국내최초 첨단교통시스템 모노레일 대구도시철도 3호선 건설

신교통 시스템의 미래지향적 상징성을 표현하고 단순함과 투명성을 강조한 최첨단, 친환경 정거장으로 자연의 이미지를 부여하였다. 또한 만평네거리 정거장 등은 현대적인 디자인, 도시정보전달과 미래도시 발전에 부합하는 디자인으로 계획하였다.

환승정거장 1호선 명덕네거리, 2호선 신남네거리(서문시장역)에 이용 승객의 편의를 제공하기 위한 환승역을 설치했다.

3. 본선

본선 고가구조물(교량)은 표준경간장 30m의 PSC 빔으로 설계하였으며, 특수한 경우인 네거리와 경부고속도로, 철도 횡단구간, 하천통과구간 등 긴 경간이 필요한 구간은 최대 65m의 강재 빔으로 계획하여 현대적 감각을 살렸으며, 기둥 하부를 이용한 녹지조성과 광고물 설치계획도 검토하여 교각을 이용한 광고 수입으로 운영수지 개선에도 도움이 되도록 계획하는 등 자연과 도시가 조화되는 구조물로 계획하였다.

특히, 본선 교각은 도시 미관과 밀접한 관계가 있어 금번 경관심의위원회의 심의시 하천구간에는 원형, 시가지 구간에는 도로여건을 감안하여 사각형이나 직사각형을 기본형태로 설정하여 중압감을 느끼지 않는 날씬한 구조물로 눈의 피로함을 느끼지 않도록 하였으며, 주변 경관과 조화를 이루도록 계획하였다.

금호강 횡단구간 교량은 엑스트라도즈드교 형식으로 아치조형과 단일 색감 저채도의 청량감이 연출되는 색채사용으로 자연과 조화로운 관문을 조성하며 야간에 교량 측면에서 은은하게 퍼져나가는 동적인 빛과 잔잔하게 스며드는 빛의 조화로 피어오르는 듯한 대구의 빛을 상징적으로 연출할 계획이다.

신천 횡단구간 교량은 사장교 형식으로 직선적인 건축 스카이라인과 조화를 고려하여 상승하는 명쾌한 라인의 주탑을 형상화하였다. 또한 A형 주탑을 적용하여 간결하고 상징적 이미지를 연출하고 야간 경관으로는 대구의 계절 빛을 표현하고 모노레일과 연동한 다양한 프로그램을 연출할 계획이다.

III. 기술적 특성

1. 완전 무인운전 차량

현재 운행중에 있는 지하철 차량은 열차를 운전하는 승무원이 필요하지만 대구 도시철도 3호선에 도입되는 모노레일 차량은 최첨단장치를 탑재하여 승무원이 없는 완전 무인자동 운전방식으로 운영된다. 무인운전 범위는 차량기지 출고 -> 본선운행 -> 역 정차 -> 출입문개폐 -> 종점역 회차 -> 차량기지 입고 전 과정이 완전 자동으로 이루어진다.

무인운전이 가능한 이유는 선로정보(역 위치, 구배, 곡선 등)가 입력된 자동열차운전장치(ATO)를 탑재하였으며, 열차의 가,감속을 자동제어하는 열차제어장치(TCMS)를 적용하여 열차의 운전정보를 실시간으로 종합사령실에 전달하는 신호,통신체계를 구축하여 종합사령실에서 운행차량을 원격제어할 수 있는 시스템을 확보하였기 때문이다. 차량에 설치된 열차제어장치에서 차량 내 각종 장치에 대해 검사하는 기능이 있어 열차운행 전 스스로 상태를 점검하여 이상이 없음을 확인하고 출고하며, 운행 중 이상 발생시 즉시 그 내용과 조치방법을 종합사령실 및 검수상황실에 전달하도록 하는 기능을 탑재하여 조기에 조치가 가능토록 하였다.

대구 도시철도 3호선 차량은 지상고가를 운행하기 때문에 아파트 등 주거지역 통과시 사생활 침해의 우려가 있다는 민원이 제기되어 이에 따라 차량에 창문흐림장치를 설치하여 사생활 침해 우려가 있는 지역 통과시 자동으로 차량 안에서 바깥이 보이지 않도록 하였다. 창문흐림장치는 차량의 측장유리에 TV 화면과 같은 액정을 넣어 차량이 가지고 있는 선로 정보에 따라 해당 지역 접근시 자동으로 액정화면이 뿌옇게 되어 바깥이 보이지 않도록 한다.

