▲ 작업자 방호 열차 검지 로봇 및 시연 모습(철도연 홍지영 박사 연구팀이 개발하고 기술이전기업인 새영테크놀로지에서 제작한 작업자 방호용 열차 검지 로봇 시제품) [출처=한국철도기술연구원]

한국철도기술연구원(원장 사공명, 이하 철도연)에 따르면 철도 선로 유지보수 등을 위한 현장 작업자의 안전을 확보하기 위해 열차 접근을 실시간으로 감지하고 경보를 발생시키는 ‘스마트 열차 검지 로봇 기술’을 개발했다.

철도 선로작업 중 열차의 접근을 인지하지 못하거나 미처 대피하지 못해 안전사고가 반복 발생하고 있기 때문이다. 2025년 8월 경상북도 청도에서 시야확보가 어려운 선로구간에서 작업 중 사망 사고가 발생했다.

최근 우리 사회 전반에서 중대재해 사고에 대한 예방과 안전관리 인식이 강화되고 있으며 철도 선로작업에서도 사고를 예방하는 기술개발이 꾸준히 요구되고 있다.

철도연이 개발한 소형 이동로봇은 철도 선로 작업 중 최대 1킬로미터(km) 거리에서 열차 접근을 자동 인지하기 위한 센서를 자동으로 설치하고 회수한다.

이 기술은 로봇이 자동으로 설치한 센서를 통해 열차 접근을 조기에 인식하고 작업자에게 경광등과 경보음을 통해 위험을 즉시 알릴 수 있다.

특히 터널·교량 등 열악한 작업 환경에서도 안정적으로 작동하며 작업자가 직접 선로에 진입해 센서 설치․회수를 하지 않아도 되어 안전성이 대폭 향상됐다.

▲ 작업자 방호 열차 검지 로봇 및 시연 모습(레일 위에서 자동으로 목표 지점까지 이동 후 열차 검지 센서를 부착하고 돌아오는 작업자 방호 열차 검지 로봇 기술을 시연하였다) [출처=한국철도기술연구원]

철도연은 이 기술을 통해 선로 작업의 안전성과 정확성을 크게 제고할 것으로 기대한다. 기존에는 신호담당 작업자가 육안으로 열차 접근을 확인하거나 각 열차에 송신기를 설치해 작업자 단말기와 연동하는 방식이 주로 사용되어 설치 부담이 크고, 다양한 선로 작업차까지 검지하는 데는 한계가 있었다.

하지만 개발된 기술은 작업자가 장치만 휴대하면 모든 열차 접근을 감지해 복수 선로에서도 충분한 안전거리를 확보하며 조기 경보가 가능하다.

레일 측면에 근접센서만 부착하면 열차 통과 여부를 감지하고 센서가 무선으로 본체에 신호를 보내 작업자 단말기로 위험 상황을 실시간으로 알릴 수 있다.

작업이 끝나면 로봇 본체가 자동으로 센서 부착 지점으로 이동해 센서 모듈을 회수하고 원위치로 돌아온다. 센서는 재사용이 가능하여 유지비용 절감과 친환경 운영이 가능하다.

작업자 단말만으로 모든 열차 접근을 검지할 수 있어 경제성과 범용성이 우수하고 여러 선로 위치를 하나의 장치로 감시할 수 있어 비용 절감 효과도 크다.

▲ 작업자 방호 열차 검지 로봇 및 시연 모습(레일 측면 센서를 부착, 회수하는 동작) [출처=한국철도기술연구원]

열차 검지 로봇은 선로 환경 변화에 영향을 받지 않고, 야간·터널·곡선 구간 등 시야 확보가 어려운 구간에서도 효과적으로 작동한다.

향후에는 궤도 시설물 상태 감시, 사전 탐사, 비상 상황 모니터링 및 통신 지원 등 다양한 철도 안전 응용 분야로 확대 적용할 수 있다.

철도연이 개발한 기술은 국가과학기술연구회(이사장 김영식, 이하 NST) 소관 철도연의 기본사업으로 진행했으며 ㈜새영테크놀로지에 이전됐다.

※ 관련 연구과제
- 과제명: 도시철도 소음·파상마모 예방관리를 위한 차량 탑재형 레일 이미지 검측 장치 개발 (철도연 기본사업)
- 연구기간: 2025.1. ~ 2026.12. (과제책임자: 철도연 홍지영 책임연구원)

▲ 작업자 방호 열차 검지 로봇 및 시연 모습(센서가 열차 등을 검지 시, 본체에서 소리와 경광등으로 대피 알림) [출처=한국철도기술연구원]

홍지영 철도연 책임연구원은 “이 기술은 단순한 안전 경보를 넘어 작업자의 실질적 대피 시간을 확보할 수 있는 지능형 방호 시스템이다”며 “앞으로 AI 영상 인식과 네트워크 기술을 결합하여 철도 현장 안전관리의 새로운 표준을 제시할 것이다”고 밝혔다.

사공명 철도연 원장은 “선로 유지보수 과정에서 열차와 작업자 간의 사고를 효과적으로 사전 예방할 수 있는 안전기술 성과다”며 “향후 스마트 기술을 통해 안전한 철도 작업현장 뿐만 아니라, 국민이 안심할 수 있는 철도 환경을 만드는 데 기여하겠다”고 강조했다.