고속철도

고속철도
高速鐵道
High-speed rail
Grande vitesse ferroviaire
Hochgeschwindigkeitsverkehr

1 개요[편집]

기존의 철도 차량보다 더 빠른 철도 차량, 또 그에 대응할 수 있는 시설들을 지칭한다. 고속철도에 대한 정의는 각 국가별로 다소 다른데, 가장 대표적으로 사용되는 정의로는 국제 철도연맹에 의한 정의로, 개량된 선로에서 200 km/h 이상, 새로 건설된 선로에서 250 km/h 이상을 내도록 설계된 차량과 시설을 통칭한다.[1] 단, 이 정의가 생기기 이전에 지어진 노선들에 대해서는 관행적으로 고속철도라고 인정하는 편이다. 가령 신칸센 0계라든지 죠에츠 신칸센[2] 같은 경우는 이 정의를 만족시키지는 못하지만, 과거부터 쭉 고속철도로 인정받아 왔기에 별도로 분리해보지는 않는 편.

고속철도에 대한 국내에서의 법적 정의는 "열차가 주요 구간을 시속 200 킬로미터 이상으로 주행하는 철도로서 국토교통부장관이 그 노선을 지정·고시하는 철도"이다.[3] 따라서 200 km/h 이상으로 달릴 수 있는 구간을 포함한 노선으로서 국가가 별도로 지정한 노선이 고속철도가 되며, 이 구간 중에 일반철도와 비슷한 속도로 다니는 구간(도심지 구간)이 포함되어 있어도 해당 구간은 고속철도로 간주한다.

「철도사업법 시행규칙」에서는 요금의 차등을 두기 위해, 300 km/h 이상인 '고속철도' 노선과 200km/h 이상 300km/h 미만인 '준고속철도' 노선으로 세분화되어 있다.

2 역사[편집]

고속열차는 다음의 두 철도망에서 개척되어 시작되었다.

  • 일본의 신칸센 : 1964년에 도쿄-오사카 구간을 개통하여 210km/h로 영업운행을 하였으며, 1985년에 240km/h, 1990년에 275km/h로 속도를 증가시켰다.
  • 프랑스TGV : 파리-리옹간의 TGV가 1981년에 260km/h의 최고속력으로 개통하였으며, 1983년에 270km/h, 1989년에 300km/h를 돌파하였다.

위의 두 철도망은 무두 포화상태의 기미를 나타내거나 이미 선로 용량이 과포화된 노선에 건설되었다는 특성이 있다. 당시 기존 선로를 개량할 것이냐, 아니면 새로운 고속선로를 건설할 것이냐를 놓고 고민하다 후자를 채용한 것. 이후 고속선로는 1980~90년대에 독일, 이탈리아, 스페인 등으로 확장되게 된다.

2.1 미칠 듯한 속도로의 도전사[편집]

여기서는 철도 차량 중 시속 200km 이상을 기록한 차량에 대한 기록이다. 고속철도라는 개념을 처음 도입시킨 것은 신칸센이지만, 그 이전에 고속철도라고 할 수 있는 200km/h에 도전한 차량들에 대한 역사라고 보면 될 듯.[4]

2.1.1 영국[편집]

2.1.1.1 말라드(MALLARD) 호[편집]
  • 도입시기 : 1935년
  • 제작회사 :
  • 도입노선 : 런던-안드-노스이스턴(LNR)
  • 동력방식 : 증기(!!!)
  • 기록속력 : 202.8km/h 1938년 7월 3일 그란삼-피타보로 구간
  • 제원 : 차륜경 2,032mm, 3실린더 470×660mm, 보일러압력 17.6kg/cm³, 화상면적3.83m², 길이 21,652mm 동륜추출력 1,650PS
  • 현재상태 : 요크 철도박물관 정태보존
  • 기타 : 제작번호 4468

2.1.2 독일[편집]