2. 지상화에 따른 시민 우려사항 해소

일부 시민들이 우려하는 전구간 지상화에 따른 소음, 일조권과 조망성, 지가하락, 사생활 침해 등에 대해서는 완벽한 대책을 갖추도록 노력하고 건설추진 과정에서 더욱 보완해 나가기로 하였다. 3호선에 적용되는 모노레일 시스템은 전기모터에 의해 고무타이어가 구동되는 시스템으로 기존 1,2호선 철제바퀴의 중량전철(지하철) 보다 소음,분진 등 환경적인 측면에서 우수한 시스템으로 볼 수 있으며, 구동,주행장치에 의해 발생되는 소음은 차량하부에 둘러싸고 있는 덮개(스커트)에 의하여 차단이 되므로 지상에서 일반시민들이 느끼는 소음정도는 노면교통의 차량소음보다 현저히 작은 것으로 분석되었다.

일조권 및 조망성에 대하여 3호선은 일반적인 도로 고가구조물보다 심플하고 단순한 구조이며, 상부는 슬래브가 아닌 폭 85cm의 보형식으로 구성되어 일조권 및 조망성이 양호하며 교각 사이의 거리도 30m 이상으로 하여 상부 공간 가림을 적게 하여 조망성을 확보하였다. 그리고 3호선이 통과하는 하부는 슬라브가 없는 보형식의 구조로 그늘지지 않고 항시햇볕을 볼 수 있으며, 교각 사이를 중앙분리대 녹지공간으로 조성하여 도시환경에 도움이 되도록 하였다.

지가하락에 대하여는 이제까지 대구를 포함한 전국 6대도기와 우리보다 먼저 건설한 외국 선진도시의 경전철 경우 도시철도 건설로 인하여 상권이 침해된 곳은 없으며 오히려 정거장 중심으로 역세권이 개발되어 상권 활성화로 그 지역주변의 지가상승에도 일조한 것으로 나타나 있다. 사생활 침해 우려가 있는 지역 통과시 자동으로 차량 안에서 바깥이 보이지 않도록 창문흐림장치를 보완하였다.

3. 안전대책

3호선 전체 30개 역사에 스크린 도어가 설치되어 스크린 도어와 차량 출입문의 열고 닫힘은 상호 연계작동을 하도록 하여 이용 승객의 안전을 도모하도록 하였다. 국내 최초로 도입되는 모노레일 차량에 화재발생시 승객대피에 우선하여 자체에서 소화되는 고압자동분사 시스템을 도입하였다. 그 원리는 차량당 1개의 물탱크와 가압장치, 노즐, 화재감지기가 설치되어 화재감지 즉시 고압의 압력으로 물을 분사하면 마치 안개가 끼는 것과 같은 상태가 되어 냉각 및 산소 차단 기능으로 불을 끌 수 있도록 하는 것이다. 소화액이 물이기 때문에 인체에 전혀 무해하고 작동시 승객은 옷도 젖지 않는 상태가 되며 1개의 물탱크로 약 5분간 지속적인 소화작동이 가능하다. 소화설비로 진압하는 화재는 일반화재, 유류화재, 전기화재 모두를 소화할 수 있으며, 이러한 장치를 차량에 탑재하는 것은 대구도시철도 3호선이 국내 최초이다.

방화 등에 의한 화재시 유독가스를 신속히 외부로 배출할 수 있는 배기팬을 차량마다 2개소씩 설치하여 정전시에도 30분 이상 작동되도록 하였다. 화재시 확산 우려가 있는 내장판, 의자, 바닥재, 차량간 연결막, 단열재 등의 자재는 현재 국제 규격 중 가장 엄격한 영국 표준규격에 의한 시험(산소지수, 화염전파, 연기밀도, 독성)에 통과된 제품을 사용하도록 하였다. 이중화 안전방식 및 지상대피 시설을 설치하여 열차 운행시 일부 장치에서 고장이 발생하면 고장나지 않은 다른 장치가 그 기능을 대신하여 운행할 수 있도록 하는 주,예비개념의 이중화방식으로 확대 적용하였다. 또한 승객 대피시설로 차량 전면에 비상문을 설치하여 후속열차로 대피가 가능하도록 하였으며, 차량에서 지상으로 대피가 가능한 스파이럴슈터(Spiral Shooter)를 편성당 4개소 설치하였다.

4. 모노레일 차량 특장 및 운영계획

2014년에 대구 도심을 운행할 전동차는 2008. 9. 30일에 조달청 국제입찰을 통해 일본의 히다찌사와 국내 우진산전의 합작으로 계약하여 차량을 납품하게 되었다. 차량은 3량이 연결되어 1개편성 열차를 구성하며 총 28편성(84차량)으로 차량의 크기는 폭 2.98m, 길이 15.1m로 기존 대구지하철 1, 2호선 차량보다 폭은 23cm 크고 길이는 2.4m 짧다. 1개 편성당 정원은 265명으로 혼잡율(150%)을 감안할 경우 398명을 수송할 수 있으며, 시간당 수송능력은 6,750명으로 운행시격은 3.5-4.0분으로 운향되며 열차운행 최고속도는 70km/h이고, 평균속도는 30km/h로 운행하여 칠곡에서 범물까지 46분이 소요될 것이다. 3호선 운영은 지하철공사에서 외부전문기관에 위탁 운영토록 계획하였으며, 운영인원은 기존 지하철 호선별 인원 1,010명보다 적은 287명으로 계획하였다.

