철도산업이 글로벌 성장산업으로 주목받고 있으며, 4차 산업혁명을 이끄는 첨단기술의 도입으로 다양한 비즈니스 기회를 만드는 전방산업으로 부상하고 있다.

 

전 세계적인 고속철도의 도입 경쟁에 따라 거대시장으로 성장하고 있으며, 하이퍼루프 등 신 개념 철도 시스템도 상용화를 앞두고 있으며, 도시 교통난과 탄소배출 저감을 위한 전기기반 트램이나 지하철 건설도 계속되고 있다.

 

철도산업은 차량 제조외에도 다양한 후방산업 생태계를 구축하고 있으며, 특히 유지보수 시장이라는 애프터 마켓은 다른 산업에 뒤지지 않는 매력을 제공하고 있다.

 

이에 최근 국토교통부는 향후 7년간 18개 품목에 약 1,300억 원을 투입하여 철도차량에 부착되는 주요 핵심부품 기술을 고도화하고 고부가가치 철도차량 부품산업을 육성하기 위한 철도차량 부품개발 종합계획(‘20∼’26)을 수립하여, 연간 1조 7천억 원(부품 7천억 원) 규모에 불과한 영세한 국내 철도차량/부품시장을 벗어나 연간 107조 원 규모의 세계시장 진출을 목표로 제시하고 있다.

 

향후 철도산업은사물인터넷을 통해 열차 상태를 실시간으로 점검하여 열차고장을 사전에 방지하고, 드론을 활용하여 교량, 송전철탑 등 위험한 구간의 시설을 관리하는 등 철도 분야의 안전관리 분야에서 빠르게 첨단화/과학화될 전망이다.

 

현재 음성통신 위주의 통신시스템(VHF, TRS)을 사용하고 있는 국내 철도통신시스템이 앞으로는 고속·대용량 정보전송이 가능한 4세대 통신기술인 LTE를 적용하여 국내에서 세계 최초로 개발한 철도통신시스템(LTE-R)으로 새롭게 탈바꿈할 전망이며, 이를 통해 철도산업에 도입될 첨단기술의 활용은 더욱 용이해질 것으로 기대를 모으고 있다.

 

이외에도 최근 남북, 미북 대화에서 기대 이상의 성과가 가시화되면 남북 철도연결사업과 함께 한반도 신경제구상의 한축인 북방경제 구상이 탄력을 받게 되고 이는 유라시아 이니셔티브에서 검토되었던 시베리아철도와 연결된 새로운 물류축의 구축 실현 가능성을 열어줌으로 해서 철도산업에는 새로운 먹거리의 탄생을 기대하게 하고 있다.

 

이에 당사에서는 철도산업에서 빠르게 진행되고 있는 스마트한 철도기술 개발동향과 함께 최근 남북 긴장완화로 기대를 모으고 있는 남북 경제협력 사업의 기대주로 부상하고 있는 철도산업의 주요 이슈를 정리 분석하여 본서를 출간하게 되었다.

 

모쪼록 관심을 갖고 계신 모든 분께 조금이나마 도움이 되시길 기대해 본다.

 

 

