경부고속선

한국철도공사에서 운용하는 경부고속철도 및 호남고속철도의 광명역 - 오송역/부산역 구간을 위해 건설한 고속열차 전용 선로.

대한민국 최초의 고속선으로 서울의 금천구청역 남쪽 400m 지점에서 경부선과 분기해 대전역, 동대구역을 거쳐 부산의 부산역까지 고속선이 깔려 있어 대부분의 구간에서 시속 300km가 넘는 고속주행이 가능하다. 1992년에 착공에 들어가서 2004년 4월 1일에 금천구청 - 대전조차장, 옥천 - 지천 구간이 1차 개통했고, 동시에 KTX의 운행도 시작됐다. 2010년 11월 1일 동대구 - 부산 구간의 2차 개통이 이루어졌으며, 2015년 8월 1일 대전, 대구 도심 구간이 개통했다.

전반적인 선형이 경부고속도로와 비슷하지만 경기도 구간은 예외로, 서울 방향 기준으로는 평택에 진입하고서 왼쪽으로 틀어서 서해안고속도로 혹은 평택파주고속도로와 가까이에 붙은 선형을 보인다. 특히 매송IC부터 금천IC 구간은 서해안고속도로와 겹치다시피 한다. 경기도 구간에서 경부고속도로를 따라가는 노선은 수서평택고속선으로, 보라동부터 서울TG 구간은 경부고속도로 밑으로 지나간다.[13] 경부고속선은 기본적으로 경부선 철도 노선을 기반으로 하되, 동대구~부산 구간은 경주, 울산 방향으로 우회하도록 돼 있고, 이 구간 역시 경부고속도로와 거의 비슷한 선형으로 부산까지 이어진다.

이는 기존 경부선 철도가 지나지 않고 건설 당시 산업단지가 조성되었던 울산광역시와 포항시의 교통 접근성을 높이기 위한 것이고, 그 이전에 삼각주라는 지형지물의 구조상 어쩔 수 없이 포기해야 했다. 기존 경부선이 지나는 지역은 태백산맥의 끝자락이기도 하고 낙동강 중~하류 유역의 지반이 연약했던 것이 크게 작용했는데, 일례로 경부선의 선형을 따라가도록 건설된 대구부산고속도로는 공사를 날림으로 한 것도 아닌데도 불구하고 개통한 지 5년도 채 안 돼서 지반이 침하되는 바람에 보수 공사를 여러 차례 했었고, 양산 일대에 부산 도시철도 2호선 연장 공사를 전후해서도 지반 침하 현상이 여러 건 보고되었다. 더군다나 중량이 200톤~300톤에 불과하고, 최고속도로 달려봤자 100km/h~110km/h 이하로 달리는 도시철도 차량과는 달리 두 배 이상의 중량(700톤)에 세 배 이상의 속도(300km/h 이상)로 달리는 고속철도 차량이라면 운동 에너지의 양부터 큰 차이가 나는 만큼 위험성도 더 커지게 된다. 공사시 비용을 절감할 수 있으리라는 보장도 없고, 혹여나 하자 발생으로 보수공사를 하게 되면 추가비용 지출과 더불어 열차의 운행속도도 느려지기에 거리를 단축한 의미가 퇴색된다.

2011년 6월에는 KTX의 유용함을 알리기 위해 충청북도 청원군(현 청주시)과 대전광역시의 경계 인근의 경부고속도로와 나란히 지나는 곳(정확히는 청원군 현도면 금강 부근)에 광고가 설치되었다.[14] 해당 광고에는 "KTX 탈걸..." 이라는 약올리는 듯한 문구가 기재되었으며, 특히 경부고속도로가 막힐 때마다 보이던 저 광고 때문에 KTX를 타는 사람들이 기존에 비해 늘었다나 뭐라나. 해당 광고는 이후 고려신용정보로 교체되었다가 BBQ치킨, 현대프리미엄아울렛 대전점, 현대리바트를 거쳐 2025년 기준 커넥트현대 청주 광고로 바뀌었다.

