- 철도역사 디지털트윈 기반 혼잡 분석·예측,

철도 선로 온도 저감 등 국민체감 우수성과 선정 -

□ 한국철도기술연구원(이하 ‘철도연’, 원장 사공명)은 K-철도기술을 세계적 명품으로 발전시키기 위해, 철도연의 유망 기술 중 4개 기술을 2025년 대표 ‘명품 K-철도기술’로 선정했다.

ㅇ 명품 K-철도기술은 미래 철도산업 패러다임 혁신 역량을 갖춰, K-철도의 위상을 한 단계 높일 수 있는 선도적이고 창의적인 기술을 대상으로, 2021년부터 매년 선정하고 있다. 올해 철도연은 기술의 우수성, 사업화 및 사회·경제적 효과 등을 평가하여 명품 K-철도기술을 선정하였다.

ㅇ 특히 올해에는 숨은 ‘강소(중소형) 기술’ 발굴을 강화하기 위해 연구예산 규모를 고려하여 선정 분야를 이원화하였다. 대형 예산이 투입되는 기술을 대상으로 ‘명품 K-철도기술’을, 중소형 예산이 투입되는 기술을 대상으로 ‘명품 K-철도핵심기술’을 선정하고, 최우수와 우수기술로 각 1건씩, 총 4건을 선정하였다.

ㅇ ‘명품 K-철도기술’ 분야에서, 최우수 기술은 ‘Next-Generation Smart Station : 철도역사 디지털트윈 기반 지능형 혼잡 분석·예측 기술(유승민 철도연 책임연구원)’이, 우수기술은 ‘에너지효율형 직류철도 컨버터변전소 가상운영·성능평가 기술개발(김재원 철도연 책임연구원)’이 선정됐다.

ㅇ ‘명품 K-철도핵심기술’ 분야에서, 최우수 기술은 ‘철도 선로 온도 저감을 위한 차열직물과 설치＆회수 기술(강동훈 철도연 수석연구원)’이, 우수기술은 ‘시멘트 제로 및 시멘트 다량 치환 콘크리트 기반 저탄소 친환경 철도 침목(배영훈 철도연 책임연구원)’이 선정됐다.

□ ‘명품 K-철도기술’ 분야, 최우수 기술로 선정된 ‘Next-Generation Smart Station : 철도역사 디지털트윈 기반 지능형 혼잡 분석·예측 기술’은 고품질 3D 모델 기반 디지털트윈과 다양한 시나리오 시뮬레이션을 통해 철도역사 내 혼잡 안전사고를 예방하고, 이용자 체감 혼잡 지표를 제공하는 기술이다.

ㅇ 기존 Lv.1~2 수준에 머물던 철도역사 디지털트윈을 Lv.3* 이상으로 끌어올린 최초의 연구성과이다. 역사 내 실시간 데이터 연계를 위해, 환경 변화가 큰 철도역사에서도 보행자 위치를 평균오차 약 1.1m(세계 최고 수준)로 추정할 수 있는 실내측위 기술을 개발했다.
* 국제표준(ISO/IEC) 디지털트윈 성숙도 기준
- Lv.1 모사(Mirroring), Lv.2 관제(Monitoring), Lv.3 모의(Modeling & Simulation), Lv.4 연합(Federation), Lv.5 자율(Autonomous)

ㅇ 디지털 및 인공지능 기술을 통해, 복합환승센터 및 철도역사에서 발생 가능한 다양한 유형의 혼잡 사고들을 예방하는 것 뿐만 아니라, 메가시티 광역통행 증가에 대비한 국가단위 혼잡 안전을 위해서도 확장될 수 있는 국민체감 연구성과로 주목된다.

□ ‘명품 K-철도핵심기술’ 분야, 최우수 기술로 선정된 ‘철도 선로 온도 저감을 위한 차열직물과 설치＆회수 기술’은 여름철 폭염으로 인한 열차 속도 운행제한, 선로 변형 등을 예방하기 위한 레일 온도 저감 기술이다. 태양빛 반사를 고려한 다층 레이어 구조의 ‘차열직물’을 부착하는 방식으로, 기존 물을 이용하는 방식 대비 차열 성능·내구성이 우수하고 레일에 쉽게 설치·철거가 가능한 “세계 최초” 신개념 기술이다.

