철도연 17일, 코엑스서 '창립 30주년 국제세미나' 개최
AI접목 철도 정책 의사 결정 지원, 종합적 판단 등 추진 계획 밝혀
철도연이 창립 30주년을 맞아 국제세미나를 개최한 가운데 김현기 철도연 철도교통 AX본부장이 원내 AI 도입 연구 ‘레일브레인’에 대해 발표했다. 고속철도 신규 구축이나 속도 개선 등을 통한 정책 의사결정 지원, 멀티에이전트 분석을 통한 종합적 판단, 철도 운영기관이 보유한 알고리즘 데이터를 통합하는 플랫폼 구축 등을 추진한다는 계획이다.
전 세계 철도 발전 방향에 AI 접목이 필수가 된 가운데 철도연이 AI 및 디지털 전환을 통해 철도 분야 특화 AI 프레임워크인 ‘레일브레인(Rail Brain)’에 속도를 내겠다고 강조했다.
피지컬 AI를 활용해 사람이 수행하지만 위험한 재난 상황에서 선로 점검 등을 대체하는 기술을 개발하고, 고속철도 신규 구축이나 속도 개선 등을 통한 정책 의사결정 지원, 멀티에이전트 분석을 통한 종합적 판단, 철도 운영기관이 보유한 알고리즘 데이터를 통합하는 플랫폼 구축 등을 추진한다는 계획이다.
한국철도기술연구원(원장 사공명)이 창립 30주년을 맞아 국제세미나를 개최한 가운데 김현기 철도연 철도교통 AX본부장이 원내 AI 도입 연구 ‘레일브레인’에 대해 발표했다. 철도교통 AX본부는 지난해 6월 신설됐다. 연구 성과의 실용화를 확대하고 AI 및 디지털 전환 등 철도교통 혁신 연구에 집중하며, R&D 전략 기능 강화와 조직문화 혁신을 위해 출범했다.
김 본부장에 따르면 레일브레인은 철도 정책 수립부터 대국민 서비스, 유지보수까지 아우르는 ‘AI 기반 철도 플랫폼’ 구축을 목표로 한다. 1~3단계로 고도화 중이다.
먼저 1단계는 고속철도 신설이나 속도 향상에 따른 이동 시간이 어떻게 변화하는지 지도 기반으로 시뮬레이션하는 기술이다. 철도 투자나 노선 계획 수립 시 접근성 변화 효과를 직관적으로 분석할 수 있다. 이 기술은 대국민 서비스로도 확장이 기대된다. 기존 지도 서비스가 단순 길찾기 중심이었다면, 이 시스템은 기상, 혼잡도, 운행 상황 등을 종합 반영할 수 있다. 예를 들어 비 오는 상황을 반영해 열차 지연, 침수 위험, 혼잡도 변화 등을 분석해 최적 경로를 제시할 수 있다.
2단계는 복합 분석 기능 강화다. 연구원이 보유한 다양한 알고리즘과 데이터를 멀티에이전트 방식으로 결합해 하나의 워크플로우로 분석할 수 있도록 하는 것이 핵심이다. 이를 통해 과거 개별적으로 분석하던 침수, 산사태, 사면 붕괴 위험과 열차 운행 영향을 한 번에 통합적으로 분석할 수 있을 것으로 기대된다.
3단계는 철도 운영기관별 고유 알고리즘까지 연계하는 통합 플랫폼 구축을 목표로 한다. 기관마다 상이한 데이터와 분석 체계를 표준화된 객체 분류 체계와 데이터베이스로 통합하고, 이를 기반으로 디지털 트윈 플랫폼을 구현한다는 구상이다. 이를 통해 철도 인프라와 운영 상황을 가상 환경에서 통합 관리하고, 인공지능 기반 의사결정을 지원할 수 있도록 한다.
이와 함께 물리적 환경에서 작동하는 ‘피지컬 AI’ 개발도 병행된다. 재난 발생 이후나 위험 경보 해제 직후 긴급히 이뤄져야 하는 선로 점검 작업을 지원하기 위해 로봇 기반 점검 기술을 개발하고, 철도 환경에 특화된 자동화 체계를 구축하는 것이 목표다.