선형은 설계최고속도 350km/h에 최소곡선반경 7000m[15]로, 이는 건설부터 평지에 최적화된 프랑스 LGV와 동일한 규격으로 공사한 덕분인데, 그래서 지금이라도 신호 시스템의 소프트웨어만 업그레이드하면 즉시 설계최고속도 350km/h 또는 그 이상까지 증속할 수 있어서 그야말로 월드클래스로 여길 수 있을 만큼 좋은 선형이다. 실제로도 우수한 선형 덕분에 지연이 심할 경우 오송역 근처에서 비상제동 체결 직전의 최고 속도인 315km/h까지 끌어올려 주행하기도 한다. 프랑스의 LGV-Nord (차량이 지원되는 경우)와 LGV Est를 다니는 열차들이 320km/h로 달린다는 것을 감안하면 이것도 우수한 속도이다.

터널은 86개로 구성되어 있다. 순서는 서울에서 부산까지의 기준이다.

  관련 문서: 대한민국의 고속열차 개발사

구상 자체는 경제력이 이전보다는 나아진 1970년대부터 나오고 있었다.[22] 이후 1976년 8월 경부터 한국개발연구원에서 연구에 들어가, 다음해 타당성 조사를 하게 된다.[23] 당시부터 호남고속선은 물론이고 심지어 광주~부산을 잇는 경전고속선도 구상 중에 있었던 모양이며, 경전고속선은 2020년 기준으로 경전선 개량 및 직선화를 통한 준고속철도 운행으로 예정되어 있다. 그러나 제4공화국이 79년 10.26 사건으로 인해 사실상 파행으로 치달으면서 계획이 통째로 묻힌다. 제5공화국의 출범 이후, 1980년대 중반까지 계속 잊혀 있다가 1980년대 말 다시 떠오르기 시작했다.

1989년 수도권 신공항과 함께 2대 국책 사업으로 선정되었다. 원래는 제13대 대통령 선거에서 공약한 대로 노태우 대통령 임기 중인 1992년에 착공하여 총 사업비 5조 8천 400여억 원을 투입해 1998년말에 완공하려는 계획이었으나, 이듬해인 1993년 사업비가 2배가량인 10조 7천 400억 원으로 불어나고 개통 시기도 2001년으로 늦춰졌다. 그 이후에도 1997년 외환 위기 등과 겹쳐 계획이 여러 차례 바뀌고 미뤄진 끝에 당초 예정시기보다 17년 늦은 2015년 8월이 되어서야 서울 도심구간을 제외한 전 구간이 개통되었다.

이때 국내 기술로는 고속철도 차량과 시스템을 개발하기에 부족하다는 결론을 내리고, 철도 선진국의 고속철도 기술을 도입해 국산화하기로 결정했다. 이에 따라 국제 입찰을 벌이고 이에 독일의 ICE, 프랑스 TGV, 일본 신칸센이 각각 컨소시엄을 구성해 입찰하여 경쟁했다. 그러나 세 컨소시엄 모두 당초 기술 이전에 부정적이었기 때문에 협상은 난항을 겪었으며, 이에 따라 차량도 선정되지 못한 채 1992년 천안(현재의 천안아산역)과 대전을 잇는 시험선 구간을 1997년말 완공을 목표로 착공했다.

협상을 거듭하면서 기술이전 부분에 대해서도 어느 정도 진전이 생겼으며, 이 과정에서 고속철도 기술 이전에 가장 부정적이었던 신칸센 컨소시엄이 1993년 6월에 탈락했고[a] 1993년 8월 지멘스사의 ICE와 치열한 경쟁을 벌인 끝에 프랑스 알스톰사의 TGV가 최종 선정되었다.

공사 시작 1년도 되지 않아 전국적인 지가 상승과 예산 조달 문제로 건설교통부는 1993년 6월 서울, 대전, 동대구역의 지하역 계획을 전부 취소하였고, 서울~수색, 서울~안양 구간의 지하 건설 계획을 지상화로 변경, 대신에 경기도 안양시 석수동 소재에 새로운 고속철도 역을 신설하는 계획으로 변경하게 된다. 이것이 바로 광명역이다.[25] 같은 날 나온 한겨레와 경향신문도 석수역에 남서울역을 짓는다는 계획을 세운 것으로 알려졌다.[26][a] 이후 1994년 1월 감사에서 이 문제를 놓고 1조 4300억 원이 절감되는 것이 맞지만, 경부고속철도 2단계 개통까지 고려하면 실질적으로는 사업비가 6000억 원만 절감되는데, 늘어나는 운행시각은 15분 30초가 될 것이라고 지적하였다.[28] 당시에는 서울 도심구간 개통을 2009년으로 잡고 있었다. 이 논란을 겪은 뒤인 1995년 4월 25일 대전, 대구 도심구간의 지하화 계획이 원상회복되었다.[29] 그러나 갈수록 경부고속철도 사업비의 급증과 철도교량 및 터널 안전성 시비로 공사기간은 엿가락처럼 늘어났다.

