1970년대에 들어서면서 산업이 급격히 발전하고 사회가 발달함에 따라 도시로 인구가 집중되었다. 인구집중은 교통혼잡 등 도시문제를 야기했는데 이를 해결하기 위한 하나의 방안으로 지하철이 건설되었다. 서울시의 지하철은 1974년, 1호선 9개역을 시작으로 1985년까지 2, 3, 4호선이 차례로 개통되었다. 이어서 제2기 지하철 5, 6, 7, 8호선과, 제3기 지하철인 9호선이 개통되며, 서울시민의 50%가 넘는 630만 명에 육박하는 인구가 지하철을 이용하고 있다. 서울의 경우 매년 지하철 수송 분담률이 시내 차량통행인구의 35%에 이르고 이용 여객수도 두 배 가까이 증가하였으며, 운행거리 및 역의 수도 현저히 증가하였다.

수송 분담률과 더불어 지하철 노선이 급격히 증가하면서 승강장 내 안전사고 위험은 점점 더 커져, 과거의 차량고장이나 지연사고 등 단순했던 안전사고가 역사 승강장에서의 추락사고, 출입문 끼임 사고, 차량추돌, 역사화재, 선로 시설물의 고장 등으로 다양화, 대형화 되었다. 또한 지하철 열차와 승강장 내 환경오염이나 소음 문제도 수면 위로 떠오르게 되었다. 하지만 급속도로 확장되는 노선에 비해 지하철 시설 관리상 안전 설비가 미비한 상황이었다.

<표1> 서울시 지하철 안전사고현황 (2003년 이전) (자료 : 김상윤 외 2004)

지하철의 안전성 및 오염 여부에 의문을 갖는 여론이 조성되기 시작하자, 이에 서울메트로와 도시철도공사는 서울시로부터 각각 360억 원을 긴급 지원받아 2005년부터 지하철역에 스크린도어 공사를 시작했다. 스크린도어는 승강장과 선로를 차단시켜 승객이 선로부로 추락하여 부상을 입거나 사망하는 일이 없도록 안전한 상태를 유지시켜주며 미세먼지를 차단해 공기의 질을 향상 시키는 등 지하철 역사의 환경을 획기적으로 개선시킨다. 또한 소음과 열차풍, 화재 확산 방지와 에너지 절약 등의 효과를 거둘 수 있다. 스크린도어 이외에도 서울시 지하철 3대 운영 기관인 서울메트로와 도시철도공사, 서울메트로9은 지하철 안전사업의 일환으로 지속적인 안전성 향상과 변화된 환경에 대응하기 위한 안전수칙 교육 및 안전장치 구비를 실천하고 있는 추세이다.

PSD(Platform Screen Doors, 스크린도어)

서울시는 2003년 대구 지하철 참사 이후 지하철 안전 문제가 도마 위에 오르자 서울메트로와 도시철도공사를 긴급 지원해 스크린 도어 공사를 서둘렀다. 그 결과, 2005년 말 사당역에 최초로 스크린도어 설치를 완료하고, 이외 모든 서울시 지하철역에는 2010년까지 스크린도어 설치를 완료하겠다는 계획안을 발표했다. 그러나 스크린도어 공사 기간에도 끊임없이 잦은 인명피해와 사고가 발생하자 스크린도어 설치 완공 계획을 앞당겨 2009년에 서울메트로(1~4호선)의 승강장 120곳과 도시철도공사(5~8호선)의 157곳, 서울메트로9호선 25곳의 스크린도어 설치를 완료했다.

스크린도어 설치 이점은 크게 4가지로 분류할 수 있다. 첫째, 승객의 안전이 확보된다. 수송수요의 증가로 인해 기존의 승강장은 자주 혼잡이 발생되고 승객과 선로까지의 거리가 근접하여 열차가 정거장에 진·출입시에 추락이나 열차와의 접촉이 빈번하였다. 하지만 스크린도어가 승강장과 승객 사이에 위치하게 되면 이러한 위험 요소들을 예방할 수 있다. 더불어 차량 화재가 발생했을 경우 열차 내의 승객을 신속히 피난시킨 후, 스크린도어를 닫아 가스와 연기를 차단해 방연효과를 얻을 수 있다. 둘째로 열차운행의 안정성이 증대된다. 이용 승객의 안전이 확보되므로 승무원이 안심하고 운전업무에 집중할 수 있게 되어 승무원의 안전성도 확보된다. 셋째, 쾌적한 역사 환경을 조성한다. 열차주행 시 발생하는 오염 물질 및 소음이 승객에게 미치는 불쾌감을 완화하며, 터널에서 발생되는 오염된 분진의 승강장 유입을 줄여 쾌적한 역사 환경을 조성할 수 있다. 마지막으로 에너지 절감 효과를 들 수 있다. 열차에서 발생하는 열을 차단하고, 반대로 열차 내의 냉각된 공기가 터널부로 유출되는 것을 막아 냉방부하를 감소시킬 수 있다.

