GTX 용인역 연계 SRT 정차 사전타당성 조사

요약보고서

GTX용인역연계SRT정차사전타당성조사

최종보고서

제1절 서론 1.1 과업의 배경 및 목적

요약보고서

◦ 국가교통체계가 고속화된 철도 중심으로 변화하고 있으며, 시민의 고속철도 서비 스 수요가 지속적으로 증가하고 있음 ◦ 용인시 관내에는 고속철도 역이 없어, 시민청원 등을 통해 ‘SRT의 관내 정차 추 진’을 요구하는 민원이 다수 발생하는 상황임

◦ SRT와 GTX 노선은 수서~동탄 간 선로를 공용하고, GTX용인역을 중심으로 플랫 폼시티 개발이 추진됨에 따라 장래 교통환경이 크게 변화할 것으로 예상됨 ◦ GTX 용인역은 신갈단층대에 위치하고 있기 때문에 불안정한 지질로 구성되어 있 음. GTX 역사로 설계되어 있는 용인역에 SRT가 정차하기 위해서는 기술적인 문

제를 선결해야만 함 ◦ 본 과업을 통해 GTX 용인역에 SRT 정차가 가능한지 기술적으로 가능한지 검토 하고, 교통수요 예측 및 경제성 분석 등을 수행하여 사업추진의 타당성을 판단하

고자 함

1.2 과업의 범위 1.2.1 시간적 범위

◦ 기준년도 : 2021년

1.2.2 공간적 범위

◦ 직접 영향권 : 용인시

◦ 최종 목표연도 : 운영개시년도를 기준으로 40년

◦ 간접 영향권 : 수도권 전역을 포함한 전국

제2절 기술적 검토 및 비용추정 2.1 정거장 현황검토

◦ 용인역은 GTX-A 노선으로 대부분의 시설이 지하에 건설되고 있으며, 용인역의 주변은 신갈단층대가 통과되고 있는 지역으로 지반조건이 매우 불량함 - 지중에 영구앵커가 보강되어 있기 때문에 터널 안정성을 확보하면서 확대 굴착 시행이 현실적인 제약이 많아 기술적으로 충분한 검토가 필요함

◦ 현재 GTX-A 용인역 승강장은 SRT 열차가 정차시, 승강장 길이 부족, 승강장 높 이의 상이함 등으로 SRT 열차의 정차가 불가능하고, 고속철도의 권장 역간거리 인 40km를 충족하지 못하고 있음

1)

- 또한, GTX와 SRT 노선의 운영 및 요금체계가 상이하여 같은 승강장 내에서 환 승 시 관리가 어려울 것으로 예상됨 ◦ 용인역은 GTX 열차가 정차하는 역사로 설계되어 있고, SRT 열차는 고속열차 선 로를 이용하여 무정차 통과하도록 계획되어 있음

◦ 용인역의 정거장은 지상과 같이 쉽게 확장 등을 하기 어려운 지하에 설치되어 있 고, 시민의 고속철도 수요 증가에 대응하는 방안을 만들어야 하나, 해결이 쉽지 않은 다양한 문제를 내포하고 있음 - 문제를 해결하는 방안을 적극적인 방안과 합리적인 방안으로 구분하여 기술적 인 검토를 수행하고, 최적대안으로 선정된 대안에 대하여 구체적으로 검토

1) 승강장의 저상홈 ‧ 고상홈 설치문제

2.1.1 GTX 용인역 정거장의 SRT 정차 검토 방안

◦ 철도의 건설기준에 관한 규정에 따르면, 저상홈은 레일면에서 500mm 높이, 고상 홈은 레일면에서 1,135mm를 확보하여야 함 ◦ SRT(KTX-산천)은 저상홈 승하차, GTX는 고상홈 전용 승하차이기 때문에 GTX 용인역에 SRT 열차 정차가 불가능함

◦ GTX의 운행 열차가 고상홈으로 설치되어 있어, SRT 열차가 정차하여 승객이 승 하차할 수 없으므로 별도의 저상홈이 있어야 정차가 가능함 1) 철도정거장 선로배선(Lay-out) 가이드북, 국가철도공단, 2020

* EMU-320 제원 - 편성량수 : 8량1편성(2T6M) - 열차장 : 199.1m - 양단 출입문 : 148.1m - 최고속도 : 영업 320km/h, 설계 352km/h - 저상홈과 고상홈을 이용할 수 있는 기능 탑재 * SR사의 EMU-320 차량 운영 계획 - 2022년~2026년 철도차량 발주계획에 따르면, EMU-320은 평택-오송 복복선화 사업과 남부내륙선 개통에 따른 순증차로만

2) 승강장 길이 문제

운행할 계획 - 2027년 하반기에 14편성(112량)이 납품되어 운행될 예정 → 용인역 SRT 개통시점은 2028년으로 가정

◦ 현재 용인역은 GTX만 정차하는 것으로 설계되어 있기 때문에 GTX 열차에 맞도 록 165m로 설계되어 있음. 그러나, SRT가 정차하기 위해서는 최소 201m의 승강 장 길이가 확보되어야 함 ◦ 철도의 건설기준에 관한 규정 제22조 승강장에 따르면, 승강장 길이는 여객열차 최대 편성길이(일반여객열차는 기관차를 포함)에 과주 여유거리 1m만큼 확보하 여야 함

승강장 길이 = 최장열차 편성길이 + 과주여유거리 ※과주여유거리 : 지상구간 5m, 지하구간 1m ◦ 중련편성(20량)일 경우 최대 편성길이 400m 이상 확보하여야 하지만, ‘최대 편 성길이’라는 용어 의미가 해당 역사에 중련편성 열차가 정차하지 않을 경우에

도 400m를 확보하여야 하는지 관계기관 협의가 필요함

협의를 통해 용인역 배차 조정을 시행하여 단련열차만 정차하도록 조정이 가능한 사항이라고 판단됨 3) 겸용열차의 상용화에도 스크린도어의 승하차 위치에 대한 문제 ◦ GTX 열차와 SRT 열차의 승하차 위치가 다름으로 인해서 기존의 스크린도어를 이용하는 데는 문제가 있음

