▲ 2025년 명품 K-철도기술 선정결과 [출처=한국철도기술연구원]

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

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.

2025년 철도연은 기술의 우수성, 사업화 및 사회·경제적 효과 등을 평가해 명품 K-철도기술을 선정했다. 특히 2025년에는 숨은 ‘강소(중소형) 기술’ 발굴을 강화하기 위해 연구예산 규모를 고려해 선정 분야를 이원화했다.

대형 예산이 투입되는 기술을 대상으로 ‘명품 K-철도기술’을 선정하고 중소형 예산이 투입되는 기술을 대상으로 ‘명품 K-철도핵심기술’을 선정하는 등 최우수와 우수기술 각 1건씩, 총 4건을 선정했다.

▲ 최우수 기술로 선정된 ‘Next-Generation Smart Station 철도역사 디지털트윈 기반 지능형혼잡 분석·예측 기술 [출처=한국철도기술연구원]

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

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

▲ 우수 기술로 선정된 ‘에너지효율형 직류철도 컨버터변전소 가상운영.성능평가 기술개발’ [출처=한국철도기술연구원]

‘명품 K-철도기술’ 분야는 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.

기존 Lv.1~2 수준에 머물던 철도역사 디지털트윈을 Lv.3(국제표준(ISO/IEC) 디지털트윈 성숙도 기준) 이상으로 끌어올린 최초의 연구성과다.

역사 내 실시간 데이터 연계를 위해 환경 변화가 큰 철도역사에서도 보행자 위치를 평균오차 약 1.1밀리(m)(세계 최고 수준)로 추정할 수 있는 실내측위 기술을 개발했다.

디지털트윈의 각 단계는 Lv.1 모사(Mirroring), Lv.2 관제(Monitoring), Lv.3 모의(Modeling & Simulation), Lv.4 연합(Federation), Lv.5 자율(Autonomous) 등이다.

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.

▲ 최우수 기술로 선정된 ‘철도 선로 온도 저감을 위한 차열직물과 설치＆회수 기술 [출처=한국철도기술연구원]

‘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.

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

▲ 우수 기술로 선정된 ‘시멘트 제로 및 시멘트 다량 치환 콘크리트 기반 저탄소 친환경 철도 침목’ [출처=한국철도기술연구원]

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.