글로벌 철도교통 기술 및 정책 동향(2/27)
- (독일) 하드웨어에서 소프트웨어로: 철도 산업의 SDV(Software Defined Vehicle) 패러다임 전환 -



*AI로 생성된 이미지입니다.
연구전략본부 연구정책실 장성순 선임연구원
연구전략본부 연구정책실 양유진 연구원
연구전략본부 연구정책실 문국현 책임연구원

○ [배경: '소프트웨어 정의 철도(SDR)'로의 패러다임 전환] 전통적인 철도 인프라와 차량은 하드웨어 성능에 소프트웨어가 종속되는 폐쇄형 구조였으나, 최근 모빌리티 산업 전반을 강타한 SDV(Software Defined Vehicle) 개념이 철도에 전면 도입되고 있음. 이는 스마트폰처럼 소프트웨어 업데이트만으로 제어 로직을 지속적으로 진화시키는 '소프트웨어 중심 철도'로 기술 패러다임이 급변하고 있음을 의미함.
○ [지멘스(Siemens)의 국가 단위 인프라 디지털화] 글로벌 철도 기술을 선도하는 독일 지멘스 모빌리티는 하드웨어와 소프트웨어를 완벽히 분리하는 혁신을 주도하고 있음. 2025년 11월, 지멘스는 스위스 연방철도(SBB)와 향후 20년간 스위스 전역의 철도 연동장치 약 80%(약 500개)를 디지털화하는 국가 역사상 최대 규모의 현대화 계약을 체결함.
○ [핵심 기술: 가상 연동장치(Virtual Interlocking)와 에너지 효율화] 지멘스의 'Signaling X(시그널링 X)' 플랫폼은 선로 옆에 설치되던 거대한 물리적 신호 제어기들의 로직을 중앙 데이터 센터로 이전하는 가상 연동장치 기술임. 이를 통해 물리적 장비 고장을 원천 차단하고 중앙 네트워크에서 선로 전체를 지능적으로 통제하며, 표준 IT 하드웨어 활용과 전력 최적화를 통해 최대 30%의 에너지 절감 효과를 거두고 있음.
○ [하드웨어 교체 없는 시스템 진화] 클라우드 기반 인프라로 전환된 이 시스템은 시간표 관리 등 비안전 시스템과 연동 로직 등 안전 핵심(Safety-Critical) 기능을 동일한 표준 IT 환경에서 실행되게 함. 결과적으로 운영사는 막대한 비용이 드는 하드웨어의 전면 교체 없이도, 소프트웨어 중심의 무선 업데이트와 패치만으로 네트워크 용량과 신뢰성을 지속적으로 향상시킬 수 있는 기반을 확보함.
○ [차량 제어의 진화: 통합 TCMS 및 디지털 트윈] 현대의 철도 SDV는 분산되어 있던 수많은 제어 장치를 통합형 열차 제어 및 관리 시스템(TCMS)으로 집중시킴. 알스톰(Alstom)과 DB가 테스트 중인 원격 열차 운전(RTO) 및 자율 주행 기술(ARTE 프로젝트)은 차량 내부의 물리적 제어 장치를 소프트웨어 에이전트가 대신하는 구조임. 이러한 '디지털 트윈' 기반의 제어 체계는 차량의 실시간 상태를 가상 공간에서 시뮬레이션하고, 최적의 운행 성능을 하드웨어 개조 없이 소프트웨어 튜닝만으로 구현함.
○ [운영 혁신: 무선 업데이트(OTA) 및 구독형 서비스] SDV 체계에서는 스마트폰처럼 차량의 소프트웨어를 무선으로 업데이트(OTA)하여 성능을 지속적으로 최적화함. 예를 들어, 배터리 효율을 높이는 새로운 주행 알고리즘을 배포하거나, 승객 편의를 위한 인포테인먼트 기능을 원격으로 추가할 수 있음. 이는 철도 운영사가 차량 도입 후에도 시장의 요구에 따라 기능을 유연하게 확장할 수 있는 '서비스로서의 철도(RaaS)' 비즈니스 모델을 가능하게 함.
○ [유지보수 및 보안: 소프트웨어 기반 복원력] 피지컬 AI와 연계된 SDV 아키텍처는 부품의 물리적 고장을 사전에 예측할 뿐만 아니라, 소프트웨어적인 오류나 사이버 공격에 대한 실시간 탐지 및 복구 기능을 갖춤. 가상화된 시스템은 물리적 장치에 문제가 생겼을 때 즉각적으로 다른 서버나 에이전트로 제어권을 이관하는 높은 가용성을 보장하며, 전 생애 주기 동안 강화된 사이버 보안 패치를 상시 적용할 수 있음.
○ [시사점 및 정책 제언] 철도 SDV 전환은 인프라 관리의 패러다임을 '물리적 하드웨어 유지'에서 '소프트웨어 정의 진화'로 재편함. 스위스 SBB의 사례는 신호 연동 시스템을 클라우드 IT 인프라로 이전하는 ‘가상화 및 클라우드 네이티브 아키텍처’가 현장 설비의 복잡성을 제거하고 운영 유연성을 극대화하는 핵심 동력임을 시사함. 이는 철도 자산 가치가 도입 시점에 고정되지 않고, 무선 업데이트(OTA)를 통해 전 생애 주기 동안 성능이 최적화되는 가치 상승형 모델로의 전환을 의미함. 따라서 미래 철도 정책은 클라우드 기반의 통합 제어 체계를 통해 시스템 상호 운용성을 확보하고, 소프트웨어 업데이트만으로 수송 용량을 탄력적으로 조절하는 ‘소프트웨어 정의 운영(Software-Defined Operation)’ 체계를 확립해야함.
※ 사진 및 내용 출처 :
-Railway-News (2025.11), "Siemens and SBB to Digitalise Interlockings Across Switzerland"
https://railway-news.com/siemens-and-sbb-to-digitalise-interlockings-across-switzerland/
-Global Railway Review (2025.11), "Swiss rail network set for digital transformation with Siemens and SBB long-term agreement"
https://www.globalrailwayreview.com/news/233001/swiss-rail-network-set-for-digital-transformation-with-siemens-and-sbb-long-term-agreement/
-All-About-Industries (2025.09), "Signaling X Transfers CBTS System into Cloud-Enabled IT Infrastructure"
https://www.all-about-industries.com/signaling-x-transfers-cbts-system-into-cloud-enabled-it-infrastructure-a-eaf319cc13dc4da58737b7243d64546a/