◦ 다중 슬라이드 PSD 설치로 해결 가능 4) 지반의 안정성 문제 ◦ 정거장 지역이 신갈단층대 구간으로, 불량한 암질과 약한 강도로 충분한 안전설 비와 보강을 위한 설계가 필요함

◦ 위험에 따른 안전과 공사과정의 보강을 위한 공사비의 할증이 필요 5) 터널확장 굴착공법 검토 ◦ 기존 터널 확장이 필요한 경우 ‘중장비이용 기계굴착’공법 적용이 적정할 것으 로 판단됨

[표 1] 굴착공법 비교 구분

TBM굴착

개요

- 무공해 직업환경 - 작업환경 양호로 민 원없음 - 동일단면 굴착 최적 - 고가의 공사비

장점

검토

중장비 기계굴착 암파쇄특수굴착

- 연암및 경암적용 - 여굴적고 시공장

- 발파대비 저소음 - 변형 굴착 단면 비 소규모 처리 용이 - 작업의 안정성 높음 - 소규모 굴착작업 - 대형굴착기계(TBM) 으로 공기 증가 단 점 주문제작 - 진동으로 낙석, - 대규모,대용량의 동 안전사고 가능성 력 필요 - 시공속도 느려 공 기 증가 - 소음 진동 발생

- 상세한 지질 검토 - 기존터널 확장 후, 공법 결정 필요 시 적용가능공법

Super Wedge

- 무진동, 무소음 - 경암파쇄 양호

- 공사비 매우 고가 - 암파쇄단일 공정

6) 터널 분리시 기술적 문제점 검토

[표 2] 승강장분리를 위한 부본선 위치검토

구분

승강장 단면 확장상태로 필요길이를 연장 (연장길이 L=40m)

- 동일승강장에서 GTX,SRT 공용으로 이용, 환승 가능 - 승강장 확장연장 설치로 이용승객의 불편최소 및 시설기준 충족 - 겸용열차 운행시까지 SRT열차정차 불가능 - EMU-320 열차 운행 필요 - 정거장 지역은 신갈단층대구간으로, 불량한 암질과약한 강도로 충분한 안전설비와 관련설계 필요 - 스크린도어 설치시문여는위치와 방법에 대한 문제 - 다중 슬라이드 PSD설치로 해결 - 기존 운행선 터널에 추가 부본선을 설치한 시공사례가 없고, 단층대 분기부의 확장 구조물 및 작업 가능한 안전성을 확보하기 어려움 ※ 2017년 세종역 신설 검토시 안전성 미확보로 설치 불가로 검토

장점

단점

검토

◦ 부본선 분기부 배치

◦ 승강장부 분기터널 대단면

<그림 1> 부본선 분기부 배치

<그림 2> 부본선 분기부 배치

◦ 적극적인 방안 (1개안)

2.1.2 시공 가능성을 고려한 비교안 선정

- 문제를 해결하기 위한 방안 : 부본선을 신설로 설치하고 승강장 설치 ◦ 합리적인 방안 (3개안) - 승강장의 구성을 필요에 따라서 확장하거나, 열차의 기능을 이용한 고상홈 ‧ 저상 홈 문제를 해결하기 위한 방안

- EMU-320 열차활용은 열차도입이 가능해지는 시기까지 운영시점을 연기하는 것 을 전제로 하는 방안 1) 승강장의 단면을 유지하며 필요한 만큼 길이연장 2) 터널의 여유폭을 이용하여 승강장을 반폭으로 길이연장 3) 승강장 길이를 유지하고 도어컷 기능을 이용 ◦ 4가지 방안 중 검토 대상이 되기 어려운 방안 제외

- 적극적인 방안의 부본선 신설은 새로운 시설로 SRT 열차의 안정적인 정차와 여 격의 원활한 환승 및 이용을 보장하나, 시설 공사의 안전성의 문제와 시설 공사 비의 과다 등으로 대안으로 선정하기에 매우 큰 부담이 있음 * 부본선 설치의 규모와 비용(개략 검토) - 부본선 1.84km 터널 설치 - 승강장폭 5.4m x 길이 201m 설치 - 승강장연결 통로 및 엘리베이터 설치 - 피난계단 설치 - 개략 공사비 : 4,200억원 - 부본선 설치시의 단층대 내에서의 분기의 어려움과 과다 공사비는 SRT 열차의 정차요구에 대한 검토대상으로 적용하기에 근본적으로 어려운 것으로 판단하여 검토대상에서 제외하였음

◦ 대안으로 검토 대상이 될 수 있는 안으로 합리적인 방안 3개안을 선정하여 검토 1) 대안1 : 승강장의 단면확장 상태로 필요길이 연장 - 기준에 부합한 안으로 시공성 중심 검토 2) 대안2 : 터널의 여유폭을 이용 승강장폭 확장없이 길이연장 - 기준에 일부 미비하나 합리적인 대안으로 검토 3) 대안3 : 열차 출입문 개폐를 조정하여 도어컷 운영 - 최소의 비용으로 가능성 검토

2.2 대안별 기술적 검토

2.2.1 대안1 : 승강장의 단면확장 상태로 필요길이 연장

◦ 설치된 고상홈 승강장의 시종점부에 승강장 단면과 동일한 단면으로 확장 연장을 하여 불편 없이 SRT열차 정차 승강장 길이를 확보하는 대안임

◦ GTX-A 노선이 신갈단층대가 통과되고 있는 지역으로 지반조건이 매우 불량하여, 지중에 영구앵커가 보강되어 있기 때문에 터널안정성을 확보하면서 확대 굴착 시 행이 현실적인 제약이 많아, 공사 시 섬세하고 안전에 주의가 필요함

