우리나라의 철도시스템은 철도별로 구간별로 그리고 호선별로 상이하며 이를 통일시키기 위한 철도전용 무선통신망으로 여러 가지를 시도하고 있다. 그중 철도기술연구원에서 "한국형 무선통신기반 열차제어시스템(KRTCS : Korea-Radio Train Control System)"을 연구·개발 진행 중이다. 한국형 무선통신기반 열차제어시스템(KRTCS)은 LTE-R(고속패킷 전송, 저지연시간, 넓은 커버리지 등 LTE의 주요 장점과 더불어 철도환경에 필요한 기능들이 추가된 기술)을 기반으로 무선통신망을 구축한다. 이를 위해 전남 무안군 일로역에서 영암군 대불역을 잇는 대불선 구간(11.25Km)에 LTE-R을 시험 구축하였다.
본 논문은 한국형 무선통신기반 열차제어시스템(KRTCS)중 "철도전용 차상무선장치(TLCS : Train LTE-R Control System)" 구현에 관한 연구이다. 철도전용 차상무선장치(TLCS)는 차량에 설치되며, LTE 모뎀을 이용 LTE-R망에 접속하여 차량과 관제, 역사, 선로등과의 원활한 통신 서비스를 제공하는 장치이다. TLCS를 이용하여 음성통신과 데이터통신을 제공할 수 있으며, 각 열차의 운행상황, 고장발생, 장비점검상태 등 열차 운영상 중요한 정보들을 관제센터와 실시간으로 송수신이 가능하다. 또한 열차에 설치된 CCTV 영상을 관제센터에 실시간으로 전송할 수 있다.
철도전용 차상무선장치(TLCS)는 ARM A8 계열의 TI DM8168 보드에 GCT Modem을 장착하였으며 필요한 소프트웨어를 올려 TLCS를 구현하였고, 대불시험선의 시험 열차에 장착하여 기관사와 종합관제실의 관제사간의 음성통화를 실험하였으며, 객실의 CCTV영상을 전송하여 관제사가 영상을 확인하는 실험을 실시하였다. 실험 결과 기관사와 관제사간의 음성통화를 원활하게 할 수 있었고 객실의 CCTV 영상 또한 양호하게 확인할 수 있었다. 다만, HD급 영상을 전송할 경우 대용량인 관계로 1~2초의 지연재생 현상이 발생하였고, D1급 영상을 전송할 경우에는 정상적인 영상을 확인할 수 있었다.
이처럼 TLCS를 이용하여 여러 가지 음성전송과 영상전송을 실험하였듯이 철도별, 구간별, 호선별로 상이한 우리나라의 철도시스템을 통일시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 또한 재난 및 안전대응의 필수 기능인 개별통화, 그룹통화, 지역선택호출, 통화그룹편성 및 비상통화와 함께 상황전파메시지, 음성메시지 송수신이 가능함에 따라 앞으로 재난무선망에서 LTE 방식을 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다.