1995년 이후 터진 가장 큰 안전성 시비 중 하나인 경기도 화성시 봉담읍에 있는 상리터널 구간이다. 이 구간에 1991년에 폐광된 납과 아연, 중정석을 채굴하던 삼보광산의 갱도가 거미줄처럼 있다는 것이 발견되었는데, 이 때문에 붕괴위험이 있음에도 계속해서 굴착을 강행했다는 것이 드러났다. 공사중단 시점인 1996년 하반기 기준으로 상리터널 전체 2,260m 중 298m를 굴착한 상태였다.[30] 또한 이 문제뿐만 아니라 침출수에 의한 환경오염 문제도 제기되었다.[31] 1997년 3월 원래 선로에서 동쪽으로 최대 500m 정도 이동해서 터널을 뚫는 것으로 계획을 최종변경했다.[32] 상리터널 근처 구간이 약간 곡선을 그리고 있는 이유이다. 교량 상판 설계 결함 문제도 제기된 적도 있었는데, 이는 1997년 2월까지 교량상판을 표준설계도로 재설계하기로 했다.[33] 1997년 12월에는 천안~대전 시험선 구간에 있는 시목1교와 노장교가 안정성을 이유로 철거 후 재시공되기도 하였다.[34] 이러한 시비가 계속되자 고속철도건설공단은 1996년 미국 WJE사에 안전점검을 의뢰, 동년 4월 27일 이전까지 시공된 구조물을 대상으로 안전점검을 진행하였다. 당시 결과는 1012개소 중 부분재시공 39개소, 보수필요 190개소, 현지시정 200개소였다.

위와 같은 공사의 난항으로 1996년에는 대구~부산 구간은 기존 경부선을 전철화해 2002년 서울~부산 전 구간을 정상운행한다는 목표로 계획이 변경됐다.

이외에 경주 근처 노선 변경 등 여러 사건이 터지면서 사업비는 계속 불어나다가 결국 외환위기로 사업이 일시 중지되었다. 이 와중에 방치되어 있는 고속철 전선을 잘라다 녹여서 구리로 팔아먹은 일당이 검거되는 등의 사건도 발생하였다.

결국 1998년 7월 총 사업비 18조 4,358억 원을 들여 1·2단계로 구분해 단계별 시행을 가닥으로 하는 지금의 기본 계획이 확정되었다. 1단계로 12조 7,377억 원을 들여 서울 - 대구 구간은 대구·대전 도심을 제외한 전 구간에 고속철도 전용선로를 깔고 대구 - 부산 등 나머지 구간은 기존 경부선을 전철화해 서울 - 부산 전 구간을 일단 개통한 뒤에 1단계 완공 직후 5조 6,981억원을 추가로 들여 대구 - 울산 - 부산을 잇는 구간과 대전·대구 도심 구간 새 선로 공사를 마무리, 서울 - 부산 전 구간을 완전 개통한다는 내용이었다. 그리고 경기도 고양시 행신동에 KTX 전용 차량기지가 새로 들어서면서 경의선 행신역도 일부 편성에 한해 KTX 영업이 결정되었다.

1999년 10월 30일, 시험선 구간에 해당하는 충남 연기군 고등터널~충북 청원군 시목교 간 34.4km이 완공되면서 동년 12월 16일부터 고속선 시운전을 개시했으며, 차츰차츰 진행된 끝에 2000년 11월 13일 천안~대전 간 57.2km의 시험선 구간이 전체 완공되어 시운전을 개시하였다. 전체 공정률도 1997년 기준 15.3%에 불과했으나, 1999년 44.3%, 2001년 79.1%를 기록하며 비약적으로 상승했다. 이후 2003년 5월 30일 대전~대구 구간 신선 건설을 완료하고, 7월부터 고속선 구간 시험을 진행했다. 시험은 1단계 구간 개통 직후인 2004년 4월 29일까지 이루어졌다. 이 와중인 2003년 10월 31일 용산역/대전역/동대구역/부산역 리모델링이 완료되고 대구~부산 구간 경부 일반선 선형개량 및 전철화 공사까지 최종 완료되었으며, 2004년 3월 29일 부산차량사업소 내 고속철도기지의 완공을 끝으로 1단계 공정이 최종 마무리되었다.