<그림 3> GTX-A 용인역 평면도

<그림 4> GTX-A 용인역 확장 횡단면도

<그림 5> GTX-A 용인역 영구앵커 보강설치 횡단면도

◦ 고상홈으로 설계되어 있기 때문에 GTX 개통 후 저상홈 기능 열차의 정차는 불 가능하고 향후 겸용열차 운행시 정차가 가능함

◦ 겸용열차의 상용화에도 스크린도어 설치시 문열리는 위치에 대한 문제는 ‘다중 슬라이드 PSD’ 설치로 해결 가능함

<그림 6> 대안1 설치 개요

2.2.2 대안2 : 터널의 여유폭을 이용 승강장폭 확장없이 길이연장

◦ 설치된 고상홈 승강장의 시종점부에 기존터널의 여유폭을 승강장 단면으로 확장 연장을 하여 약간의 불편을 감안하고 SRT열차 정차 승강장 길이를 확보하는 대 안임 - 비용이 적게 드는 방법이나 공사시 섬세하고 안전에 주의가 필요함 ◦ 고상홈의 연장으로 저상홈기능 열차의 정차는 당장은 불가능하고 향후 EMU-320 겸용열차 운행시 정차가 가능함

◦ 겸용열차의 상용화에도 스크린도어 설치시 문열리는 위치에 대한 문제는 ‘다중 슬라이드 PSD’ 설치로 해결 가능함

<그림 7> 대안2 설치 개요

2.2.3 대안3 : 열차 출입문 개폐를 조정하여 도어컷 운영

◦ 설치된 승강장의 길이에 맞추어 열차의 숭하차 문을 개방하고, 승객들이 해당정 거장 이용에 불편 없도록 사전 공지하여 승강장을 원활하게 사용하게 함 - 저상.고상홈 겸용열차 EMU-320이 상용화를 전제로 이용이 가능함 ◦ 겸용열차의 상용화에도 스크린도어 설치시 문열리는 위치에 대한 문제는 ‘다중 슬라이드 PSD’ 설치로 해결 가능함

- 스크린도어 개량설치만으로 가능하기 때문에 가장 저렴한 비용으로 공사 가능 ◦ 승강장 길이 165m에 199.1m의 열차가 정차할 수 있는 것은, EMU-320 승객용 객

1) 개요

<그림 8> 대안3 적용 개요

2.2.4 스크린도어 / 다중 슬라이드 PSD 검토

◦ 다른 사업노선의 이종 열차의 출입문이 다른 경우에 대한 문제를 해결하기 위해 다중 슬라이드 PSD 설치가 필요함 2) 문제점 ◦ 다른 사업자 노선간의 정거장 이용은 승객이 환승시에 요금체계와 차량 이용방법 에 대한 차이에 따른 혼란이 발생할 우려가 있음

◦ 하나의 승강장에서 2종의 열차가 승하차를 하면서 출입문 위치에 따른 스크린도 어 설치의 문제가 발생함 3) 해결방안 ◦ 다른 사업자 노선간 정거장 이용 및 환승은 환승 시스템까지 설치 적용해야 문제 가 해결되고, 한 지점에서 환승시스템은 운영할 수 없고, 일정한 승객 구분 거리

가 필요하기 때문에 환승시스템 정비가 필요함 - 국내에서도 이종열차 동시사용 가능한‘다중 슬라이드 PSD’의 적용 사례가 있음

[표 3] 운영 대상 열차의 출입문 비교 구 분

출입문 위치

2.2.5 대안 비교검토

GTX-A 열차

SRT (EMU-250/320) 열차

◦ 용인역의 이용승객의 GTX열차와 SRT열차의 편리한 이용을 위해 4가지 대안을 가지고 검토한 결과를 종합집계 [표 4] 대안별 종합검토 구 분

대안1

개 요 승강장 연장 - 동일 승강장에서 환승 - 사업비 상대적으로 저렴 - 기준에 의한 시설 - 운영중인 승강장을 확장하는 어려움 있음 (지역의 단층대 로 인한 구조물설치 의 위험도 높음) 단 점 - 열차노선간의 운행 요금과 이용승객 분리, 혼잡의 해결 필요 - 다중 슬라이드 스크린도어 변경설치 필요 장 점

대안2 승강장 연장(반폭) - 동일 승강장에서 환승 - 동일 승강장에서 환승 - 사업비 상대적으로 저렴 - 사업비 가장 저렴 - 새로운 기준 확장 적용 - 새로운 기준 적용

- 운영중인 승강장을 확장하는 어려움 있음 - 승무원 승하차시 (터널의 여유폭에 승강장 설치) - 열차노선간의 운행

불편함 초래 - 열차노선간의 운행 요금과 이용승객 분리, 요금과 이용승객 분리, 혼잡의 해결 필요 혼잡의 해결 필요 - 다중 슬라이드 스크린도어 변경설치 필요 - 승강장 40m연장 (기계 - 승강장 36m연장 (반폭 굴착) 승강장)

대안3 기존 승강장 이용

- 다중 슬라이드 스크린도어 변경설치 필요

- 스크린도어 변경 (다중 - 스크린도어 변경 (다중 - 스크린도어 변경 (다중 슬라이드 PSD) 슬라이드 PSD)

시설

슬라이드 PSD)

2.3 열차운영 계획 2.3.1 노선약도(장래 연계노선 포함)

◦ GTX-A 용인역 위치

2.3.2 수서고속선 운영현황

<그림 9> 노선약도

◦ 수서고속선은 2016년 12월에 개통한 고속철도 전용노선으로서 수서~부산, 수서~ 광주송정(목포) 2개 노선을 운행하고 있으며, 수서 고속선의 구간 내의 정거장은

- 평택지제역 : SRT열차 전용 정거장

5개소로써 각각의 정거장 기능은 다음과 같음 - 수서역 : SRT열차 전용 시 ․ 종점 정거장 - 성남역 : GTX-A열차 전용 정거장(SRT열차 정차하지 않음) - 용인역 : GTX-A열차 전용 정거장(SRT열차 정차하지 않음) - 동탄역 : SRT열차 중간역 및 GTX-A열차 종착역