Ⅰ. 철도산업 현황과 주요 정책 동향

    1. 철도산업 개요와 현황

       1-1. 철도산업 환경
              1) 철도산업의 특징과 성장성
                  (1) 철도산업의 특징
                  (2) 성장성
                  (3) 국내 철도산업의 위상과 대응방안
              2) 철도산업 환경 변화 및 과제
                  (1) 경제/사회 여건 변화
                  (2) 교통/철도부문 현황 및 진단
              3) 해외 사례와 동향
                  (1) EU(European Union)
                  (2) 독일
                  (3) 영국
                  (4) 중국
                  (5) 러시아
                  (6) 일본
              4) 미래철도의 역할변화와 국내 철도 미래상
                  (1) 국내 철도산업 역할 변화
                  (2) 3차 철도망 구축에 다른 미래상(2025)
        1-2. 국내외 철도산업 시장규모와 최근의 주요 동향
              1) 해외 철도산업 시장규모와 동향
                  (1) 해외 철도산업 시장규모
                  (2) 해외 철도산업 시장동향
              2) 국내 철도산업 시장규모와 동향
                  (1) 국내 철도산업 시장규모
                  (2) 국내 철도산업 경쟁력
        1-3. 철도산업 이슈와 최근동향
              1) 남북협력사업을 위한 북방경제 추진 로드맵
                  (1) 개요
                  (2) 신북방정책의 전략과 중점과제
                  (3) 한-러 혁신 플랫폼 구축계획 및 운영방안
              2) 한반도 신경제지도와 북방경제, 남방경제
                  (1) ‘H 경제 벨트’를 조성, 남북 시장 통합(경제 통일) 정책
                  (2) 주요 내용
              3) 한국, 국제철도협력기구 회원국 가입
              4) 국내 철도사고 및 안전 동향
                  (1) 개요
                  (2) 철도 사고 현황
                  (3) 철도 운행 장애 현황
                  (4) 철도안전 주요 지표 및 유럽 주요국 비교

    2. 철도산업 육성을 위한 정책동향과 전략

       2-1. 제3차 국가철도망 구축계획(2016-2025)
              1) 계획의 개요
              2) 2차 계획의 추진현황 및 평가
                  (1) 제2차 계획의 내용
                  (2) 제2차 계획의 진행현황
                  (3) 제2차 계획의 평가
              3) 제3차 계획의 주요내용
                  (1) 계획의 비전과 목표
                  (2) 6대 추진방향
                  (3) 부문별 사업계획
              4) 제3차 계획의 투자계획
                  (1) 투자규모 산정
                  (2) 투자재원 조달 가능성 및 확보방안
        2-2. 중장기 철도시설 개량 투자계획(‘18∼‘22)
              1) 개요
              2) 주요 계획
        2-3. 제3차 철도산업발전 기본계획(‘16∼‘20)
              1) 개요
                  (1) 계획의 기본개요
                  (2) 제2차 계획의 주요내용
                  (3) 제2차 계획의 부문별 성과와 한계
              2) 철도산업 여건 변화 및 비전·목표
                  (1) 철도산업 구조적 여건
                  (2) 사회/환경 부문 여건
                  (3) 투자 부문 여건
                  (4) 기술 부문 여건
                  (5) 안전 부문 여건
              3) 제3차 기본계획의 비전 및 목표
                  (1) 비전
                  (2) 비전 달성을 위한 분야 및 목표
                  (3) 비전/분야/주요목표/세부과제
              4) 분야별 추진계획
                  (1) 철도 공공분야 거버넌스 개편
                  (2) 철도운영
                  (3) 철도 건설
                  (4) 철도 안전
                  (5) 철도 산업생태계
              5) 철도산업의 미래상
                  (1) 국민 요구와 사회·경제구조에 부합하는 철도망 운영
                  (2) 철도물류 운영 효율화와 경쟁력 제고
                  (3) 속도경쟁력을 갖춘 고속화 철도망 구축
                  (4) 선진국 수준의 이용자 안심 철도안전체계 구축
                  (5) 글로벌 경쟁력을 갖춘 철도산업생태계 조성
                  (6) 철도산업의 지속가능한 발전구조 구축
              6) 추진과제별 상세일정