2.1.2.1 시험전차[편집]
  • 도입시기 : 1901년
  • 제작회사 : AEG / Siemens
  • 도입노선 : Marienfelde - Zossen
  • 동력방식 : 3상 교류
  • 기록속력 : 210.2km/h
  • 제원 :
  • 현재상태 : 실물 소실, 베를린 교통기술박물관에 모형 전시중
  • 기타 : 시험제작차량
2.1.2.2 독일 국유철도 급행여객용 기관차 06형[편집]
  • 도입시기 :
  • 제작회사 :
  • 도입노선 :
  • 동력방식 : 증기(!!!)
  • 기록속력 : 200.4km/h
  • 제원 :
  • 현재상태 :
  • 기타 :
2.1.2.3 독일 국유철도 급행여객용 기관차 E19.1형 12호[편집]
  • 도입시기 :
  • 제작회사 : SSW/Henschel
  • 도입노선 :
  • 동력방식 : 전기
  • 기록속력 : 225km/h
  • 제원 :
  • 현재상태 : E19.12호 뉘른베르크 교통박물관에 전시중
  • 기타 :
2.1.2.4 독일연방철도 202 003 (DE2500)[편집]
  • 도입시기 : 1971년, 1974년
  • 제작회사 : Henschel-BBC
  • 도입노선 :
  • 동력방식 : 디젤-전기
  • 기록속력 : 250km/h
  • 제원 :
  • 현재상태 : 베를린 교통기술박물관에 보존 전시중
  • 기타 :

2.1.3 프랑스[편집]

2.1.3.1 SNCF BB9004[편집]
  • 도입시기 :
  • 제작회사 :
  • 도입노선 :
  • 동력방식 : 전기(직류)
  • 기록속력 : 331km/h
  • 제원 :
  • 현재상태 : 뮬루즈 철도박물관 보존
  • 기타 :
2.1.3.2 ZZy 24408[편집]
  • 도입시기 : 1934
  • 제작회사 : Ettore Bugatti
  • 도입노선 :
  • 동력방식 : 가솔린
  • 기록속력 : 196km/h
  • 제원 :
  • 현재상태 : 뮬루즈 철도박물관 보존
  • 기타 :

2.1.4 일본[편집]

2.1.4.1 1000형 시험차[편집]
  • 도입시기 : 1962년
  • 제작회사 : 기차제조 (현재 가와사키 중공업), 니혼사료
  • 도입노선 : 도카이도 신칸센
  • 동력방식 : 직권 정류자 전동기
  • 기록속력 : 256km/h
  • 제원 : 전장 24,750 mm, 전폭 3,380 mm ,전고 3,950 mm
  • 현재상태 : 두 편성 모두 해체, 팬터그래프만 JR 동일본 철도 박물관에 보존
  • 기타 : 도카이도 신칸센의 개통 전 0계의 A, B편성의 프로토타입 열차. 그 중 B편성이 당시 전차방식으로는 처음으로 최고속도를 기록했다.
2.1.4.2 951형 시험차[편집]
  • 도입시기 : 1969년
  • 제작회사 : 951-1 가와사키 중공업, 951-2 니혼사료
  • 도입노선 : 도카이도 신칸센
  • 동력방식 : 직권 정류자 전동기
  • 기록속력 : 286km/h
  • 제원 : 전장 25m, 전폭 3,386mm, 전고 4,490mm
  • 현재상태 : 전체 2량 중 1량 해체 (951-2), 나머지 1량(951-1) 히카리플라자 내 신칸센 자료관에 동태보존
  • 기타 : 산요신칸센 개통을 앞두고 차량 성능을 향상시키기 위해 제작된 차량.
2.1.4.3 961형 시험차[편집]
  • 도입시기 : 1973년
  • 제작회사 : 가와사키 중공업, 니혼사료, 히타치 제작소
  • 도입노선 : 오야마 시험선 (현재오야마역 부근)
  • 동력방식 : 직권 정류자 전동기
  • 기록속력 : 319km/h
  • 제원 : 전장 25,150 mm, 전폭 3,380 mm, 전고 4,000 mm
  • 현재상태 : 선두차 2량이 JR 동일본 센다이 종합차량소 구내에 보존
  • 기타 : 신칸센 200계 전동차의 전신으로, 당초에 산요 신칸센에서 시험주행을 했으나 어른의 사정으로 오야마 시험선에 옮겨져 진행되었다. 보존된 현재는 구형 200계 도색 색상에 맞춘 초록색 띠지만 시험주행 당시엔 파란색 도장이었다.