2004년 1월부터는 영업시운전을 진행하였고, 3월에는 개통 전 대국민 시승행사를 진행하였다. 2004년 3월 30일 개통식을 갖고, 4월 1일부터 운행을 시작했다. 운행속도는 고속철도 구간에서 평균 250km/h, 최고 300km/h, 경부선에서는 최고 150km/h로 운행하였다. 이 때의 최소 운행시간은 무정차 KTX로 서울 - 부산 2시간 34분이었고, 정차역이 많으면 3시간이 걸리기도 했다. 고속철도라고 부르기에는 부족한 모양새였다.

1단계 개통 후 영업 구간은 행신역 - 서울역 - 광명역 - 천안아산역 - 대전역 - 동대구역 - (경부선 본선) - 밀양역 - 구포역 - 부산역이었다.

대구 - 부산 구간 2단계 신선 개통에는 동대구역과 부산역 사이에 신경주역을 건설하는 것이 국토해양부의 계획이었으나 타 지역에서도 정차역을 만들어 달라는 요구가 쇄도했다. 그 결과 오송역, 김천(구미)역이 추가되었고, 앞의 두 역과는 조금 다른 경우로 애초에 반대가 심했으나 결과적으로는 경부고속선의 주요 역이 된 울산역이 추가되었다.

오송역은 과거 1990년대 고속선 신설 당시 청주권 인구가 100만 명 이상이 될 경우 신설한다는 조건하에 계획되었고, 노무현 정부 당시 행정중심복합도시가 추진되면서 이 조건을 충족하게 되어 설치되었다. 다만 역의 필요성과 별개로 이 과정에서 발생했던 여러 가지 사건과 호남고속선의 분기역으로 선정된 것으로 인해 상당한 비판을 받고 있다. 더 자세한 내용은 이 문서를 보면 된다.

김천(구미)역은 그 필요성에 대해서는 대체로 인정하지만 구미시가 개입하여 선정된 애매한 역 위치 선정과 이름 때문에 비판받고 있다. 원래 본 위치는 김천시 교동 쪽에 통합 신김천역을 지으려 했지만, 구미시가 개입하여 역 위치와 이름 분쟁이 일어났기도 하다. 이쪽은 그래도 어느 정도 비용부담을 하고 표정속도 저하 문제가 적은 데다, 경북드림밸리(경북김천혁신도시)[35]가 바로 앞에 있어서 그나마 비판이 덜하다.[36]

한편 2기 고속철도역 중 울산에 새로 세워진 울산역은 울산 시내와 멀어서 회의적인 시선이 많았지만 막상 개업한 후 울산의 시외교통에 대격변을 일으키며 엄청난 성공을 거뒀다. 울산역이 개역하면서 기존 남구 삼산동의 동해선 울산역은 태화강역으로 개칭했다.

2단계 사업은 2004년에 착공하여 2010년에 완공될 예정이였으나, SOC 사업을 통한 경기부양책으로 2002년 6월에 조기 착공하여 2008년까지 완공하는 것으로 계획이 변경되었다.[37] 그러나 수도 없는 민원과 불평, 정치적 압력, 환경단체의 반발 등을 거치며 한도 끝도없이 늦어져 완공시점이 2010년까지 미뤄졌다. 일례로 경주시는 문화재 보존을 위해 전 선로를 지하로 매설하자는 방안이 강하게 제기되어 사업 일시중지 후 검토에 들어갔는데, 천문학적인 건설비 때문에 결국 무산되어 공기만 늘리는 결과가 되었다. 그리고 경주역으로 동해선과 중앙선이 옮겨오기로 했다.