스크린도어 구성 요소로는 일반적으로 고정 벽, 출입문, 구동장치, 안전장치, PSD 주제어반, PSD 조작반 등이 있다. 고정 벽은 승객이 미는 압력과 열차풍압 등을 고려한 구조로 설계되어 안전성을 확보하고 지지대와 투명한 강화유리를 조합해 설계되어 선로부와 승강장의 시각적인 개방감을 확보한다. 출입문은 두 개의 슬라이딩 도어 세트로 구동문짝을 포함하며 압력을 고려한 투명한 강화유리로 이루어져 있다. 구동장치는 제어반으로부터 신호를 받아 자동적으로 연동하여 개폐되는 시설로 최초 설계 시 유지보수 가능성, 내구성, 정밀도 등이 고려된다. 안전장치는 승객이 승하차시 신체나 물건이 스크린도어 출입문에 끼는 안전 문제가 발생할 경우 경보음이 울리고 출입문이 다시 열리도록 설계되어 있다. 승강장의 연단으로부터 스크린도어 출입문까지의 거리는 보통 10cm 이내 이지만, 곡선 구조 승강장, 스크린도어 제어설비와 감시용 모니터가 설치되는 승강장의 양 끝 지역, 여객운송차량과 화물운송차량이 함께 운용되는 구간 승강장은 10cm 이상 이격되어 설치된다.

스크린도어 종류는 <그림1>과 같이 밀폐형, 반밀폐형, 개방형의 총 3가지 종류가 있다. 밀폐형 스크린도어는 대부분의 지하철역사에 이용되는데, 이러한 스크린도어는 초기 투자비와 유지관리비가 높다는 단점이 있지만, 열차주행소음 및 기계적인 환기 소음의 차단과 공조효율 향상에 가장 적합하다. 반밀폐형과 난간형 스크린도어는 지상역사에 이용되는 것으로 밀폐형에 비해 초기 투자비가 낮다는 장점이 있다. 이러한 종류의 스크린도어는 열차풍과 소음 차단보다는 이용승객의 안전 확보가 가장 큰 목적이며 공조시스템은 부가적으로 가동되지 않는다.
 

<그림1> 스크린도어의 종류
밀폐형 : 승강장에서 천장까지를 완전히 막는 형태이다. 선로 공간과 승강장이 완전히 분리되기 때문에 열차가 진입할 때 발생하는 소음, 바람(열차풍)이나 먼지 등이 승강장에 미치는 영향을 크게 줄일 수 있고, 역사의 공조에도 도움을 준다.
반밀폐형 : 밀폐형과 똑같이 약 2m 이상의 높이로 설치되지만, 선로와 승강장이 위가 뚫려 있는 형태이다. 소음, 바람 등의 차단 효과는 밀폐형에 비해 적지만, 승객이 선로에 떨어지는 사고를 예방한다. 공사비가 밀폐형보다 적게 든다
난간형 : 밀폐형의 절반 정도의 높이로 설치된다. 밀폐형에 비해 설치비가 싸다는 장점이 있으나, 열차풍 차단 등의 효과는 적고, 얼굴을 선로 가까이 내밀 가능성도 높다.

범죄예방디자인(Crime Prevention Through Environmental Design, CPTEB)

서울시는 매년 2,000건 넘게 발생하는 지하철 범죄를 사전에 차단하여 쾌적하고 안전한 지하철 정거장을 만들고자 정거장 범죄예방 가이드라인을 구축하고 9호선 2단계 구간 총 5개 정거장에 범죄예방디자인을 도입한다고 2014년 6월에 발표했다. 범죄예방디자인이 지하철 등 대중교통에 적용되는 건 지하철 9호선이 처음이다. 서울시는 지하철 상·하행 승강장에 각각 길이 5m, 폭 2m의 안전구역을 1개씩 만들고 폐쇄회로(CCTV), 비상전화, 비상벨, 대형거울, 모니터를 설치할 계획이다. 범죄 심리를 사전 억제하고 범죄가 일어날 경우 신속히 대응하기 위해서다.

서울시는 범죄예방디자인의 실효성을 높이기 위해 2009년부터 2012년까지 지하철 1~8호선 277여개 역사에서 발생한 범죄와 정거장 공간과의 상관성을 분석하고, 전문가 자문을 통해 대안을 마련했다. 범죄예방디자인은 인적이 드문 늦은 밤이나 새벽에 지하철을 이용하는 시민들에게 심리적 안정을 주고 범죄예방에도 효과적이다. 서울시는 이번에 조성하는 승강장 안전구역 설치경험을 토대로 ‘지하철 정거장 범죄예방 가이드라인’을 만들어 향후 9호선 3단계 역사 및 경전철 승강장에도 적용할 방침이다.

