송률 부담(67.4명/시간), 연간 승객 총 이동거리 당 전력소비량은 0.05kwh/km로 나타났다.
지난 17년 5월 서울메트로와 서울도시철도공사 두 회사가 통합해 현재의 서울교통공사가 됐다. 큰 조직이 합병했기 때문에 당연히 문제가 발생하고 불안감도 높을 수밖에 없는 상황이었지만 특별한 사고 없이 조직이 안정화됐다는 평가를 받고 있다.
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이러한 배경에는 김 사장의 노력이 뒷받침 됐다. ‘사전예방 중심의 예방관리체계인 안전5중방호벽’을 도입함으로써 안전관리 페러다임을 혁신적으로 전환했으며, 지하철 내 사고 건수를 절반 이상 감소시킨 것이다.
실제 통합 이후 작년 시설물 고장, 철도 사고 부문에서 2017년 대비 반 이하의 고장·사고율을 보이고 있다. 작년 공사가 본격 추진한 안전5중방호벽 기반의 안전고신뢰조직(HRO) 구축 사업이 성과를 내기도 했다.
또한 국토교통부로부터 이를 인정받아 철도안전혁신 대회 최우수상도 수상했다. 플랫폼 스크린 도어 (PSD:Platform Screen Door) 사고도 통합 이후 하루 10건 미만으로 격감하는 지표가 나타났다.
김 사장은 “공사 통합 3년 차에 접어든 올해를 통합혁신 완성의 해로 삼았다”며 “조직 규모가 커졌지만 어떤 변수에도 견고하게 대응할 수 있도록 탄탄한 조직을 구성하는 것이 목표”라고 전했다.
그는 이어 “디지털 혁신을 포함해 여러 가지 면 에서 ‘우물 안의 개구리’를 벗어나 운영 능력을 업그레이드 시켜야 한다”며 “디지털 시대 도시철도의 변화는 더욱 빨라야 한다. 한 발 더 앞서나가기 위해 디지털 혁신은 필연적인 것”이라고 덧붙였다.
하지만 남은 하반기 풀어야 할 숙제도 있다. 공사 통합 이후 재정 적자 폭을 줄여야하기 때문이다. 약 5000억원의 적자를 낳고 있는 서울교통공사는 적자의 가장 큰 부분을 차지하는 전력 소비와 운행 요금 문제를 해결하기 위해 심도 있는 논의를 진행할 계획이다.
특히 김 사장은 운행 요금에 있어서는 시민들에게만 부여할 것이 아니라 뉴욕, 워싱턴의 사례처럼 정부, 지자체, 기업, 시민이 모두 함께 합리적인 비용을 부담해야 할 것이라고 제언하기도 했다.
이러한 문제 해결을 바탕으로 김 사장은 제도적, 법률적 보완을 거쳐 시민들을 위한 서비스 제공에도 앞장 설 계획이다. 바로 지하철과 버스를 연계한 24시간 대중교통체계를 만드는 등 통합 교통 서비스 제공을 염두에 두고 있는 것이다.
일례로 2호선 역에서 매번 멈추는 버스의 정거장 수는 40개, 전체 노선은 58.4km에 달한다. 자정부터 새벽 5시30분까지 20∼30분 간격으로 버스를 운행하면 15대 정도로 승객 수요를 소화할 수 있다. 심야버스 운행으로 지하철 막차 운행 시간을 1시간 앞당기면 시설물 점검, 작업 시간을 추가 확보해 지하철 안전성을 높일 수 있다는 것이 그의 설명이다.
서울교통공사 김태호 사장
김 사장은 “전 세계적으로 한 기관이 다양한 교통수단을 운영하며 출발지에서 목적지까지 시민을 위한 원스톱 교통 서비스를 제공하는 것이 추세”라며 “교통요금을 한 번만 지불해도 자전거, 지하철, 버스 등을 이용할 수 있는 대중교통 시스템이 필요하다”고 전했다.
서울교통공사는 향후 서울 지하철이 갖고 있는 리소스 부가가치를 높여 사업을 확장해 나가는 것을 목표로 하고 있다.
김 사장은 “민간과 갈등을 해소하고, 4차 산업 기술 개발을 통해 국내 산업을 육성해야 한다. 얻어진 기술로 해외 시장 진출도 모색하고 있다”며 “우리의 경쟁력은 도시철도운영이다. 서울교통공사만의 도시철도운영 방식을 바탕으로 물류, 통합교통플랫폼, 지하철 광고 디지털 플랫폼화를 통해 서울 지하철을 더욱 성장시킬 계획도 갖고 있다”고 말했다.
[공학저널 김하늬 기자]
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