최근 수정 시각 : 2024-12-12 08:18:48

열차자동운전장치

<rowcolor=#ffffff> 철도 보안장비
통표폐색 - 타자식 ATS - AWS - ATS - ATP - ATC/TVM/LZB - CBTC/ATACS
번외: ATO[주의], TASC
[주의] ATO는 '신호보안장비'가 아님.
위 장비들은 개발시기 순이 아닌, 도입시기 순으로 정렬됨.

1. 개요2. 설명3. 문제점
3.1. 정차위치 미달 및 초과의 경우3.2. 타행이 불가능하다3.3. 인력감축의 문제3.4. 그 외
4. 기타5. 대한민국의 ATO 도입 노선
5.1. ATP/ATC 기반5.2. CBTC 기반
6. 관련 문서

1. 개요

Automatic Train Operation(ATO) / 열차자동운전장치
ATC에서는 열차 속도를 제어하게 되므로, 과속으로 달리면 신호를 받고 열차의 속도를 줄일 수도 있게 되었다. 그렇다면 "사실상 자동운전이 가능하지 않을까"라는 생각으로 만들어낸 시스템이 바로 ATO이다.

엄밀히 말하면 신호장비가 아니라 운전보조장치에 해당한다. 자동운전장치를 지칭하기 때문에 ATC든 ATP든 CBTC든 모두 ATO에 의한 자동운전이 가능하나[1], 많은 사람들이 신호장비로 착각하고 있다.

2. 설명

현재 대한민국에서 사용되는 ATO에는 모두 세가지의 모드를 제공하고 있다. 엄밀히 말하자면, 아래 셋 중 맨 위의 수동 모드는 사실 ATO가 아니고, ATC 자체의 기능이다. 다만, ATC기반의 ATO 설치가 이루어지는 곳이 많아, 수동운전의 정의를 제시하기 위해 서술한다.
  • 수동모드[2] (수동): 말그대로 자동운전(ATO)을 사용하지 않고, 일반적인 ATC 노선처럼 ATC 시스템에 의하여 속도 제어를 받는 방식이다. 이 때 ATO는 TWC와 연동되며, 열차의 운전상태를 지속적으로 감시하지만 운전에 개입하지 않는다.
  • ATO모드[3] (Auto Mode) (취급시 자동운전) (반자동): STO(Semi-Automatic Operation)이라고도 한다. 승무원이 출입문을 닫은 후 DPS를 취급[4]하면 다음 역에서 출입문이 열리기까지의 모든 과정이 자동으로 진행된다. 1기 지하철 계획에서 배제된 모든 노선들과 지방의 지하철 노선이 이런 방식을 통해서 열차를 관리하고 있다.[5]
  • 완전자동모드[6] 전 과정 자동운전 (자동): 말 그대로, 사람없이 열차가 자동으로 운전을 하고 문을 여는 것이다. 두 가지로 분류되는데, 안전요원이 탑승한다면 DTO(Driverless Train Operation), 안전요원이 없다면 UTO(Unattended Train Operation)다. 국내에서는 부산 도시철도 4호선(경전철)이 최초의 ATO 기반 무인운전 노선이 되었으며, 초기에는 안전 문제로 인해 DTO 방식을 채용했으나 후에 UTO 방식으로 완전히 전환했다. 다른 무인운전 DTO 방식 노선들도 UTO 전환이 가능하도록 준비를 해놓았으며, 인천 도시철도 2호선과 서울 경전철 우이신설선 등이 UTO 전환에 나서고 있다. 관련 기사 1 관련 기사 2

3. 문제점

3.1. 정차위치 미달 및 초과의 경우

서울교통공사 5~8호선 열차들은 모두 반자동(S-ATO)으로 운전을 하는데, ATO 시스템의 문제로 정지위치 허용범위에 한참 미달하거나 초과하는 등의 문제가 발생할 수도 있다. 이 경우, 기관사가 즉시 자동운전에 개입하여 수동운전으로 열차를 정위치에 정차시킬 수 있다. 인천 도시철도 1호선 역시 ATO가 불안정해 정차 직전 수동으로 위치를 맞춰주는 경우가 많다.

기관사가 승무하는 ATO노선들은 대부분 정거장 진입시 상당한 고감속 정차로 짜여있는데, 이로인해 위의 사례처럼 정위치를 잘 잡지 못하는 경우도 있을뿐더러 비나 눈이 올 경우에는 사실상 무용지물이 되어 악천후 지상구간 운행시에는 아예 수동으로 운행한다.

3.2. 타행이 불가능하다

'타행'(타력주행)을 할 수 없다. ATO특성상 구간별 최고속도로 달리면서 제한속도가 바뀔 때 마다 속도를 줄이는 방식인데, 최고속도를 계속 유지하려다보니 속도가 떨어질 때마다 전동기를 동작시켜 속도를 올려서 전력소모가 많다. 그래서 과거 서울도시철도공사에 음성직 사장이 재임하던 시절 전기요금 절감을 위해 수동운전 시킨 적이 있다.

