[지식] ATS, 열차자동정지장치란?

누군가 ATS가 무엇인가 물어보길래 작성해봅니다.

기차도 자동차 처럼 신호를 보면서 운행합니다. 만약 이 신호를 지키지 않는다면?

단선인 경우 정면 출동, 복선인 경우는 뒤에서 박아버리는 참사가 일어납니다. 이를 막기 위해 운전보안장치가 존재하는데요. 간단하게 요약하면 아래와 같습니다.

통표 - ATS(ATP) - ATC - CBTC로 나뉩니다.

통표방식은 통표라는 구멍난 쇳덩어리가 신호의 역할을 한다고 보시면 됩니다.

A에서 열차가 진입하여, B로 가는 상황을 생각해 보자.
1. A에서 통행 가능한지 질의, B에서 확인한다.
2. A에서 B의 통표폐색기를 잠근다(반개). 이제 B에서는 통표를 꺼낼 수 없으며, 통표를 수령해야 잠김을 풀 수 있다.
3. B의 통표폐색기가 잠기면 A의 통표폐색기가 열리고 통표가 나온다(전개). 통표를 꺼내면 A의 통표폐색기도 잠기며, 이는 B에서 풀어주어야 한다.

4. 이제 A-B 구간은 폐색되었으며, 통표가 없는 열차는 통행할 수 없다. 열차가 통표를 가지고 B로 이동한다.

5. B에서 통표를 수령하면 통표폐색기의 잠금을 푼다.
6. B에서 A의 통표폐색기의 잠금을 풀어준다. 이제 처음 상태가 되었다.

의 방식으로 운영됩니다. 뭐 이건 사실상 한국에서는 안쓰니까 몰라도 됩니다.

본격적으로 ATS에서 대해서 설명을 하지요.

ATS는 Automatic Train Stop의 약자로 말 그대로 자동으로 열차를 정지시키는 장치입니다.

전동차나 기차를 이용하시다가 선로에 아마 이런녀석을 보신적이 있을것입니다.

이 녀석이 바로 ATS 지상자로 열차가 해당 지점을 통과할시 해당 열차가 현시 신호의 제한속도보다 높다면 자동으로 정지시키는 역할을 합니다.

대충 이런 방식으로 지상자-차량간 통신이 이루어 진다고 보시면됩니다.(해당이미지는 ETCS Lv.1의 작동방식)

겸사겸사 현시란 무엇인가 말씀드리면 다음과 같습니다.

ATS의 현시 방법은 2현시(적-녹)-3현시(적-황-녹)-4현시(적-황-황녹-녹)-5현시(적-황황-황-황녹-녹)입니다. 이미지는 아래를 보시구요

이제 이 신호의 제한속도를 어기면 어찌되는가?

일반적으로 운전실에 경고음이 울리면서 3~5초이내로 기관사가 제동을 사용하지 않는다면 그 즉시 비상상제제동이 체결되어 멈추게됩니다.

또한 이 장치에는 기관사가 실신, 잠듬으로 인해 열차를 운전하지 못하는 경우를 대비한 "데드맨스위치"라는 장비도 있습니다. 이 장치는 지정된 시간 이상으로 기관사가 해당 장치를 누르거나 누르지 않는다면 신호위반과 동일한 사항이라고 하여 비상제동이 체결되어 열차가 멈추게됩니다.

그렇다면 이런 시스템이 있는데도 정차역 오통과나 추돌사고가 발생하는 사유는 간단합니다.

신호 시스템 정비로 인한 신호 시스템 차단 운행

신호시스템이 정비중이라면 신호시스템을 차단하고 운행을 할 수 있습니다. 이런 경우 관제사-기관사-로컬 관제원간의 소통이 중요한데 이게 소홀해진다면 결과는 와장창!

이런사례로 대표적인 사고는 2003년에 발생한 대구 열차 추돌사고가 대표적입니다.

본인이 정차/운행중인 선로의 신호기가 아닌 다른 선로의 신호기를 오인한다.

신호기 밑에는 다 선로의 번호가 붙어있습니다. "1" "2" "3" "4" 이런식으로 허나 장소적인 문제로 1번과 2번 신호기가 붙어있는 경우가 종종 있습니다.

이런 경우 숫자를 점멸하여 주의는 환기 시키지만 그래도 사람이니 잘 못 보고 출발을 하는 경우가 있습니다. 그리고 두 선로가 만나는 지점에서 오인 출발한 열차와 정상 신호로 주행중인 차량이 와장창!!!

이 경우는 2013년 대구역 열차 추돌사고가 대표적입니다.

신호 시스템의 오작동

신호를 작동시키는게 기계이다보니 주기적인 정비작업이 필요합니다. 새 장비를 넣고 옛 장비는 버리는 식이나 운행 선로의 조건 변경으로 변경값 입력 이런 일은 주기적으로 있습니다.

하지만 이 작업이 구 정보와 충돌을 일으켜 신호의 오류가 일어나고 이대로 운행하던 차량이 앞에 위치한 차량과 추돌하는 경우가 있습니다.

이 경우는 2014년 서울 2호선 상왕십리역 열차 추돌사고가 대표적입니다.

그리고 마지막으로 기관사나 관제원의 업무 태만입니다.

해당 시스템에도 당연히 오류가 있는 경우도 있으니 해당 경우를 대비한 장치가 있습니다.

경고음이 울리지만 기관사가 해당 경고음을 꺼버리고 진행이 가능하죠. 이렇게 되면 단선의 경우 마주오는 차량과 충돌이고 복선이라면 앞차량과 추돌이 되는겁니다.

다행히 앞 차량이나 마주오는 차량이 없다고 하여도 정차역 오통과라는 큰 일을 만들죠.

해당 사례로 사고가 난 가장 최근의 사고는 2014년에 일어난 태백선 문곡역 열차 추돌사고가 있습니다.

마지막으로 "오통과를 했다면 뒤로가면 되지않느냐"라고 하실까봐 하는 말이자면 열차는 절대로 일반적인 상황에서는 후진을 못합니다. 관제소의 허가없이 후진을 했다가는 신호의 오작동이 일어나기 쉽기때문이죠. 그래서 출퇴근시간에 오통과가 발생하면 관제소에서 그냥 통과를 시키는 이유가 퇴행 지령-퇴행-재기동등으로 되려 다음차량의 열차 지연을 일으키니 그냥 보내는게 낮다라는 판단하에 그냥 통과시키는 경우도 종종 있다고 들었습니다.