김 본부장은 "이러한 기술을 하나의 플랫폼으로 통합해 정책 결정 지원, 대국민 서비스 고도화, 유지보수 효율성 확보를 동시에 달성하겠다"고 말했다.
김태병 국토교통부 철도국장이 기조강연자로 나서 철도산업이 직면한 5가지 과제와 향후 정책방안을 발표했다.
철도산업이 직면한 과제와 향후 방향에 대한 논의도 이어졌다. 김태병 국토교통부 철도국장은 고속철도 좌석 부족으로 인한 국민 불편, 입찰 제도 및 시장 구조 개선, 차량산업 지원체계 보강, 철도 분야 스마트화를 위한 AI 기반 시스템 및 기술 투자 확대, 신규 노선 등 사업 추진 과정에서 발생하는 다양한 이해관계자와의 협력, 철도 안전 규제 정비와 종사자 처우 등을 철도산업이 직면한 과제로 꼽았다.
철도 연구에 대한 투자와 철도연을 통한 R&D로 철도 기술이 향상되고 해외에 국내 고속철도 기술을 수출하는 수준까지 성장했지만, 여전히 철도산업에는 한계가 있다는 지적이다.
이에 김 국장은 향후 철도 정책 방향에 대해 부족한 좌석 공급을 해소하기 위한 좌석 확대와 KTX·SRT 통합을 통한 국민 편익 증진을 강조했다. 현재의 다원시스, 로템, 우진산전 등 3사 중심의 국내 철도차량 제작사 구조를 개편한다는 계획도 밝혔다.
최근 철도차량 납품업체인 다원시스는 서울교통공사와 노후 전동차 교체를 위해 약 2200억 원 규모의 구매 계약을 체결했으나 이를 이행하지 못했다. 한국철도공사와 체결한 9149억 원 규모 계약에서도 납품이 지연됐다. 코레일은 이에 대해 지난해 12월 경찰에 수사를 의뢰한 상태다.
이에 김 국장은 "다양한 기업이 건전하게 경쟁할 수 있도록 3개 제작사 외에도 기업 지원을 강화하겠다"며 "현재의 입찰 방식도 개선해 철도차량 생태계를 체계적으로 구축하겠다"고 밝혔다.
하이퍼루프, 수소철도 열차 등 미래 철도의 현장 투입도 속도를 낼 계획이다. 김 국장은 "하이퍼루프는 새만금에서 실증사업을 해보는 방안을 고민 중이고, 수소열차는 부산에서 관심을 갖고 있는 상황"이라며 "이러한 다양한 R&D가 실제 철도 현장에서 구현될 수 있도록 노력할 것"이라고 말했다.
이와 함께 "사고 후 대응이 아닌 AI 기반 사전 예방적 안전 시스템을 통해 사고를 미연에 방지할 것"을 강조했다.
중국의 CARS 장즈팡 이사장이 기조강연을 통해 중국의 고속철도 기술 성과와 향후 발전 방향을 발표했다.
이어 중국의 철도연과 유사한 연구기관 중국국가철로집단유한공사(CARS)의 장즈팡 이사장이 중국의 고속철도 기술 성과와 향후 발전 방향을 발표했다. 그는 "미래 시속 400km급 차세대 열차의 상용화와 더불어 AI 기술을 접목한 지능형 운영 시스템을 선보일 예정"이라며 "국제 기술 표준화를 위해 개방 협력을 강화하고 국가 주도의 종합 검증 체계를 더욱 정교하게 다듬어 나갈 계획"이라고 강조했다.
사공명 철도연 원장은 "이번 세미나가 세계 철도 기술의 미래 30년을 함께 논의하고 글로벌 협력을 확대하는 계기가 되길 기대한다"며 "고속철도 속도 향상을 통해 국민 이동 편의와 국토 공간의 혁신을 제고하고, AI를 활용해 더 안전하고 편리한 미래 철도교통을 구현하는 데 최선을 다하겠다"고 밝혔다.
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