현대로템이 GTX 전동차 설계·제작에 착수한 건 5년 전이다.

2020년 3월, 현대로템은 GTX-A 민간사업시행사인 SG레일과 처음으로 GTX 전동차 120칸(15편성) 계약을 맺었다. 같은 시기에 국가철도공단에서 발주한 GTX 전동차 40칸(5편성) 공급 사업도 수주했다. 계약 규모는 SG레일과 약 3452억 원, 국가철도공단과 약 1199억 원이다.

이듬해 3월, 현대로템은 GTX-A 목업(Mock-Up)을 시민들에게 처음 공개해 세간의 관심을 끌었다. 이후 2022년 12월, 창원공장에서 GTX-A 차량 초도편성을 출고했다.

당시 출고식에서 이용배 현대로템 대표이사는 "30년 간 현대로템이 축적한 고속열차 기술과 노하우를 GTX-A 열차에 담았다"며 자신감을 내비쳤다.

A노선의 경우 운정중앙-삼성 간 민자구간 물량은 민간사업시행사에서, 삼성-동탄 간 재정구간 물량은 철도공단에서 각각 발주했다. 하지만 B, C노선은 민간사업시행사에서 전동차를 모두 발주했다. 

철도공단 관계자는 "B노선은 용산-상봉 간 재정구간, 송도국제신도시-용산 간 민자구간으로 나눠져 있는데, A노선과 달리 민간사업자가 절차에 따라 모든 물량을 차량제작사와 계약했다"며 "C노선은 도봉산-인덕원 구간만 민자 구간이고 나머지는 기존선을 활용하는데, 차량은 모두 민간사업자가 계약을 했다"고 설명했다.

업계에선 GTX 3개 노선 전동차를 모두 현대로템이 공급하면서, 다른 차량제작사가 뛰어들 가능성은 낮은 것으로 본다.

업계 관계자는 "추후 GTX 노선이 연장되거나, 추가 신설 노선이 있으면 GTX 차량을 발주할 수도 있다"며 "GTX는 대부분 민간투자사업으로 추진 중인데 안정성과 신뢰성이 입증된 차량을 선호할 수 있다. 장기적으로 유지보수 효율성을 확보하려면, 동일한 제작사의 차량을 선택하는게 유리할 수 있다"고 언급했다.   

GTX 전동차는 이전에 국내에선 볼 수 없었던 모델이다. 현대로템도 이 차량을 설계·제작하면서 공을 들인 것으로 알려져 있다. 

이 차량은 최고속도 시속 198km(영업속도 시속 180km), 8칸 1편성(4M4T)으로 8칸 중에 4칸에 추진장치가 달려 있다. 혼잡률 100%로 가정했을 때, 입석을 포함 1062명을 실어나를 수 있다.

가장 신경을 쓴 부분이 소음, 기밀(氣密, 차량 외부와 공기가 닿는 틈을 막는 기술), 공기질 관리, 안전 확보다.

출입문은 한쪽 방향으로 열리는 단문형 '광폭 플러그인 도어'를 적용했는데, KTX에 쓰이는 기술이다. 창문도 마찬가지다. KTX에 쓰이는 유리창과 동등한 성능을 가진 창문을 사용했다.

이 밖에도 고속용 유압 댐퍼, 모듈화한 고압전원 시스템 등 시속 300km급 고속차량에서 쓰이는 기술을 대폭 적용하면서, 소음과 기밀 성능을 끌어 올리고 승차감도 높였다. 

특히, GTX가 장거리 대심도 터널에서 주행하는 만큼 객실 내 이산화탄소를 조절·관리할 수 있어야 한다. 이 때문에 GTX 차량용 공조시스템도 새로 설계하고, 프리미엄 공기질개선장치를 설치했다.

광역·도시철도용 전동차 중에선 처음으로 영속도 제어기술을 적용한 점도 특징이다. 이 기술은 시속 30km 이하 속도에서 회생제동을 사용해 일정한 속도로 감속, 정차하는 기술이다. 

열차가 멈출 때 '제동패드' 사용률이 낮아지기 때문에, 패드와 마찰하면서 발생하는 미세먼지와 소음을 줄일 수 있다. 깨끗한 공기가 순환돼야 하는 대심도터널에선 더욱 필요한 기술이다.

차체는 더욱 가볍게 만들었다. 1편성 당 360톤 수준이다. 알루미늄 재질의 차체와 기어박스를 사용하고, 공조시스템도 일원해 무게를 더욱 줄였다. 차량이 가벼우면 궤도 등 시설물에 부담을 줄여, 유지보수 비용을 절감할 수 있다.

GTX-A 노선에선 오전 5시 30분부터 오전 1시까지 6분~10분간격으로 열차가 다니다 보니, 시설물을 점검할 시간이 부족하다. 대심도터널 특성 상, 육안으로 이상 유무를 확인하기가 어렵다.

GTX-A 차량에는 승객을 태우고 주행 중 전차선이나 선로 상태를 검지할 수 있는 'AI 딥러닝 방식의 시설물 모니터링 시스템'을 설치했다. 이를 통해 시설물 유지관리의 효율성을 높이고, 안전을 확보하고자 했다.

GTX 운영사에서도 만족도가 높다.

지티엑스에이운영 관계자는 "지난해 3월 30일 수서-동탄 구간을, 12월 28일 운정중앙-서울역 구간을 개통한 후, 지금까지 눈에 띌 만한 차량 고장이나 장애는 없었다"고 말했다.

이어 "신형 철도차량이 운행을 시작하면, 다양한 문제들이 발생하는 경우가 많은데 GTX 차량은 잔고장도 거의 없다"며 "지상 시스템과의 인터페이스 측면에서도 큰 문제가 발견되지 않고 있다"고 밝혔다.    

현대로템은 A노선에서 첫 선을 보인 GTX 전동차를 '표준 모델'로 삼아 B, C노선에 맞는 차량을 공급할 계획이다.

업계 관계자는 "B노선은 경춘선과, C노선은 경원선·경부선·안산선 등 기존선 선로를 함께 사용한다"며 "B노선의 경우 재정구간인 용산-상봉 구간에서 KTX와 같이 달리게 된다"고 했다.

그러면서 "다양한 열차가 다니는 노선에 GTX 차량이 투입되기 때문에, 신호시스템 등이 호환돼야 할 것"이라며 "A노선에 차량을 공급하고 위탁 유지보수까지 맡으면서 기술과 노하우를 갖추고 있는 만큼, 다른 노선의 GTX 차량도 안정적으로 생산할 수 있을 것"이라고 말했다.