울산~부산 구간에서는 양산시 원효터널 구간에 대해 천성산의 도롱뇽 서식지를 파괴한다는 주장이 제기되어 3차례나 공사가 중지되기도 했다. 부산광역시 금정터널 또한 금정산 생태계에 악영향을 줄 수 있다는 주민들의 우려 및 반대로 공사가 지연되기도 했다.

대전, 대구 도심구간은 1998년 7월 수정계획에서는 동대구 - 부산구간과 동시에 2004년 중 착공하는 것으로 예정되어 있었으나[38], 2002년 6월 동대구 - 부산 구간이 먼저 착공을 한지 7년 가까이 지난 2009년 3월에 착공을 하였다.[39]

2단계 사업은 당초 5조 6,981억 원으로 예상하였으나 대전, 대구 도심구간의 뒤늦은 착공으로 인하여 총사업비 8조 2,368억원이 소요되어 1·2단계를 합친 최종 사업비는 20조 9,745억원으로 사업이 완료되었다.

2010년 11월 1일에 정식 개통되면서 동대구역에서 부산진역까지 고속선이 신설되었으며 2023년 6월 현재 이 구간 개통으로 인해 서울-부산 평균 운행시간은 2시간 40분대로 과거 1단계 구간 개통 당시보다 10여분 정도 단축되어 있고 서울~부산 간 직통 열차와 대전, 동대구만 정차하는 열차가 각각 최단 2시간 10분대와 20분대로 운행한다. 동대구역과 부산역 사이에 경주역과 울산역이 들어섰다.

특히 이 구간은 전체 구간의 60% 이상이 터널과 교량인데, 국내 철도 터널 길이로 2, 3위를 했던 금정터널(20km)과 원효터널(13km)이 있다. 지금은 수서평택고속선과 경강선에 밀렸지만 울산역 바로 북쪽의 언양읍 구간은 강아치교를 국내 최초로 가설했으며 이 강아치교를 가설할 때 바로 밑의 울산고속도로와 24번 국도의 통행을 전면 차단이 아닌 부분 차단으로, 그것도 수십 분 만에 했다.[40] 또한 HEMU-430X 시제차량이 구간 시운전에서 최고시속 421km/h를 돌파하기도 했다.

경부고속선은 경부고속선 본선과 6개의 지선으로 이루어져 있다. 고속선 전용 신호보안장치인 TVM430을 사용하며, 비상시를 대비해서 수신호 없이 자동신호만으로 단선병렬 방식으로 운행이 가능하다. 따라서 고속선은 상하선으로 분류하지 않고 부산으로 내려가는 하선 방향을 'T1선', 서울로 올라가는 상선 방향을 'T2선'이라 하며, 이는 호남고속선과 수서평택고속선도 같다.

TRS라는 800MHz 대역의 전용 통신망을 사용하고 있으며, 전력공급은 일반선과 같이 교류 25,000V 60Hz를 사용하지만 주파수 특성이 다르다. 전차선 높이 또한 일반선은 5,200mm, 고속선은 5,080mm 다소 차이가 있으며 일정 높이로 고정되어 있다. 따라서 고속열차가 연결선을 통해 고속선 진입시 집전장치를 고속선 모드로 전환하여야 한다. 집전장치 선택스위치를 0위치→고속선 위치로 절환하면, 집전장치가 하강된 후 상승제한장치가 동작하면서 다시 상승하게 된다. 제한장치가 동작하면서 고속선 전차선 높이보다 더 상승하지 않고 일정하게 유지되도록 함으로써 전차선과 집전장치 사이에 걸리는 압상력을 최소화 시키도록 해 준다. 일부 연결선은 위상차이 등으로 인해 절연구간이 설정되어 있다.

본래 경부고속선은 연결선을 통해 대전, 대구 시내 통과 전에 경부선과 접속하고 시내를 통과한 뒤 다시 고속선으로 빠져 나가는 구조였으나, 대전 시내구간과 대구 시내구간이 2015년 8월 1일부터 신설, 개통되었다. 시내 구간은 소음, 진동 등의 문제와 그로 인해서 발생하는 민원으로 인하여 전용선이라고 해도 고속 운행을 하지 못하지만, 선로 용량 분산이라는 장점이 있기 때문에 처음부터 계획되어 있었다. 대전, 대구 시내구간 개통 이전인 2013년에 대구역 열차 추돌사고가 발생해 국가철도공단은 공기를 당초 계획보다 앞당겼고 2015년 개통하게 되었다.