<그림2> 범죄예방디자인
자료 : 서울특별시 보도자료 (2014)

<그림3> 범죄예방디자인 설계안
자료 : 서울특별시 보도자료 (2014)

지하철 보안관 제도

서울시는 지하철 내 범죄를 예방하고 쾌적한 지하철 환경과 질서를 확립하기 위해 지하철 보안관 제도를 만들었다. 선발된 보안관들은 범죄사건 조치요령 뿐만 아니라 소방조치, 응급 조치 교육 등 범죄, 안전사고 예방을 위한 교육을 수료한 전문가들로 구성되어 있다. 서울시는 보안관 제도를 통해 지하철 역사 내 범죄를 예방하고 질서를 저해하는 요소를 제거하는 한편, 교통약자를 위한 도우미 역할을 한다. 2011년부터 서울시 산하의 서울메트로가 운영하는 1~4호선 중 1, 2호선에 40여명의 지하철 보안관이 배치되었다. 이듬해인 2012년에는 서울메트로 뿐만 아니라 서울도시철도공사도 지하철 보안관제도를 도입하였으며 보안관 수도 기존의 보안관 인원의 2배 이상으로 확대되었다. 서울메트로9의 경우 2009년 개통 이후로 보안관을 선발해 운영 중이다. 2011년부터 2012년 1월까지 지하철 보안관에게 적발된 항목을 살펴보면 물건판매(6,726건)가 가장 많았으며, 취객(4,759건), 신문 수거(3,854건), 구걸(2,211건), 노숙(1,997건) 순인 것으로 나타났다. 지하철 보안관 단속에 적발될 경우 경찰기동대에 연행되어 훈방 조치되거나 과태료를 물게 된다.

<그림4> 지하철보안관 근무모습
출처: 서울시 보도자료 (2011)

역 안전체험
 

서울도시철도공사에서는 안전사고에 빈번하게 노출되는 어린이, 노인 등 교통약자를 대상으로 안전교육을 받을 수 있는 체험프로그램을 운영하고 있다. '지하철 안전체험교실'에서는 소화기 조작방법, 비상전화기와 승차권 발매기 이용법, 대중교통이용에티켓 등 지하철 안전 및 이용 전반을 이론과 체험을 통해 교육하고 있다. 역과 차량기지 등 도시철도 시설과 설비를 직접 보고 느끼면서 지하철 운영에 대한 이해를 높이고 안전수칙도 배울 수 있는 다양한 체험이 가능하다. 또한 지하철 화재 시 직접 비상문을 개방하는 체험을 통해 사고 상황에 대비하는 요령을 익혀 실제 상황 발생 시 대처할 수 있도록 한다.

 
무선통신 기반 열차제어(CBTC : Communication Based Train Control)
 

서울도시철도공사가 운영 중인 서울지하철 5~8호선의 열차제어시스템은 본선구간의 열차검지를 위해 고정폐색방식을 이용하고 있었다. 이 방식은 안전성이 우수한 반면, 열차 절대위치검지에 있어서 궤도회로 길이만큼의 거리손실을 발생시켜 다소 부정확하고, 현장과 신호기계실에 설치되어 있는 시설물이 많아 설치 및 유지보수 비용이 많이 발생한다는 단점이 있었다. 이러한 한계를 극복하고 새로운 시스템으로의 전환에 능동적으로 대처하기 위해 서울도시철도공사는 무선통신에 기반을 둔 새로운 열차제어시스템을 개발해 8호선 3개역에 시범 구축하였다. 신 열차제어시스템은 열차위치와 속도를 정밀하고, 연속적으로 감지할 수 있는 열차검지시스템과 무선통신으로 송, 수신된 정보를 이용해 열차제어를 하는 시스템으로 구성되어 있다. 이 시스템은 아직 시범도입 단계이지만 이 시스템에 대한 개발이 완료되면 모든 열차제어가 완전자동무인운전 방식으로 전환되어 기존의 고정폐색방식의 열차제어시스템에 비해 경제성, 안전성, 효율성, 유지보수성, 승객편의성 등에서 뛰어난 성능을 나타낼 것으로 예상되고 있다. 또한 철도 시스템엔지니어링 분야의 지속적인 발전으로 인해 그간 안전성 측면에서 지적되어온 문제점들이 점차 해소될 것으로 기대하고 있다.