◦ 수서고속선 운행 차량은 2015년 현대로템에서 제작한 고정 10량/편성, 동력 집중 식 고속철도차량으로서 현재 총 32편성을 운용하고 있음 - SR(주) 자체 보유 : 10편성 - 한국철도공사 차량 임대 : 22편성

2.3.3 표정속도 검토 (1) 열차운전시뮬레이션(TPS)

◦ SRT열차가 용인역에 정차할 경우 발생하는 표정속도 저하 정도로 확인하기 위해 서 TPS(Train Performance Simulation)를 수행하였으며, TPS 입력 Data는 현재 SRT열차로 운행 중인 SR-산천 차량의 성능과 한국철도공사의 열차운전시행세칙 에 규정된 선로 제한속도를 적용하였음 [표 5] 차량성능 및 제한속도 구분 차량성능(산천) 330km/h 곡선반경 선로 제한속도 1,200m

(2) 운전시간 및 표정속도 변화

설계 최고속도 영업 최고속도

가속도

300km/h

1.62km/h/s

곡선구간 10km222.605 ~ 11km044.405 12km576.015 ~ 13km264.995

감속도 3.8km/h/s 제한속도

170km/h

◦ TPS(Train Performance Simulation) 수행결과, SRT열차의 최고속도는 용인역 정 차 열차는 208.68km/h, 정차하지 않는 열차는 231.37km로서 22.69km/h의 차이가 났으며, 운전시간은 2.2분 증가, 정차시간 1.5분 포함 총 3.7분이 증가하였음 ◦ 따라서 수서역~동탄역 간을 기준으로 용인역에 정차하는 열차의 표정속도는 129.73km/h이며, 용인역에 정차하지 않는 열차의 표정속도 172.69km/h로서 표정

속도는 42.96km/h가 저하됨

<그림 10> 용인역 정차열차 Vs 통과열차

(3) 수서고속선 구간 열차정차 패턴별 표정속도 변화 ◦ 현재 수서고속선 구간에 운행 중인 열차는 해당 역의 수송수요와 고속선의 표정 속도 유지 차원에서 일부 열차만 동탄역·평택지제역 모두 정차하며, 동탄·평택 지제역 중 1개역만 정차하거나, 수서고속선 구간 역에는 정차하지 않는 등 다음 그림과 같이 4가지 정차패턴으로 운행하고 있음

<그림 11> 수서고속선구간 열차 정차패턴 ◦ 수서고속선 구간의 열차정차 패턴별 용인역 정차 시 수서~천안아산 간 82.71km 를 기준으로 소요 운전시간 및 표정속도 변화를 검토한 결과, 용인역 정차 시에 도 높은 표정속도를 유지하는 패턴4가 운행효율 저하가 가장 적은 것으로 검토되 었음

[표 6] 정차패턴별 표정속도 비교

정차 패턴

SRT구간 (정차역)

수서 → (동탄) → (평택지제) → 천안아산 수서 → (동탄) → 천안아산 수서 → (평택지제) → 천안아산

패턴1

패턴2

패턴3

패턴4 수서 → 천안아산

운전시간(분)

기존 변화 증감 기존 변화 증감

32.37 36.07 +3.70 153.29 137.57 -15.72

28.47 32.17 +3.70 174.28 154.25 -20.03

28.48 32.27 +3.79 174.25 153.80 -20.45

24.57 28.36 +3.79 201.98 175.01 -26.97

표정속도(km/h)

비고

2.3.4 용인역 정차열차 검토

◦ 수서고속선의 열차운행 현황은 1일 편도 총 60회(경부선 40회, 호남선 20회) 운행 하고 있으며, 정거장별 정차횟수는 다음과 같음 [표 7] 역 기준 정차열차 정거장

동탄

경부선

호남선

계

평택지제 동탄·평택지제 SR구간미정차 열차 비고 13

10 3 13 ◦ 용인역 정차 열차는 현재의 수서 고속선 구간의 4개의 열차정차 패턴을 기준으로 검토한 결과, 고속열차의 운행효율 저하 최소화 및 용인시 주민의 이용 편의성

용인역 정차열차 검토

[표 8] 구분

제1안

기존 정차패턴 용인역 정차시 용인 ・ 동탄 ・ 지제 용인 ・ 동탄 정차역 (2역 → 3역) 용인역 계 정차 노선 경부5, 호남5 열차

10개 열차

등을 고려하여 제4안이 가장 합리적인 대안으로 판단됨

제2안

제3안 수서 → 동탄 → 수서 → 동탄 → 수서 → 지제 → 지제 → 천안아산

천안아산

천안아산 용인 ・ 지제 (1역 → 2역)

(1역 → 2역) 25개 열차

12개 열차

경부17, 호남8

경부8, 호남4

제4안 수서 → 천안아산 용인 (1역)

13개열차 경부10, 호남3 ·정차열차 횟수 ·정차열차 횟수 ·정차열차 횟수 ·정차열차 횟수 가장 적음.

특징

→ → 반복정차로 운행효율 및 고속열차의 서비스 저하

증가

37분

가장 많음

보통수준

보통수준 → 편의성 부족 → 편의성 우수 → 편의성 보통 → 편의성 보통 ·짧은 역간거리(km) ·짧은 역간거리(km) ·역간거리(km) ·역간거리(km) (21.3 11.2 21.0) (21.3 11.2 21.0) (21.3 32.2 29.3) (21.3 61.5)

→ →

→ →

→ 정차로 운행효율 정차로 운행효율 정차로 운행효율 및 고속열차의 및 고속열차의 및 고속열차의 서비스 저하

서비스 저하

1시간 32분 30초

44분 24초

서비스 유지

48분 6초 운전시간/일 (3.7분×10개 열차) (3.7분×25개 열차) (3.7분×12개 열차) (3.7분×13개 열차) 비고 ◉

철도차량이 도입되어야 함 ◦ 따라서 도입예정인 EMU-320 차량의 규격이 용인역 승강장에 정차가 가능하다는 전제하에 용인역의 정차 가능횟수를 검토하였음

