2025년 6월 28일, 철도(鐵道)의 날을 맞이하여 우리는 철도 기술의 과거와 현재, 그리고 미래를 되짚어볼 시점에 도달하였습니다. 철도는 단순한 이동수단을 넘어, 지속 가능한 교통수단으로서 자율주행 시스템, 전기화, AI 기반 관제 기술 등을 중심으로 빠르게 진화하고 있습니다. 본문에서는 2025년 현재 기준으로 상용화가 진행 중인 미래형 철도 기술을 중심으로, 우리 생활에 어떤 변화를 가져오고 있는지 살펴보겠습니다.
자율주행 기술, 철도에도 적용됩니다
자율주행 기술은 도로 위 자동차에만 적용되는 것이 아닙니다. 최근 몇 년 사이, 철도 분야에도 자율주행 시스템이 빠르게 도입되며 그 효율성과 안전성이 주목받고 있습니다. 특히 우리나라는 수도권 광역급행철도(GTX)의 일부 구간과 서울 지하철 일부 노선에 자율운행 기술을 시범 적용하며, 무인운전 기반 열차 시스템을 현실화하고 있습니다. 이 기술은 GPS, 센서, 레이더, 라이다 등 다양한 기술 요소가 결합되어 정교하게 작동합니다. 열차는 스스로 속도를 조절하고, 정차 및 출발 시점을 판단하며, 돌발 상황 발생 시 자동으로 정지할 수 있는 기능을 갖추고 있습니다. 유럽의 프랑스, 독일 등은 장거리 고속열차에 자율보조 시스템을 적용하고 있으며, 일본 또한 일부 노선에서 AI 기반 자율열차를 시범 운행하고 있습니다. 이러한 기술은 인력 의존도를 낮추고 인적 오류를 방지하며, 열차 간 운행 간격을 더욱 정밀하게 조정할 수 있도록 도와줍니다. 향후에는 실시간 데이터 기반 자율주행 기술이 철도 노선 전반에 확대 적용될 것으로 전망되며, 이를 통해 열차 간 자동 간격 조정은 물론 교통 혼잡 완화까지 실현할 수 있을 것으로 기대됩니다.
철도의 전기화는 친환경 교통의 핵심입니다
전 세계적으로 탄소중립이 주요 화두로 떠오르면서, 철도 산업도 디젤 기반에서 전기화로 빠르게 전환되고 있습니다. 전기철도는 단순히 탄소배출을 줄이는 데 그치지 않고, 에너지 효율이 높고 장거리 운송에 적합한 교통수단으로 주목받고 있습니다. 우리나라에서는 KTX를 비롯한 대부분의 고속철도 노선이 이미 전기 기반으로 운영되고 있으며, 지방선이나 로컬선에서도 전기식 열차로의 전환이 지속적으로 이루어지고 있습니다. 특히 2025년 현재, 디젤 기관차 중심이던 지방 간선에도 하이브리드 열차와 배터리 기반 열차가 본격 도입되고 있습니다. 전기화는 친환경 효과뿐 아니라 소음 저감, 유지보수 비용 절감, 운행 정시성 향상 등 다양한 장점을 제공합니다. 유럽과 일본에서는 회생제동 시스템을 통해 운행 중 생성된 전력을 재활용하고 있으며, 이를 통해 철도 시스템의 운영 효율을 극대화하고 있습니다. 또한, 태양광과 풍력 등 재생에너지와 연계하여 ‘탄소제로 열차’를 실현하려는 시도도 이어지고 있습니다. 이는 철도가 단순한 교통수단을 넘어, 지속 가능한 도시의 핵심 인프라로 자리매김하고 있음을 보여주는 사례입니다.
AI 기반 관제 시스템이 진화하고 있습니다
AI 기술은 철도 시스템의 운영 효율을 획기적으로 높이는 데 기여하고 있습니다. 특히 열차 통합 관제, 운행 시간표 자동 최적화, 사고 예측 및 실시간 대응, 고객 응대 등 다양한 분야에 AI가 적극 도입되고 있습니다. 기존 수동 관제 시스템은 변수에 따라 제한적으로 대응했지만, AI는 방대한 데이터를 실시간으로 분석하여 즉각적인 의사 결정을 내릴 수 있습니다. 예를 들어, 기상 악화로 인한 지연 가능성을 사전에 예측하여 자동으로 열차 운행 계획을 수정할 수 있습니다. 또한, AI 기반 고객응대 시스템은 승객의 문의 사항을 실시간으로 처리하며, 열차 혼잡도 분석을 통해 효율적인 좌석 배치 및 차량 증편도 가능하게 합니다. 일본 JR동일본은 2024년부터 AI 기반 자동 다이어 설계 시스템을 시범 운영 중이며, 유럽에서는 AI 기술을 통해 열차 간격 조정을 자동화하여 지연률을 낮추는 데 성공한 바 있습니다. 우리나라도 2025년부터 국토교통부 주관으로 AI 기반 철도 종합관제센터 구축을 본격화하고 있으며, 이는 미래형 도시철도 운영의 기반이 될 것입니다. AI는 향후 완전 무인운전과 연계되어 철도 시스템 전체의 패러다임을 변화시킬 핵심 기술로 자리잡고 있습니다.
철도(鐵道)의 날을 맞이하여, 우리는 철도가 단순한 이동수단을 넘어 지속 가능한 도시와 사회를 위한 중심 기술임을 다시 한번 확인할 수 있습니다. 자율주행, 전기화, AI라는 세 가지 축을 중심으로 철도는 지금 이 순간에도 조용히 혁신을 이어가고 있습니다. 앞으로의 철도는 빠르고 안전하며, 친환경적이고 지능적인 교통수단으로 진화해 나갈 것입니다. 철도(鐵道)의 날을 기념하는 오늘, 우리는 이 미래형 교통의 발전 방향을 함께 되새겨야 할 것입니다.