3 시스템[편집]

분류에 따라서 세세하게 나눌 수 있지만, 일단은 크게 보자면 다음과 같은 편.

3.1 일본식[편집]

일본타이완에서 채용 중인 방식으로, 일본의 신칸센 시스템을 기반으로 한다. 다른 고속철도와 달리 독특한 요소가 많은 편.

  • 동력분산식: 최초부터 각 차량에 동력이 배분된 동력분산식 방식을 사용하였다.
  • 완전분리형: 기존 철도 노선과 호환이 되지 않는 형태로 완전하게 분리된 체계를 사용한다. 기존선 활용이 아주 불가능한 건 아니지만, 불리한 요소가 상당한 편이다.

특히 신칸센 시스템은 단일 노선 대용량 수송에 특화된 형태로, 일본이나 타이완 같이 인구밀도가 높고 축선 형태로 인구 구조가 형성된 나라에는 유리한 편이다. 그러나 시스템 활용성이 떨어지는 것과 차량 경량화 문제로 인한 안전 문제[5] 등은 개선해야 할 과제로 꼽히고 있다.

3.2 유럽식[편집]

프랑스 TGV 등에서 최초로 시작해 독일 ICE 등의 시스템에서도 보이는 형태. 대도시 구간이나 미완성 구간에 대해서도 고속철도 차량을 그대로 사용해 영업할 수 있는 형태로, 한국이나 중국을 포함, 세계에서 가장 많이 쓰이는 고속철도의 운용 형태다.

차량에는 별다른 제한이 없으며, 과거에는 총괄 제어가 어려웠던 데다가 중량 문제로 인해 점착력을 얻어야하므로 견인력이 집중되는 동력집중식 위주였으나 현재는 그러한 요소에 대해 제어가 어렵지 않게 됨에 따라 동력분산식을 채용하고 있는 편이다.

노선 시스템은 신칸센과는 완전히 반대로, 대도시 주요 구간 등에서는 기존선을 활용해 접근성을 높이고 있으며, 고속전용선을 깔기 어렵거나 아직 완성되지 않은 경우에도 기존선을 그대로 활용할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 이러한 요소로 인해 정시성 문제에서 자유롭지 못하다는 것은 문제다. 그러나 신칸센식에 비해서 활용도가 높다보니 많은 나라에서 이 방식을 쓰는 편이다.

다만 북유럽이나 오스트리아 등에서 채용하는 방식은 이와는 약간 다른데, 위의 고속전용선을 활용하는 방식과 상당히 유사한 편이지만, 이들 나라는 고속전용선에 대한 고려가 거의 없다고 보면 된다. 인구밀도가 워낙 낮거나 지형 문제로 중간역이 들어서기 어려운 나라들이다보니, 기존선을 개량하는 방식으로 고속선을 그대로 그어버리는 케이스. 차량 역시도 범용성이 높은 방식을 쓰는데, 오스트리아의 경우 레일젯과 같은 기관차+객차형 고속철도를 도입해 기관차를 추가 활용할 수 있게 해두는 식으로 활용성을 높이고 있다.

4 운용 국가[편집]

5 각주

  1. http://www.uic.org/highspeed
  2. 물론 한때 275 km/h 운전이 이루어졌을 땐 정식 고속철도였으나, 현재는 240 km/h로 억제된 편이라 문제가 될 수는 있다.
  3. 「철도의 건설 및 철도시설 유지관리에 관한 법률」 제2조제2항
  4. 세계의 고속철도/ 사토우 요시히코 저; 장경수; 백남욱; 김기환 공역. 서울: 골든벨, 1999 참조
  5. 완전분리형에 동력분산식이다보니 동력을 높이고 중량을 줄일 수밖에 없어 상대적으로 차체 강도가 낮은 편이다.