IV. 개통효과

도시철도 3호선 건설사업은 현재 동서축으로 운행되고 있는 도시철도 1, 2호선과 연계망을 형성하고 남북측 지역인 북구 동호동 및 수성구 범물지역의 급증하는 도시 교통문제를 개선하고 시민들에게 보다 나은 서비스를 제공하고자 함이다. 대구의 남북을 통과하는 노선으로 여러 가지 효과를 살펴보면 다음과 같이 나타났다(그림 12 참조)

도시철도 3호선이 개통되면 현재 승용차로 칠곡에서 범물간 통행시간이 72분 소요되나 3호선을 이용시 42분이 소요되어 30분의 통행시간이 단축되고, 1,2호선의 환승효과로 인해 운영적자가 감소되어 운영수지가 크게 개선될 것으로 예상된다. 도시철도의 수송분담률도 현재 1,2호선의 9.7%에서 16.07%로 증가되어 칠곡, 지산, 범물동 노선주변지역 개발촉진으로 지역의 균형발전은 물론이고 역세권 개발로 주변상권이 활성화될 뿐만 아니라 지역 경제 활성화에도 크게 기여할 것으로 기대되고 있다. 또한 3호선 건설과 병행하여 팔거천, 범어천 등의 하천도 동시에 정비가 되면 도시미관과 환경을 크게 향상시킬 것으로 보고 있다.

V. 맺음말

대구광역시는 1995년 광역시로의 행정구역개편 확장과 대규모 택지개발사업 및 도시 여건변화에 따른 인구와 차량의 증가로 고통문제가 날로 심각해져가고 있으며, 지하철, 경전철 등 다양한 대중교통 수단 중심의 교통체계 개편이 필요한 상황이다.

따라서 도시철도 3호선 건설사업은 기존 지하철 1,2호선을 보완하면서, 대구 도심 내 사각지대를 크게 변모시킬 것으로 기대하고 있다. 특히 국내 첫 지상 모노레일인데다, 정거장을 비롯 노선 구조물에 공공 디자인 개념을 도입하여 명물로 탄생시켜 관광자원화 하고자 하여 전국적으로 관심을 집중하고 있다. 따라서 대중교통 수단이자, 도심경관에 획기적인 변모를 가져올 교통인프라로서 국내 첫 시도인 만큼 모범적 사례로 남도록 첨단 건설방식과 함께 최고의 디자인이 가미되도록 할 예정이다.

30개의 정거장은 도심형, 하천형, 상징형 등 유형별로 나누어 디자인되었고, 정거장 주변 경관과의 조화에 초점을 맞추고 있다. 대구광역시 도시경관심의위원회를 통해 경관 설계보완 작업을 하여 아름다운 볼거리가 되도록 하였다.

금호강과 신천의 교량도 자연경관을 살릴 수 있도록 건설하여 도시의 새로운 볼거리가 될 것이다. 또 주요 역사와 차량기지는 태양광 발전시설을 갖춰 친환경적일 뿐만 아니라 운영상 경비도 절감하게 되어 있다.

또한 3호선 건설로 인해 통행시간 단축 및 차량 운행비 절감, 교통사고 감소, 환경비용 감축, 역세권 및 전통시장 활성을 통한 지역개발 효과 등 직,간접적 편익이 총 4조 4천억에 달할 것으로 예상하고 있다.

구조물은 최적설계를 통해 시공단계별 안전성과 내구성, 구조적 안정성은 물론 노선의 특징과 지역 여건에 부합하도록 하였다. 환경성을 고려하여 도시미관에 적합한 경관설계를 적용하여 도시생활환경이 고려된 단순하고 소형화한 구조물과 함께 인공성 상쇄를 위한 조형화와 자연화를 추구하였으며, 소음과 진동을 최소화하도록 하였다.

이용 시민들의 편리성을 위해서는 운영시스템의 조화와 편리한 정거장 공간구성을 확보하고 환승, 접근편의성 확보는 물론 노약자의 편의시설을 확충하였다. 마지막으로 건설비용 및 운영비용의 최소화와 사업의 효율적 수행이 가능한 경제성을 반영하였다.

국내에서 처음 건설되는 경전철인 모노레일 시스템의 기술정착과 신기술 개발을 통하여 토목기술의 발전을 한 단계 업그레이드시키는 계기가 되도록 꾸준한 기술개발과 품질관리는 물론 공사 중 안전책에도 최선을 다하도록 할 예정이다.