2015년 8월 1일 대전, 대구 도심구간 개통으로 전용선 길이가 늘어나서, 일반 정기편 열차(관광열차 제외) 1회 승차권 공시 운임 중 최고액인 행신역~부산역 간 운임이 85,500원을 돌파했다. 일반실은 61,100원이다.

처음에는 시내 구간을 중앙선 시내구간이나 용산선처럼 지상 복선과 지하 복선안으로 지하화하기로 계획하고 있었으나, 지하화를 할 때의 예산 문제와 선로 근처 주민들이 오히려 지상화 및 선로변 환경 정비를 요구하여 관철시킨 듯 하다. 경부선이 건설된지 너무 오랜 시간이 흘러서 주변 시설도 많이 낙후되고, 심지어는 선로 근처가 슬럼화되는 경향이 있기 때문에 실제로 저렇게 요구했을 가능성이 높다.

제일 필요할 것 같은 서울 시내구간은 실시설계 완료 후 2025년에 착공할 예정이다.

경부고속선에는 총 8개의 지선이 있다. 현재 영업운전하는 지선은 시흥연결선과 건천연결선, 대구북연결선이 전부이다. 나머지는 사용하지 않거나 본선으로 편입되었다. 2019년 4월 17일 사업용 철도 노선번호 변경 고시로 7개 지선으로 변경되었다. 2021년 4월에는 화성고속연결선이 추가 고시되었다.

  자세한 내용은 광명역 문서를 참고하십시오.

  자세한 내용은 수도권 전철 1호선/광명셔틀 문서를 참고하십시오.

광명역의 교통연계를 위하여 금천구청역에서 광명역을 잇는 수도권 전철 1호선 계통을 신설하였다. 1호선 용산역에서 출발해서 금천구청역을 거쳐 광명역으로 가는 열차를 1시간에 1~2대 꼴로 운행하였는데 이용객이 거의 없음에도 불구하고 10량 편성을 집어넣었다.

결국 선로용량을 낭비하는 꼴이 된 광명셔틀은 2009년 1월 1편성당 4량으로 축소, 영등포역에서 출발하는 것으로 변경하였다. 영등포역에서 기관차가 들이받은 전동차 편성을 4량 2편성(311G06~311G07)으로 축소했다(기관차가 박은 부분 2량은 폐차). 재활용하기 전까지는 1호선에 10량 편성의 전동차만 있었다. 배차 간격도 넓어져 2016년 6월 기준 하루 운행횟수가 왕복 20회로 크게 줄어들었다. SRT 개통 이후부터는 왕복 40회로 증편했다.

장안대학교, 협성대학교, 수원여자대학교 혜란캠퍼스, 수원가톨릭대학교, 수원대학교, 수원과학대학교, 홍익대학교 화성캠퍼스 등의 화성시 봉담읍 소재 대학교들은 1호선 광명지선이 봉담까지 연장되어 봉담읍에 신규 전철역이 생겨나 병점역을 대체할 수 있는 도시철도 교통이 생기면 좋겠다는 농담이 있다. 특히 철도와 연계되는 교통이 빈약하고 자가용이 없으면 통학하기 힘든 수원여대 혜란캠, (수가대[50])에서는 더더욱 그러하다.

2024년도 철도통계연보에 따르면, 경부고속선을 경유하는 정기열차의 운행 빈도는 다음과 같다(단위: 회/일, 작성기준: 편도, 주중).

  자세한 내용은 인천발 KTX 문서를 참고하십시오.

2014년 지방선거에서 인천발 KTX를 공약으로 내세운 새누리당의 유정복 후보가 인천광역시장에 당선됨에 따라 경부고속선상에 수인선과의 연결선을 만들어 인천(정확히는 송도역)에 KTX 노선이 들어오게 된다. 구체적으로는 어천저수지 인근에서 화성고속연결선을 통해 어천역과 연결시킨다는 구상이다. 이와 연계하여 안산 초지역에도 KTX를 정차시켜달라고 경기도는 국토부에 건의한 상태이다. 인천시에서는 이 노선을 이용해 대전은 71분, 부산은 143분, 광주 110분이면 도착할 수 있다고 홍보하고 있다. 인천발 KTX는 2021년 12월 7일에 착공하였으며, 2026년 12월 개통 예정이다.