3.3. 인력감축의 문제

철도 노동자들 입장에서는 마냥 반기기 어려운 방식이 열차자동운전장치다. 일자리가 줄어들며 기관사들과 차장이 점차 사라지기 때문. 1인 승무를 해서 기관사가 차장이 해야 할 일을 하고 나머지는 시스템으로 처리하니 자연히 차장과 기관사 수가 줄어들게 된다.

물론 1인 승무를 하는 노선의 경우 그만큼 기관사에게 추가 수당을 붙여주는 등 철도 운영사에 따라 인센티브를 부여하기도 하지만, 철도는 기관사 혼자서 담당하는 승객이 교통수단 중 가장 많아[7] 기관사의 스트레스는 매우 크다.

3.4. 그 외

자동운전이 가능한 노선 및 열차에서도 수동운전이 가능하다. 자동운전을 할 수 없는 상황에 대비하여 감을 잃지 않기 위한 것으로, 눈치가 좀 있다면 제동감이 평소와 다르다거나 하는 식으로 알 수 있다. 이외에도 일정 기간을 주기로 정해진 수동운전 할당량을 채워야 했던 적도 있었는데 2017년 기준 수동운전 할당량제는 없다. 인천교통공사, 광주교통공사, 대구 도시철도 3호선 등의 경우 평일 한정 수동운전시간대가 정해져 있다.

혼잡한 시간대에는 수동운전을 하는데, 이런 시간대에는 열차 사이 간격이 좁으므로 ATO에만 맡기면 추돌을 피하기 위해 보수적으로 설정돼있는 ATO가 자꾸만 감속을 반복하고 기어가게 되기 때문이다. 수동으로 운전해야 선행 열차가 역을 떠난 후 재빠르게 다음 열차가 들어갈 수 있다. 같은 맥락으로 지연이 되었을 때에도 지연을 회복하기 위해 관제실 요청으로 수동운전하는 경우도 가끔씩 있다.

비용상의 문제도 있다. ATO 설치 비용 자체도 문제지만 부수적인 개량 비용까지도 생각하면 기관사를 고용하는 것에 비해 경제적인 이점이 크지 않은 경우도 있다.

4. 기타

한국에서 ATO가 첫번째로 도입된 노선은 부산 도시철도 1호선이다. 그럼에도 불구하고 초기에는 차장도 같이 승무했지만, 1998년 하반기부터 1인 승무를 하게 되면서 2호선 개통이 임박할 당시 차장은 없어졌다. 서울 및 수도권 전철의 경우 최초로 ATO가 도입된 노선은 1995년 개통된 서울 지하철 5호선이며, 이쪽은 아예 개통 당시부터 차장이 없는 1인 승무를 채택하여 현재까지 이어지고 있다.

서울 지하철 2호선은 신형 차량과 선로에 ATO 장치를 달아 신형 차량은 자동운전을 시행하고 있지만, 순환선 구간은 기존의 2인 승무를 그대로 하고 있다. 노조의 반발과 운행당시 ATO 장치가 달리지 않은 구형 저항제어 및 초퍼제어 전동차의 운용 등이 그 이유였다.[8][9]

2019년 6월 1일 일본 요코하마에서 ATO장치로 열차가 역주행하는 사고가 발생했다. 해당 사고로 ATO에 대한 신뢰가 상당히 떨어졌다.

5. 대한민국의 ATO 도입 노선

대한민국에 존재하는 모든 경전철 노선은 무인운전을 기본으로 하고 있으며, 중전철 중에서는 신분당선이 유일하게 무인운전 기반이다.

5.1. ATP/ATC 기반

5.2. CBTC 기반

6. 관련 문서

[1] 카시선 등 ATS 상에서 자동 운전을 실현시킨 사례도 있다.[2] Manual Cab Signaling[3] Automatic Train Operation[4] Departure S/W. 역행조건이 모두 만족될 경우 버튼이 점등되어 출발이 가능함을 알리고, 2개 버튼을 동시에 누르는 방식이다.[5] 서울 지하철 9호선과 인천국제공항철도에 적용된 일부 최신형 ATO는 회차도 완전자동으로 해준다. 기관사는 열차가 알아서 회차하는 동안 그저 반대편 운전실로 가기만 하면 된다. 인천 1호선 역시 완전자동회차 기능이 있지만 사용하지 않는다.[6] FA Mode (Full Auto)[7] 서울 지하철 5호선의 경우, 1칸당 200명이 탑승한다고 가정하면 기관사 혼자서 1600명의 목숨을 책임지고, 화재나 차량사고가 발생하면 단신으로 이들을 대피시켜야 한다.[8] 성수지선과 신정지선은 2009년에 구형/신형 상관없이 1인 승무로 전환하였다.[9] 쵸퍼제어는 전동차는 2020년 11월, 저항제어 전동차는 2023년 3월 최종 퇴역하였다.

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