서울시가 다양한 지하철 안전대책을 추진한 결과, 현재 서울시의 경우 모든 지하철역에 스크린도어가 설치되어 지하철 이용자 및 근로자들에게 쾌적한 지하철 환경을 제공하고 있다. 이 스크린도어는, 2006년 사당역을 시작으로 서울메트로(1~4호선)의 승강장 120곳과 도시철도공사(5~8호선)의 148곳, 서울메트로9호선 25곳에 설치되어 2009년 말, 서울시 모든 지하철역에 100% 설치 완료되었다. 스크린도어 설치 전에는 지하철 승강장 내 자살이나 추락사가 한 해 30여건 발생하였으나, 설치 후엔 승강장과 선로부가 분리되어 선로부로 추락하여 부상을 입거나 자살하는 건수가 두드러지게 감소하는 추세이다.

<표2> 서울시 지하철 스크린도어 설치현황 (자료 : 한국도로공사)

<표3> 서울시 지하철 사고 현황 (자료 :자료: 철도안전정보포탈 (http://www.railsafety.or.kr)

<표4> 서울시 지하철 자살 현황 (자료 : 한국철도공사 (2012))

서울메트로와 서울도시철도공사, 서울메트로9 모두 각각의 열차와 승강장 내에 다양한 안전장비들을 설비해두고 각 홈페이지나 블로그를 통해 사용 가이드나 교육을 제공한다. 특히 휴대용 비상조명등은 25m마다 3개씩 비치되어 있고 소화기는 승강장, 대합실에 20m 간격으로 배치되어 있다. 방독면의 경우 역당 총 334개, 스프링클러헤드는 역당 792개 혹은 대합실 천정면에 장방향 4.6m 간격으로 설치되어 있는 등 화재나 긴급 재난 발생 시 시민들이 출구까지 안전히 대피할 수 있도록 많은 시설물이 구비되어 있다.

또한 역사 내 공기의 질이 향상 되고, 소음과 미세먼지 감소 등 역사 환경도 크게 개선됐다. 개선에만 이르는 것이 아니라 승강장과 대합실에 설치된 측정기를 통해 온도, 습도, 미세먼지 정도를 실시간으로 측정하여 공기질 제어를 위해 꾸준히 노력하고 있다. 서울메트로의 대합실 미세먼지는 스크린도어 설치 전 131.4㎍/㎥이었으나 설치 후에는 평균 80.4㎍/㎥로 설치 전에 비해 35.3% 감소하였다. 연도별로 라돈농도 역시 변화가 있다. 서울시 소재 모든 지하역사에서 스크린도어가 설치 완료된 이후인 2010년이 가장 낮았으며, 현재까지 비슷한 수치를 유지하고 있다. 전체 역사에 스크린도어가 설치되기 이전인 2000년부터 2009년까지 9개년 동안의 라돈 평균농도는 2.76pCi/L으로 스크린도어 설치 이후인 2010년 및 2011년의 평균농도인 1.12pCi/L를 비교하면 59.4%의 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 소음의 경우 스크린도어의 종류에 따라 차단 정도의 차이가 있으나 모든 경우에 저감효과가 드러났다. 특히 완전 밀폐형으로 설치되어 있는 역사를 대상으로 측정한 결과 설치된 역이 평균 7.3dB 낮게 측정되었다. 서울메트로의 경우엔 78.3㏈에서 72.1㏈로 7.9%나 줄어들었다. 환기 및 냉방비도 18% 절감되고 전력비도 총 194억 4700만원에서 130억 5500만원으로 33%나 줄었다.

서울시 지하철 안전도는 관련 기관의 꾸준한 안전 사업추진과 시민들의 안전 의식 향상으로 선진국 수준에 도달하였다. 그러나 여전히 정지 신호의 고장으로 열차가 탈선해 추돌하는 사고와 승객이 전동차 객실 내에서 방화를 하는 사고, 스크린도어에 승객이 끼는 사고 등 자칫 대형 참사로 이어질 수 있었던 사고들이 발생하여 여전히 지하철 안전성에 대한 의문이 제기되고 있다. 또한 스크린도어의 운영에 따른 유지보수 비용 및 유지보수 작업자의 안전 확보 등 다양한 문제점이 지적되고 있다.

김상운, 성기창, 강병근, 2004, “지하철 승강장의 스크린도어 도입에 관한 연구, 한국의료복지건축학회”
서울특별시보건환경연구원보, 2011, “스크린도어 설치 후 서울 일부 지하철역의 라돈 농도 변화”
서울특별시 보도자료, 2011, “서울시 지하철 보안관 활동개시“안전한 지하철 만들 것”
한국철도공사, 2012, “자살현황 및 스크린도어 설치현황”
서울특별시 보도자료, 2014, “범죄예방디자인 지하철 9호선 2단계 정거장 첫 적용합니다”