  자세한 내용은 수원발 KTX 문서를 참고하십시오.

기존 경부고속선은 수원역을 지나지 않고 있다. 한편, 수원 경유 KTX의 수요가 증가하였지만 수원 경유 KTX는 대전역까지 제한 속도가 낮은 경부본선을 이용하고 있다. 이를 해결하기 위해 평택지제역 부근에서 KTX가 고속선을 탈 수 있는 수원발 KTX를 추진하였다. 이를 위해 경부본선과 SRT 평택지제역을 잇는 평택고속연결선이 2020년 12월 21일에 착공했다.

본래 경부고속선 대전 시내 구간은 지하로 계획되어 있었으나, 예산 등의 문제로 1단계 사업 당시 이뤄지지 못했다. 대신 지하 전용선 개통 전까지 재래선 접속을 위한 대전북연결선을 먼저 건설하여 임시로 사용하기로 하였다. 그러나 대전 도심 구간 사업(2015)에서도 해당 구간의 지하 신선 계획이 빠짐으로서 본 사업은 일단 무산되었고, 그 결과, 그 동안 (04-15') 지선으로 분류되었던 구간이 경부고속선 본선으로 편입되었다.

현재 이 구간은 평면, 종단 모두 매우 불량한 급곡선 S자 선형을 하고 있으며, 특히 고속 주행을 하다 감속해야하는 하행 선로 (부산쪽)에서 안전 우려가 높다. 이를 개선할 목적으로 국가철도공단 (당시 철도시설공단)은 이 구간을 '경부고속선 안전취약개소'로 명명하고 2020년 지하 전용 신설선을 재추진하였다.

신설선은 대전 대덕구 신대동 산 13-6 (서기 151km850) 일대에서 분기하여 지하로 진입한다. 이후 회덕동과 읍내동 지하를 완만한 S자를 그리며 통과하다, 한남대학교 서쪽 오정동 676 (서기 156km925)에서 지상의 기존선과 합류하여 대전역쪽으로 운행하는 것으로 계획하였다. 터널 길이는 기본계획 기준 4,290m이며 서울쪽은 복선 터널, 부산쪽은 합류를 위해 상하선 단선터널로 지하에서 분기한다.

사업 목적은 경부고속선의 안전취약개소를 해소하는 것으로 하고 부가적인 편익으로는 대전시 북부의 배선 재설계, 대전조차장 기능 조정, 경부고속선 소요시간 단축이 있다. 기본설계 당시 시뮬레이션 기준 예상 단축 소요시간은 50~60초 수준으로 보도되었다.

2020년 1월 총 5.96km의 신설선 구간을 2개 공구로 나누어 설계시공일괄(턴 키) 방식으로 입찰제안을 요청하였고 동년 7월에 1공구는 남광토건 컨소시엄, 2공구는 현대건설 컨소시엄으로 시공사를 결정하였다. 이후 동년 10월에 공사계약을 체결하고 실시설계로 이행하였으며 2021년 10월에 1차 착공하였으나, 2022년 초부터 한국철도공사와의 마찰이 발생하여 사업이 장기간 지연되었다.

한국철도공사에서는 사업 계획에 대해 반발하였다.[51] 일 22회 운행하는 서대전 경유 편성은 지하 구간 진입 전에 분기해야 하므로 사업의 수혜를 받지 못하며, 이 경우 안전취약개소 해소라는 본 사업의 목적이 무색하게 기존선을 존치해야하는 문제가 생긴다.
운전기술적으로도 30퍼밀의 구배는 현행 고속전용선에 없는 급구배이며 KTX-1 열차와 KTX-산천 열차가 운행하는 데에는 당장 문제가 없을지 모르겠으나, 도중에 단전이나 열차 고장으로 인해 멈춰섰을 시, 구원 운전이 불가능한 경사라고 주장하였다.
또한, 부산쪽 일반선로 접속부에서도 공단 설계는 단계별 시공을 위해 일시적인 3선 운행을 제안하였는데, 선로 용량 저하와 그로 인한 민원 및 운행 편수 감소에 대한 보상이 미흡하다고 지적하였다. 한국철도공사에서는 이를 두고 현재의 4선 운행을 유지할 수 있도록 설계 변경을 요구하였다.