    3. 철도안전관리와 관련기술 지원 정책동향

       3-1. 제3차 철도안전 종합계획('16∼'20)과 추진계획
              1) 자발적 안전관리 체계의 정착
                  (1) 철도CEO의 안전관리 책임강화
                  (2) 대형 철도사고에 대한 책임·제재 강화
                  (3) 경제적 수단 적극 활용·확대
                  (4) 안전수칙 위반·동종사고 재발 등에 대한 제재강화
                  (5) 철도 운행선로 작업 안전강화
                  (6) 인적 과실 예방 및 교육여건 개선
                  (7) 철도안전 전문인력 양성 및 자격제도 확대
                  (8) 철도공사 및 철도공단 안전시스템 진단 (검토과제)
              2) 안전한 철도인프라 확충
                  (1) 철도사고 예방을 위한 노후시설물 개량
                  (2) 철도시설물 생애주기별 안전관리 강화
                  (3) 안전하고 투명한 유지보수 체계 구축
                  (4) 시설 유지보수 효율화 등 추진
                  (5) 휴먼에러 예방을 위한 안전설비 확대 설치
                  (6) 승강장 안전설비의 확대 설치
                  (7) 주요 역사의 혼잡도 개선
                  (8) 교통약자·외국인 안전사고 예방
                  (9) 선로변 울타리 및 보안설비 설치
                  (10) 철도건널목 입체화 등 건널목 사고 예방
                  (11) 철도보호지구 및 사고취약구간 관리 강화
              3) 국민이 안심하는 운행안전 확보 
                  (1) 철도차량 점검·정비 체계 강화 
                  (2) 철도차량 정비제도 선진화 
                  (3) 철도차량 부품 안전품질 확보 
                  (4) 열차운행 Process별 안전관리 강화 
                  (5) 노후 철도차량의 관리강화 
                  (6) 철도차량 내 사고대응설비 설치 확대 
                  (7) 국가안전 컨트롤타워로서의 관제 확립 
                  (8) 철도차량 안전설비·표지 표준화 
                  (9) 철도 화물차량 안전관리 강화 
                  (10) 철도 화물안전운송 방안 마련 
              4) 철도보안·재난대응역량 강화 
                  (1) 보안체계 및 테러대응 대책 강화 
                  (2) 철도터널 및 지하역사 화재안전성 향상 
                  (3) 대형사고 비상대응 능력 향상 
                  (4) 첨단과학기술 기반 철도재난 대응 역량 강화 
              5) 철도 안전산업 활성화 
                  (1) 안전투자 확대를 통한 안전산업 수요창출 
                  (2) 민간의 안전투자 확대 유도 
                  (3) 제도개선 등을 통한 안전산업 선진화 
                  (4) 철도안전 원천기술개발 및 검증인프라 확충 
                  (5) 철도안전 고도화를 위한 R&D확대 
              6) 철도안전정책 추진기반 강화 
                  (1) 철도안전조직 강화 등 안전정책 추진기반 강화 
                  (2) 철도예산 대비 안전투자 비중 확대 
                  (3) 철도안전법령 정비 
                  (4) 철도안전 통계의 신뢰성 향상 및 활용 촉진 
                  (5) 위험원 분석 등을 통한 안전관리체계 강화 
                  (6) 철도안전 거버넌스 혁신 및 국제교류 강화 
                  (7) 대국민 홍보 확대와 안전문화 확산 
              7) 제3차 철도안전 종합계획 투자규모 
                  (1) 투자 규모 
                  (2) 투자재원 조달방안 
              8) 2018 철도안전종합계획 시행계획 
                  (1) 개요 
                  (2) 주요 추진과제 목록 
        3-2. 스마트 철도안전관리체계 기본계획(`18∼`27)과 추진 계획 
              1) 개요 
              2) 주요 세부 내용 
                  (1) 차량관리 분야 
                  (2) 시설관리 분야 
                  (3) 인적관리 분야 
                  (4) 위험관리 분야 
                  (5) 운행관리 분야 
                  (6) 보안관리 분야 
              3) 주요 스마트 철도안전관리기술 개요도 
                  (1) 차량관리 분야 
                  (2) 시설관리 분야 
                  (3) 인적관리 분야 
                  (4) 위험관리 분야 
                  (5) 운행관리 분야 
                  (6) 보안관리 분야