◦ 수서고속선의 증차계획에 의하면 고속철도차량 14편성 도입이 예정되어 있으며, 2022년 12월 현재 SR주식회사에서는 자체적으로 차량발주팀을 구성하여 발주업 무를 추진 중이며, 도입 대상차량으로 EMU-320 차량을 계획하고 있음 ◦ 철도안전법령에 의하면 신규제작 고속철도차량의 초도차는 형식승인을 받기 위 해서 5,000km 이상을, 이후 동일성능의 제작 차량은 1,000km 이상 예비 주행시험

을 마친 후, 모든 차량은 35,000km이상 시험운전을 마쳐야 영업운행에 투입할 수 있도록 규정되어 있음 ◦ 따라서 신규제작 철도차량은 제작 소요기간과 영업운행 개시까지의 철도안전법 령에 규정된 절차 이행 등의 특성상 구매 계약된 모든 편성 수가 동시에 영업운

행에 투입이 불가하므로, 일정한 기간동안 단계별로 영업운행에 투입되는 관례를 고려하여 투입 단계별 용인역 정차 가능횟수를 검토하였음

산출기준

[표 9] EMU-320 운행단계별 용인역 정차 가능횟수 1단계

2단계

3단계

7편성(50%)

10편성(75%)

6회/일

12회/일

18회/일 ·경부선 왕복 운전시간 6.9h, 호남선 왕복 운전시간 5.4h ·EMU-320 운행횟수 : 1일 2회 운행가능 ·1일 용인역 정차 가능횟수 : (반입 편성수 - 운용예비 1편성)×2회 ·운용예비 1편성 : 정비 및 용인역 정차대상 열차 외 스케쥴 투입

4단계 14편성(100%) 26회/일

2.3.6 선로용량 검토

◦ 용인역에 SRT열차 정차 시 수요 증가로 인한 열차 운행횟수 증가가 예상되므로 선로용량 수용 여부 파악을 위해 수서고속선 및 연계노선의 장래 열차운행계획을 반영하여 선로용량을 검토하였음 ◦ 선로용량이란, 일정한 구간에 1일 동안 운전 가능한 최대 열차 횟수를 의미하며, 우리나라 철도에서는 편도용량을 그 기준으로 운용하고 있음

◦ 선로용량 산정목적은 열차운행 계획상 최대·최적의 열차 횟수를 결정하며, 수송 력 증강에 필요한 투자 우선순위 판단 및 용량한계 구간을 해소하는 기준이 된다. 이러한 선로용량의 종류는 한계용량, 실용용량, 경제용량이 있으며, 일반적으로 선 로용량이라 함은 실용용량을 의미함

◦ 2022년 12월 기준, 수서고속선 구간의 선로용량은 184회/일 이며, 열차 운행횟수는 총 60회/일로서 124회/일 여유가 있음

[표 10] 수서고속선 운행횟수 및 선로용량

구간

수서~평택지제

2.3.7 장래 열차운행계획

열차운행횟수(회/일)

선로용량 (회/일)

부산 광주·송정목포

20 ·동탄 → 수서 출근열차(월~금 운행) 제외, 2023년 말까지 운행예정

비고

계 60

+124회

◦ 2024년 개통 예정인 경기도 파주시 운정역에서 동탄역까지 운행하는 수도권 광역 급행철도 A노선(GTX-A) 열차는 1일, 141회 운행하며, 운정역~수서역 간은 전용선 으로 운행하고, 수서역~동탄역 간은 수서고속선 노선을 공용운행하는 것으로 계획 되어 있음 - 1일 운행횟수 중 수서고속선의 선로용량에 영향을 주는 수서역~동탄역 간 운행 횟수는 100회/일임

◦ 또한 2022년 12월 현재 경부고속선의 선로용량 증대를 목적으로 추진 중인 평택~

- 수서 ↔ 거제 7회, 수서 ↔ 마산 3회 ◦ 수서발 호남선, 전라선 방면의 열차 운행횟수는 장래 열차운행계획에 포함되어 있지 아니하여 2022년 12월 현재까지 정확한 운행횟수를 파악할 수 없는 실정임

[표 11] 수서고속선 장래 열차운행 횟수 수서발 SRT 구분 운행횟수

수서발 남부내륙

GTX-A

추가 

계

비고

170+ ·추가 : 경부고속선 평택~오송 간 2복선화사업 완공 후 수서발 호남선, 전라선 방면 추가 열차운행 가능횟수

2.4 비용 추정 2.4.1 대안1 사업비

[표 12] 대안1 사업비 집계표

공 종 A.공사비 A-1 노반(본선)

고상홈

A-2 정거장

승강장,블 럭 A-3 설비 다중 PSD 전력설비 신호설비 통신설비 A-5.공사비 계 A-6.공사비 할증 A.공사비 소계 A-7 부가가치세 B. 시설부대비 기본설계 B-1 실시설계 설계비 조사및측량 B-2 공사감리비 B-3 시설부대비 B-4 SE비용 B.시설부대비 소계 B-5 부가가치세 C. 용비보상비 A-4 시스템

D. 예비비 E. 차량구입비 F. 총사업비

2.4.2 대안2 사업비

규격단위수량

기계굴착 km 0.08 401.52 32.12 (할증27%) ㎡ 432.00 0.00106 0.46 m 80.00 0.00213 0.17

m 402.00 0.090 36.24 (가산25%) 0.08 21.85 1.75 km km 0.08 12.70 1.02 0.08 24.54 1.96 km 73.71 96.3 %

%

% 식

(A+B+C)x10% % 편성

(VAT포함) (A+B+C+D+E)

(단위 : 억원)

단가금액 (억원) (억원)