ㅇ 철도 현장 테스트 결과, 일반 레일 대비 최대 10℃ 온도 저감을 확인했다. 이 기술은 2025 서울국제발명전시회에서 대상을 수상했고, 국가신기술(NET) 인증을 획득했으며, 기술이전까지 완료하여 실용화 성과도 확보했다.

ㅇ 여름철 철도 레일 온도가 낮시간 최고 60℃ 이상까지 상승하면서 선로 변형에 의한 철도 안전 위험이 사회문제화되고 있어, 이를 해결하는 국민체감 연구성과로 주목된다.

□ 철도연은 이번에 선정된 기술이 세계적인 기술로 발돋움할 수 있도록, 기술별 맞춤 명품화 지원을 진행할 예정이다. 선정된 기술은 후속 사업 지원, 특허 등 지식재산권 관리, 인증, 홍보 등 맞춤형 지원으로 세계적 명품으로 완성하고 상용화할 계획이다.

□ 사공명 철도연 원장은 “K-철도기술은 철도현장 적용성과 신뢰성에서 이미 세계적 경쟁력을 갖춘 연구성과다”며, “철도연은 안전·효율·탄소중립을 아우르는 국민체감 핵심 연구성과를 계속 도출하여, K-철도기술의 가치를 세계 시장에 보여주겠다”고 말했다.


※참고자료: 명품 K-철도기술 소개 및 이미지

참고1 | 철도연 2025년 '명품 K-철도기술'

2025년 명품 K-철도기술 선정결과. 구분, 기술명(연구책임자), 주요성과 이루어진 표 명품 K-철도기술 (대형 기술). 최우수 기술: Next-Generation Smart Station: 철도역사 디지털트윈 기반 지능형 혼잡 분석·예측 기술 (유승민 책임연구원), 주요성과: 철도역사 내 혼잡도를 시뮬레이션으로 분석하여 안전사고를 예방하고, 주관적 판단이 아닌 과학적·객관적 근거 기반의 혼잡 관리 체계를 구축함. 우수 기술: 에너지효율형 직류철도 컨버터변전소 가상운영성능평가 기술개발 (김재원 책임연구원), 주요성과: 직류철도 컨버터변전소의 안정적 전압 유지 및 송전 거리 확대 효과를 확인함. 전압 흔들림 평균 77% 감소, 전력 공급 가능 거리 2배 증가, 회생에너지 연 5,268MWh(약 9.5억원/년) 활용으로 인한 에너지 절감 효과를 제시함. 명품 K-철도기술 핵심기술 (중소형 기술). 최우수 기술: 철도 선로 온도 저감을 위한 차열직물과 설치&회수 기술 (강동훈 수석연구원), 주요성과: 여름철 레일 온도를 줄이는 부착형 차열직물을 개발하여, 직접 물을 뿌리던 기존 방식 대비 구조가 단순하고 운영 비용을 절감하는 기술임. 태양광을 85% 이상 반사하여 최대 10.9°C의 레일 온도 저감 효과를 입증함. 우수 기술: 시멘트 제로 및 시멘트 다량 치환 콘크리트 기반 저탄소 친환경 철도 침목 (배영훈 책임연구원), 주요성과: 시멘트 대신 산업 부산물을 사용하여 콘크리트 침목을 제조하는 기술로, 탄소 배출을 낮추면서도 기존의 강도와 내구성을 유지한 기술.

□ 2025년 명품 K-철도기술 이미지
Lv.1 모사, Lv.2 관제, Lv.3 예측, Lv.4 연합, Lv.4 자율

< 최우수 기술로 선정된
‘Next-Generation Smart Station 철도역사 디지털트윈 기반 지능형혼잡 분석·예측 기술’ >

< 우수 기술로 선정된 ‘에너지효율형 직류철도 컨버터변전소 가상운영.성능평가 기술개발’ >



< 최우수 기술로 선정된 ‘철도 선로 온도 저감을 위한 차열직물과 설치＆회수 기술 >





< 우수 기술로 선정된 ‘시멘트 제로 및 시멘트 다량 치환 콘크리트 기반 저탄소 친환경 철도 침목’ >