Ⅱ. 철도산업 유망 시장, 부품 기술개발 전략과 동향

    1. 철도산업 유망시장, 부품개발, 기업 지원 동향

       1-1. 철도산업 유망시장별 최근 동향과 전망 
              1) 고속철도 개발 동향 
                  (1) 국내 고속철도 차량 개발 동향 
                  (2) 중국 고속철도 차량 개발 동향 
              2) 국내외 트램 시장동향 
                  (1) 개요 
                  (2) 해외 사례 
                  (3) 국내 사례 
              3) 하이퍼루프와 자기부상열차 개발 동향 
                  (1) 하이퍼루프 개발 동향 
                  (2) 자기부상열차 개발 동향 
              4) 수소연료전지 하이브리드 동력시스템(1.2MW이상) 적용 철도차량 기술 
                  (1) 개요 
                  (2) 국내외 개발 동향 
              5) 북한의 철도 현황 
                  (1) 북한 국내 철도망 
                  (2) 북한 국제 철도망 
                  (3) 북한 지하철 현황 
                  (4) 북한철도와 남한철도의 비교 
              6) 유라시아 이니셔티브와 철도망 
        1-2. 철도차량 부품개발 종합계획(‘20∼’26) 
              1) 개요 
              2) 분야별 계획 
                  (1) 수입대체품 개발 
                  (2) 기술고도화 통한 해외시장 진출 
                  (3) 미래선도형 기술개발 
        1-3. 철도차량 산업 육성대책(8대 분야) 
              1) 개요 
              2) 주요 내용

    2. 철도산업 유망 부품, 기술 분야 동향과 전망

       2-1. 철도 차량 장치 및 부품 
              1) 정의 및 범위 
                  (1) 정의 
                  (2) 범위 
              2) 산업특징 및 구조 
                  (1) 산업 특징 
                  (2) 산업 구조 
                  (3) 경쟁환경 
              3) 기술개발 트렌드와 주요 업체 동향 
                  (1) 진동 저감 기술 
                  (2) 해외 업체동향 
                  (3) 국내 업체동향 
              4) 기술개발 투자동향 
        2-2. 운항 관제 모니터링 시스템 
              1) 정의 및 범위 
                  (1) 정의 
                  (2) 범위 
              2) 산업특징 및 구조 
                  (1) 산업의 특징 
                  (2) 산업의 구조 
                  (3) 경쟁환경 
              3) 기술개발  트렌드와 주요 업체 동향 
                  (1) RAM/LCC 기술 
                  (2) 운영계획 시스템 및 U-Rail 기반 기술 
                  (3) 에너지 관리 시스템(EMS, Energy Management System) 
                  (4) 환경 평가 기술 
                  (5) 해외 업체동향 
                  (6) 국내 업체동향 
              4) 기술개발 투자 동향 
        2-3. 철도 구성품/부품 모듈화 기술 
              1) 개요 
              2) 주요 부품 모듈화 동향 
                  (1) 주요 부품 모듈화 동향 
                  (2) 국외 모듈화 기술동향 
                  (3) 주요 업체별 개발동향

    3. 철도기술 분야 주요 특허 및 표준화 동향

       3-1. 철도 차량장치 및 부품 기술 특허 동향 
              1) 연도별 출원동향 
              2) 국가별 출원현황 
              3) 투입기술 분석 
              4) 주요출원인 분석 
              5) 국내 출원인 동향 
        3-2. 철도차량 운행관제 모니터링 시스템 기술 특허 동향 
              1) 연도별 출원동향 
              2) 국가별 출원현황 
              3) 투입기술 분석 
              4) 주요출원인 분석 
              5) 국내 출원인 동향 
        3-3. 무가선 트램차량 기술 특허동향 
              1) 연도별 출원동향 
              2) 국가별 출원동향 
              3) 주요 출원인 분석 
        3-4. 철도 관련 주요 표준화 동향 
              1) 해외 표준화 동향 
                  (1) 유럽 표준화 모델 
                  (2) 일본철도의 표준화(JIS/JR) 
                  (3) 중국철도의 표준화(MOR) 
              2) 국내 표준화 동향

Ⅲ. 스마트철도 관련 핵심기술 개발 전략과 연구과제

    1. 중소기업형 철도기술 핵심기술과 개발 로드맵

       1-1. 철도 차량장치 및 부품 기술 
              1) 핵심기술 선정 
              2) 철도 차량장치 및 부품 기술개발 로드맵 
              3) 기술개발 목표 설정 
        1-2. 철도차량 운행관제 모니터링 시스템 
              1) 핵심기술 선정 
              2) 철도 운행관제  모니터링  기술개발 로드맵 
              3) 기술개발 목표 설정