비고

70.99 할증1 144.70 14.47

[표 13] 대안2 사업비 집계표

공 종 A.공사비 고상홈

A-1 정거장

승강장,블 럭 A-2 설비 다중 PSD A-3.공사비 계 A-4.공사비 할증 A.공사비 소계 A-5 부가가치세 B. 시설부대비 기본설계 B-1 설계비 실시설계 조사및측량 B-2 공사감리비 B-3 시설부대비 B.시설부대비 소계 B-4 부가가치세 C. 용비보상비 D. 예비비 E. 차량구입비 F. 총사업비

2.4.3 대안3 사업비

규격단위수량

㎡

m

%

%

%

식

%

(A+B+C)x10%

편성

(VAT포함) (A+B+C+D+E)

(단위 : 억원)

단가금액 (억원) (억원)

비고

m 402.00 0.090 36.24 (가산25%) 36.60 35.24 할증1 71.84 7.18

[표 14] 대안3 사업비 집계표

공종

A.공사비 A-1 설비 스크린도어 A-2.공사비 계 A-3.공사비 할증 A.공사비 소계 A-4 부가가치세 B. 시설부대비 기본설계 B-1 설계비 실시설계 조사및측량 B-2 책임감리비 B-3 시설부대비 B.시설부대비 소계 B-4 부가가치세 C. 용비보상비 D. 예비비 E. 차량구입비 F. 총사업비

규격단위수량

%

%

%

%

%

% 식

%

(A+B+C)x10%

편성

(VAT포함)

(A+B+C+D+E)

(단위 : 억원)

단가금액 (억원) (억원)

비고

m 330.00 0.090 29.75 (가산25%) 29.75 19.72 할증2 49.47 4.95

2.4.4 운영비 산정

[표 15] 연간 운영비 계산

공 종 단위

1. 인건비

인

2. 동력비 3 유지관리비 km 0.08 4. 일반관리비 % 13% 연간운영비 합계 (2014년기준) 2021년도 환산 120.42% 1,019

대안 1

대안 2수량금액수량금액수량금액 11

kWh 237,600 26 179,280

13%

(단위 : 백만원)

대안 3

13%

제3절 교통수요 추정 3.1 기본 자료와 분석 범위 설정 3.1.1 기본 자료 설정

◦ 본 과업에서 사용한 2021년 배포 수도권 KTDB 구성은 아래와 같음 [표 16] 분석자료의 개요 구분 존구성 분석 대상지역 목표년도 여객통행량 화물통행량 기준연도 제공O/D 제공 네트워크

3.1.2 시간적 범위의 설정

내용 행정동 단위 1,307개 지하철 연장노선 경유지역, 서울을 포함한 수도권 권역 개통년도부터 40년 승용차, 노선버스, 기타버스, 지하철, 지하철-버스, 택시 KTDB 차량 O/D(단위: 대/일) 2021년 2019년, 2025년, 2030년, 2035년, 2040년, 2045년, 2050년 2021년, 2025년, 2030년, 2035년, 2040년, 2045년, 2050년

◦ 분석의 기준연도는 장래 수요를 예측하기 위한 교통량 흐름의 기준이 되는 동시 에 경제성 분석 시 현재가치화의 기준이 되는 연도로 설정하여야 하나 코로나 영 향으로 인해 2021년 데이터를 사용함 [표 17] 시간적 범위 구분 기준연도 교통 수요 목표 예측 연도 초기 중기 최종 경제성 분석 최종 목표연도

내용 주요 통계자료 확보가 가능한 2021년을 기준연도로 설정 설계 및 시공 기간을 고려하여 2028년을 초기 목표연도로 설정 초기 년도 이후 KTDB의 5년 단위 제공연도 (2030년~2050년) KTDB(수도권) 최종 제공 연도(2050년)

경제성 : 분석 기간이 40년이므로, 2067년을 최종 목표연도로 설정

최종 목표연도 이후의 ｢ 교통시설 투자평가지침(제6차 개정) ｣ 등 최신 지침 및 발표자료의 내용에 교통수요

따라 2050년 이후의 교통수요 증가율은 “0”으로 가정

◦ 발생 통행량의 도착 비율 2% 이상을 기준으로 간접영향권을 설정함

[표 18] 영향권 설정

도착 시군구 경기도 성남시 분당구 경기도 수원시 영통구 경기도 화성시 서울특별시 강남구 서울특별시 서초구 경기도 성남시 수정구 서울특별시 송파구 서울특별시 중구 경기도 광주시 경기도 성남시 중원구 경기도 수원시 권선구 기타 합계 기타 합계 주) 내부통행량은제외한외부통행량을분석한수치임

경기도 용인시 도착량 136,286 71,801 58,505 52,779 37,496 30,192 24,192 21,449 18,157 17,154 16,323 250,927 986,188 377,439 1,029,514

<그림 12> 최종 영향권 설정

비율 13.8% 7.3% 5.9% 5.4% 3.8% 3.1% 2.5% 2.2% 1.8% 1.7% 1.7% 25.4% 100.0% 36.7% 100.0%

3.2 기본 자료 수정 3.2.1 분석 O/D 자료 구축

◦ 교통수요 예측 관련 지침을 검토한 결과 공식적으로 제공하는 최신의 자료를 활 용하도록 제시함 ◦ 본 과업의 수행 시점에서는 ｢ 2020년 수도권 여객 기종점 통행량(O/D) 현행화, 2020」가 최신자료로 제공되어 해당 자료를 분석에 이용함

[표 19] 교통수요 예측 관련 지침 검토 구분 O/D 네트워크

3.2.2 장래연도 O/D 구축

｢ 도로 ․ 철도 부문 사업의 예비타당성조사 표준지침 수정 ․ 보완 연구(제5판) ｣ 분석의 일관성을 위해 O/D 및 네트워크와 일치하는 계수 (Parameter) 선택 최근의 자료를 확인 후 사용

