한국철도기술연구원(원장 사공명)은 스마트폰을 활용해 철도 차량 진동가속도와 승차감을 실시간 측정·분석하는 안드로이드 애플리케이션(앱)을 개발했다고 3일 밝혔다. 별도의 고가 계측장비 없이 철도 선로 상태를 쉽고 경제적으로 점검할 기반을 마련했다.
개발 앱은 스마트폰 내장 센서·수신기를 이용해 차량 진동가속도를 측정하고, 국제표준에 따라 승차감지수를 실시간으로 산출한다.
또 선로 정합 알고리즘을 적용해 측정 위치를 실제 철도 노선과 일치시키고, 측정 결과를 지도 위에 실시간으로 표시한다. 측정결과는 지리정보시스템(GIS)과 연계할 수 있으며, 노선별 승차감 분포와 선로 상태를 공간정보 기반으로 분석할 수 있다.
다수의 일반 운행 차량에서 데이터를 지속적으로 수집하면 노선별 승차감 변화를 분석해 선로 이상 구간을 조기에 발견할 수 있다. 또 유지보수 전·후 승차감 변화를 비교해 유지보수 효과를 정량 평가할 수 있으며, 축적 데이터를 활용한 예방 유지보수 기반 구축도 가능하다.
철도연은 앱 성능을 검증하고자, KTX 열차(서울~대전)에서 스마트폰과 산업용 데이터로거를 동시에 설치, 지난 7월 31일 현장시험을 수행했다.
시험 결과 스마트폰으로 측정한 승차감지수는 산업용 계측장비 측정 값과 유사한 수준을 보여, 높은 신뢰성을 확인할 수 있었다.
철도연은 이 기술을 도시철도, 일반철도, 고속철도 등 다양한 노선에 적용해 디지털 기반 스마트 유지관리 플랫폼으로 확대해 나갈 계획이다. 또 향후 터널 등 위성수신 음영구간에서도 안정적인 위치 추정이 가능한 관성항법 기반 기술을 추가 개발할 예정이다.
김만철 철도연 수석연구원은 “앞으로 빅데이터·AI를 활용한 예방 유지보수 체계를 구축해 철도 안전성과 유지관리 효율성을 더욱 높여 나가겠다”고 말했다.
사공명 철도연 원장은 “디지털 기술을 활용한 철도시설 유지관리 혁신은 국민이 안전하고 쾌적한 철도를 이용하기 위한 중요한 기반”이라며 “철도 현장에서 바로 활용할 수 있는 스마트 유지관리 기술 개발을 지속적으로 추진해 세계적인 디지털 철도기술 경쟁력을 확보해 나가겠다”고 밝혔다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