    2. 스마트 철도 관련 기술개발 연구과제

       2-1. 철도 기술 분야 
              1) 수소연료전지 하이브리드 동력시스템(1.2MW이상)을 적용한 철도차량 추진시스템 최적화 및
                 운용 기술개발 
              2) 자동운전을 지원하는 ETCS L3급 고속철도용 열차제어시스템 핵심기술 및 궤도회로 기능 대체
                 기술 개발 
              3) 철도 급전계통 실시간 모의 시스템(시뮬레이터) 기술 개발 
              4) 도시철도차량용 컨버터 일체형 경량 반도체변압기 및 경량/고효율 영구자석 동기전동기 개발 
              5) 무가선 저상트램 실증 
              6) EFG형식(전단변형방식) 피봇형 고무완충기 핵심원천 기술개발 
              7) PCM 나노복합소재 기반 능동형 냉각시스템 요소기술 개발 
              8) 고속철도 차량용 전기식 와이퍼시스템 개발 
              9) 나노유체 기반 철도차량 회전기기용 고성능 저비용 윤활제 개발 
              10) 고속화철도(250km/h이하) 터널 미기압파 저감 후드 기술개발 
              11) 동력분산형 고속열차 진동저감 및 활주방지장치(WSP) 고도화 기술개발 
              12) 도시철도차량용 제동마찰재 개발 및 표준화 연구(4세부) 
              13) 도시철도차량용 축전지·충전기 개발 및 표준화 연구(5세부) 
              14) 도시철도차량용 제동작용장치 모듈 개발 및 표준화 연구(6세부) 
              15) 도시철도차량용 주공기압축기 모듈 개발 및 표준화 연구(7세부) 
              16) 도시철도차량용 비상방송 및 비상조명 모듈 개발 및 표준화 연구(8세부) 
              17) 철도차량 배선절감 효과분석 및 성능평가 
              18) 철도차량 운전실 배선절감을 위한 장치 개발(3세부) 
              19) 철도차량 배선절감을 위한 무선전송 기술개발(4세부) 
              20) 도시철도 노후 열차제어시스템 최적 개량 기술 개발 
              21) 도시철도 열차제어시스템 개량 기준 및 핵심기술 검증을 위한 테스트베드 구축 
              22) 선제적 선로장애 예방을 위한 레일결함 탐상 및 상태평가 기술개발 
              23) 전기기관차(8200호대) 주변환장치 및 종합제어장치 실용화 기술개발 
              24) 전기기관차(8200호대) 보조전원장치 실용화 기술개발 
        2-2. 철도 시설, 구조물 관련 기술 
              1) 기존 무도상 교량 장대레일화 기술개발 
              2) 도시경관 친화형 경전철 고가구조물 설계기술 개발 
              3) 레일결함 탐상 및 콘크리트도상 균열 검측을 위한 궤도점검차 개발 
              4) 일반철도 지상 신호설비의 차상 검측장치 및 검측정보 분석시스템 개발 
              5) Anti-Icing 기반 동절기 피해예방 기술 개발 
              6) 철도차량 일탈방호를 위한 시설 개발 및 성능기준 연구 
              7) 철도 완성차 기후환경시험 시스템 개발 
              8) 다차원 객체기반 철도인프라 시공관리 기술 개발 
              9) 실시간 철도안전 통합 감시제어시스템 현장적용 및 성능검증 
              10) 철도안전관리체계 기술기준을 지원하는 도시철도 RAMS 통합 시스템 구축 연구 
              11) 남북 및 접경지역 화물철도 상호운영을 위한 연결기, 제동장치 및 화물정보연동시스템 기술개발 
              12) 선로안정화를 위한 콘크리트궤도 도상/노반 상태평가 및 보강/복원 기술개발 
              13) 호남고속철도 테스트베드를 활용한 인프라 통합모니터링 시스템 구축 및 소음저감장치 고도화