｢ 교통시설 투자평가지침(제6차 개정) ｣ O/D 및 네트워크는 공식적으로 제공하는 최신자료 활용

◦ 목표연도별 O/D는 국가교통DB에서 제시한 장래 O/D자료를 본 과업의 목표연도 에 맞추어 보정한 후, 기준년도 O/D구축과 동일한 과정을 거쳐 재구축하였으며, 재구축된 장래년도 OD는 주요 개발사업을 검토하여 미반영된 사업을 추가 반영 함

◦ 택지개발사업 및 산업단지의 경우 실시계획 수립 및 승인이 완료된 사업을 중심 으로 반영함 ◦ 목표연도별 O/D는 국가교통DB에서 제시한 장래 O/D자료를 본 과업의 목표연도 에 맞추어 보정한 후, 기준년도 O/D구축과 동일한 과정을 거쳐 재구축하였으며

재구축된 장래년도 OD는 주요 개발사업을 검토하여 미반영된 사업을 추가 반영 함 ◦ 택지개발사업 및 산업단지의 경우 실시계획 수립 및 승인이 완료된 사업을 중심 으로 반영함

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<그림 13> 도로 현황정산 지점도

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<그림 14> 철도 현황정산 지점도

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3.4 장래 교통수요 추정 3.4.1 예측결과 종합

◦ COVID-19 펜데믹 이전 2019년 기준, 수서역 21,183인/일, 동탄역 4,639인/일 승차 하는 것으로 나타났음 - SRT 용인역 정차 미시행시, 2030년 수서역 22,830인/일, 동탄역5,233인/일 예측 - SRT 용인역 정차 시행 시, 2030년 용인역 승차수요는 3,364인/일 추정 ◦ 2029년 플랫폼시티 완공으로 인해 동탄역 이용수요 유입없이 2030년 용인역 SRT 이용수요는 증가하는 것으로 예측되었음

◦ SRT 용인역 정차 시, 수서역 753인/일, 동탄역 803인/일이 감소하고, 수도권 전체 SRT의 수요가 1,680인/일 발생하는 것으로 예측되었음

[표 23] 2030년 교통수요 예측 결과 2019년 구분 현 황 수서역

21,183

용인역 동탄역

4,639

지제역

1,974

합계

27,796

장래 (2030년)

미시행(A)

시행 (B)

22,830

22,077

3,364

5,233

4,430

2,176

2,048

30,239

31,919

3.4.2 목표연도별 주요 SRT 역사 교통수요 예측

차이 (B-A) -753 3,364 -803 -128 1,680

◦ EMU-320이 정식으로 도입될 것으로 예측되는 2028년에 용인역 SRT가 개통할 경 우, 2028년 용인역 SRT 2,428인/일 통행할 것으로 예측됨 ◦ 2029년 플랫폼시티가 건설될 경우, 2030년에 2028년 2,428인/일 대비 936인/일이 증가할 것으로 예측됨

◦ 2030년 이후 KTDB의 전체 인구가 감소하는 추세로 인해 점차 수요가 감소할 것 으로 예측되었음

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제4절 경제성 분석 4.1 경제성 분석의 주요 전제

◦ 경제성 분석은 분석을 시행하는 시점의 전년도를 평가의 기준연도로 정의하여 편 익과 비용을 추정하는 것이 일반적임 ◦ 따라서 본 과업에서는 기준연도를 2021년으로 설정하여 편익과 비용을 추정하였음 ◦ 본 과업에서 경제성 분석을 위한 실질 할인율은 2022년에 발표된  교통시설 투자 평가지침, 제7차 개정, 국토교통부  에 따라 할인율 4.5%를 적용하는 것을 원칙으

로함

◦ 분석의 기준연도: 2021년 ◦ 분석기간 - 사업기간: 2025~2027년(3년)

◦ 사회적 할인율: 4.5%(개통 후 31년부터는 3.5%)

- 운영기간: 2028(개통년도)~2067년(개통 후 40년) ◦ 본 과업의 경우 잔존가치로 고려할 수 있는 것은 용지보상비가 해당되므로, 용지 보상비에 대해 잔존가치를 반영한 비용으로 분석하였음

◦ 따라서 사업초기에 투입되는 보상비 중 지장물보상비를 제외한 순수한 토지보상 비를 잔존가치로 설정하여 분석 최종년도에서 공제하였음 ◦ 세금 등 이전지출 비용을 제외한 순수한 경제적 비용만을 비용 항목으로 반영하 였으며, 검토 단계에서는 투입물의 종류별 세금부과 내역을 산정하기 어렵기 때

문에 앞에서 추정된 총사업비 가운데 부가가치세를 제외한 사업비를 경제적 비용 으로 간주하여 경제성 분석의 비용으로 반영하였음

4.2 경제성 분석 종합

◦ 총 할인편익이 246.26억 원으로 산출되었으며, 대안1의 총 할인비용이 286.65억원 으로써 B/C는 0.92, NPV는 – 23.81억 원, IRR은 2.89%로 분석됨 ◦ 대안2는 총 할인비용이 214.07억원으로써 B/C는 1.228, NPV는 48.77억원, IRR은 8.35%로 분석됨

◦ 대안3은 총 할인비용이 156.5억원으로써 B/C는 1.660, NPV는 104.46억원, IRR은 17.1%로 분석됨

[표 25] 경제성 분석 결과

구분

( 억원 ) 총 할인편익

( 억원 ) 총 할인비용

B/C

NPV ( 억원 )

대안1

대안2

2.89%

8.35%

대안3

17.10%

제5절 결론 및 정책제언

[표 26] 대안별 종합평가 구 분

대안1

대안2 (승강장 확장 및 길이 (승강장 미확장및 길이 연장)

대안3 (도어컷운영) 연장) -승강장 폭 확장공사를 -승강장 폭 확장을 위한 공사 위해 불량한 암질/약한 굴착공사가 없기 때문 -별도의 공사없이 스크린 가능성 강도의 신갈단층대구간 에 공사 시행이 비교적 도어 설치만으로 가능 안전 설비 및 설계 필요 수월