지하로 신선이 통과하는 한남대학교에서도 선형 변경을 요구하며 반발하였다. 그러나 노선이 적기에 개통하지 못한다면 충청권 광역철도 운영에도 지장이 생기는 만큼 공단에서도 원안을 유지하고자 하였다.

끝끝내 양 기관이 이견을 좁히지 못하자, 2023년 국토교통부가 중재에 나섰으나 실패했다. 결국 감사원으로 공이 넘어갔다. # 완공 시점도 2027년으로 연기되었다. # 2024년 11월 보도에 따르면 두 기관과 국토교통부는 대안 선형을 수용하기로 하고 이듬해 3월까지 재설계하기로 협의했다. 사업비는 3100억여원대로 원안보다 600억원이 줄었다.

한편, 내부 문건으로 중재사건 심리기일에 대해 논의하였는데, 알고보니 사업 지체로 인해 국가철도공단과 현대건설 사이에 추가 설계비와 관련된 78억원대 사업비 분쟁이 있었고 상사중재원 중재기일이 잡혔던 것이었다. 2024년 12월 중재판정이 나온다고 보도되었다.

2025년 4월, 건설공사 설계 마무리 단계이며 국토교통부에 실시계획 승인을 요청한 상태라는 보도가 나왔다. 2025년 7월 드디어 착공에 들어간다는 내용도 전했다. 삼자가 얽힌 지난한 분쟁이 끝난 것으로 보인다. #

이후 2025년 9월 15일에 국토교통부에서 실시계획을 승인했다. 해당 자료 상에서 대전북연결선 개량은 2029년 12월 완공으로 공개되었다.국토교통부 공지사항 - 경부고속선 안전취약개소(대전북연결선)건설공사 실시계획 승인

  자세한 내용은 평택-오송 고속철도 문서를 참고하십시오.

수도권에서 위와 같은 추가 출발지 노선들이 생겨나고, 비수도권에서도 포항, 진주, 창원 등의 추가 종착지 노선이 생기면서 이 사이의 허리 격인 평택~오송 구간의 선로용량 포화 문제가 제기되었다. 이를 해결하기 위해 평택-오송 고속철도에 대한 계획을 세웠고, 2019년 1월 예비타당성 심사 면제를 받았다. 이 점에 있어서 표면적이지 않은 내부적 부분에서는 그 중요성에 비해 타당성 수치가 상대적으로 낮게 나오는 현실적인 문제가 있다는 국토교통부의 덧붙임이 있었다.

  자세한 내용은 수색-광명 고속철도 문서를 참고하십시오.

현재 서울 시내 구간에 KTX가 들어가는 전용 고속선이 없으며 기존 경부선에 운행하고 있다. 이로 인해 서울 시내 경부선 선로 용량은 포화 상태이다. 그로 인해 1991년부터 지금까지 지적당했었고 제3차 국가철도망 구축계획, 제4차 국가철도망 구축계획에 항상 포함되었다. 실제로 2002년 예비타당성조사를 통과하기도 했었다. 하지만 예산 문제로 인해 현재까지 이를 해결하지 못하고 있다. 그나마 2022년 예비타당성조사를 통과하였으며 사업이 추진중에 있다.

최근 국가철도공단과 철도건설업계에 따르면 공단이 국토부의 사업 기본계획 고시 이후 올해 하반기인 2025년 9월경 턴키(설계·시공 일괄입찰) 발주할 예정인 것으로 확인된 기사가 나왔다. 이같은 계획에 따라 대전북연결선 사업 이후 철도 재정 투자사업 참여가 뜸했던 현대건설이 해당 사업(1개 공구)에 입찰할 예정인 것으로 알려져 업계의 관심을 모으고 있다.#

  자세한 내용은 광명-평택 고속철도 문서를 참고하십시오.

화성시 향남읍과 평택시 청북읍 사이에 또다른 연결선로를 부설해서 서해선과 연결하여 KTX를 투입할 계획이다.

  역목록에 대한 자세한 내용은 경부고속선/역 목록 문서를 참고하십시오.