시설적측 -GTX 운영 중 공사 진행으 -GTX 운영 중 공사 진행으 -GTX 운영 중스크린도어 면 안전성 로 인한 시공사 및 이용자 로 인한 시공사 및 이용자 설치공사로 이용자 안전 안전성 우려

운영적측면 환승체계

안전성 우려 -1일 3,364인/일 이용 예측 -1일 3,364인/일 이용 예측 열차운영 -EMU-320열차(8량)만 -EMU-320열차(8량)만 정차 가능 정차 가능 -2.7~3.1m 폭 구간에서의 -GTX/SRT의 승강장 공 이용자 불편 우려 -GTX/SRT의 승강장 공 유로 인한 환승체계구축 -GTX/SRT의 승강장 공 유로 인한 환승체계구축 필요 -GTX/EMU320간 스크린

사고 대비 필요 -1일 3,364인/일 이용 예측 -EMU-320열차(8량)만 정 차 가능하며, 일부 출입문 개폐

유로 인한 환승체계구축 필요 -GTX/EMU320간 스크린 필요 도어 출입문 위치 상이한 -GTX/EMU320간 스크린 도어 출입문 위치 상이한 문제

경 공사비 제 성 B/C

도어 출입문 위치 상이한 문제 문제

187.97억원

93.56억원

63.95억원 1.660 -신갈단층대구간의 약한 -고속열차 승강장 길이 -철도건설기준 개정안 적 지반문제로 인한 난공 기준에 부합하면서 별 용을 위해서는 대상 차량 사가 예상되며, 공사 후 도의 승강장 확폭공사 확대(고속열차)가 필요 안전사고 우려 한 2028년 이후 개통 가능

가 필요하지 않아 비교 -EMU-320차량이 도입 가능 -GTX 운영기간에 공사가 적 가능성 높음 진행되어야 하기 때문에 -GTX 운영기간에 공사가 -도어컷운영을 위해서는 이용자 안전성 우려 과 별도 협의 필요

종합평가

진행되어야 하기 때문에 국토부, 국가철도공단, SR -2028년부터 EMU-320 차량이 이용자 안전성 우려 상용화될 것으로 예상되기 때 -2028년부터 EMU-320 차량이 -국내 사례가 없어 시행 문에 2028년 이후 개통 가능 상용화될 것으로 예상되기 때 난항 예상 문에 2028년 이후 개통 가능

◦ GTX 용인역은 신갈단층대에 위치하고 있기 때문에 승강장 길이 확장 공사(대안 2)를 하더라도 섬세한 시공기법을 적용하여야 하는 동시에 최대한 안전성을 확보 하도록 노력하여야 함 ◦ 또한, GTX-A 노선이 운영하는 시기에 승강장 확장 공사를 시행할 경우 야간공사 로 시행하여야 하기 때문에 실제로 공사를 할 수 있는 시간은 1일 약 2시간만 가

능함. 이로 인해 야간공사 할증비가 추가로 소요될 뿐만 아니라, 2년의 공사기간 이 소요되며 무엇보다도 시공사 및 이용자의 안전에 부정적임 ◦ 따라서, 공사비 절감, 공사기간을 단축하고 공사 안전성을 제고시킬 수 있도록 2024년 GTX-A 개통 이전에 용인역 승강장 길이 확장 공사를 동시에 시행하는 방

안을 제안하고자 함 - GTX 용인역 공사기간 내에 승강장 확장 공사를 시행할 경우, 공사기간이 단축 되고 별도의 스크린도어 설치비용을 아낄 수 있기 때문에 2023년에 추가적으로 발생하는 공사비는 20.2억원으로 분석되었음

◦ 2023년에 동시 시공할 경우, 경제성 분석 결과는 다음 [표 7.2]와 같이 B/C 2.055, NPV 134.92억원으로 운영중 시공 대안2에 비해 경제성을 더 높은 것으로 나타났음 [표 27] 동시시공 시, 경제성 분석 결과

구분

동시시공 대안

총 할인편익 총 할인비용 (억원)

B/C

(억원)

NPV (억원)

23.50%

◦ 승강장 확장 동시시공 대안을 추진하기 위해서는 설계에서부터 시공까지 최단기 간 내에 시행하여야 하므로 용인시와 국토부, 국가철도공단 등 관계기관 협의를 최대한 짧은 기간에 완료해야 할 것으로 판단됨 ◦ 비록 GTX-A노선이 2024년에 개통하고 EMU-320이 2028년에 도입되어 SRT 용인 역에 정차하는 시기는 2028년이 될 예정이지만, 2029년 용인 플랫폼시티가 완공

되고 경기남부지역의 새로운 업무, 주거, 교통의 중심지가 될 것으로 예상되는 용 인역의 발전상을 고려한다면 GTX 개통 이전에 시공을 완료하는 것이 경제적일 것으로 판단됨

구 분 2023 년 2 월 2023 년 2023~2024 년 2024 년

2025~2027 년 2027 년 2027 년 12 월 2028 년

[표 28] GTX 운영 중 공사와 동시 공사의 추진절차 비교 대안2 공사기간에 따른 추진절차 GTX-A 개통 후 시공 SR EMU-320 112 량 발주 개월 후 납품

(58 KR( 국가철도공단 협의 국토부 및

)

GTX 용인역 승강장 별도 시공 GTX-A 개통 (165m

) 승강장 운영 GTX-A 운영중 ( 야간공사 승강장 길이 연장 시공 (3 년 기간 공사비 억원 )

93.5 ) 2 복선화 개통 평택오송 제 EMU-320 SR 납품 2 복선화 개통으로 인한 여유용량에 평택오송 제 GTX 용인역 정차 정차편성은 과 협의

SRT (

<그림 15> GTX-A 동시시공 추진계획

GTX-A 동시 시공 )

201m 승강장 동시 시공 억원

(20.2 ) GTX-A 개통 (201m 승강장 설치 후 운영 165m ) GTX-A 운영

EMU-320 투입 계획 SR

)