무화기관차

광차용 공압식 무화기관차

무화기관차(無火機關車; Fireless Locomotive)는 차량에 저장된 압축공기 또는 수증기를 이용하여 구동하는 기관차이다.

개요[편집 | 원본 편집]

설탕공장의 증기식 무화기관차

무화기관차는 차량 자체에서 연소 과정이 없이 동작하는, 보통 저장된 압축공기나 고압의 증기[1]를 이용하여 구동하는 기관차의 일종이다. 구조적으로는 증기기관차와 거의 동일하여 그 설계를 유용하거나 아예 차량을 개조해서 만들 정도이다. 증기기관차와 달리 보일러 대신에 대형의 압축공기 탱크 내지는 증기 탱크를 달고 있으며, 그 압력으로 피스톤을 가동하여 구동하는 방식이다. 차내에 불을 때지 않는다는 특징이 있지만, 전적으로 공급된 압력에 의존하기 때문에 운전시간이 짧다는 한계가 있다.

용도[편집 | 원본 편집]

처음으로 개발되었던 19세기에는 시가지의 매연배출 규제나 민원으로 인해 스팀더미같은 증기기관차를 쓰기 힘든 노면전차에 적용되었지만, 전기동력이 실용화되면서 운용이 까다로운 무화기관차는 금방 퇴출되었다.

하지만, 입환기, 특히 공장에서 운용하는 입환기로서는 꽤나 상성이 맞아서 20세기 전반까지 사용되었다. 과거의 공장에서는 외부로부터의 전력공급이 아닌 시설내에 설치된 보일러로부터 공장내의 기계 동력이나 설비에 필요한 열을 공급받는 경우가 많았는데[2], 여기에서 증기나 압축공기를 공급받으면 별도의 동력비가 들지 않아 운용상의 이점이 컸기 때문이다. 또한, 환기가 곤란한 실내에서 운용하는 경우나, 분진이 많이 발생하는 제분소나 제당공장 같은 시설 또는 화약공장처럼 화기의 규제가 필요한 시설에서는 폭발 방지를 위해서라도 무화기관차를 사용해야 했다. 특히나 스파크나 화염을 극단적으로 억제해야 하는 경우에는 전기차량이나 심지어 배터리식 차량 조차도 사용이 곤란해서 이런 압력 탱크를 쓰는 무화기관차가 필수적이다.

현재[편집 | 원본 편집]

구내철도를 적극 운용하는 공장시설이 줄어들면서 무화기관차 역시 거의 사용이 없어진 편이다. 독일, 인도네시아 등지에 공장 구내용 기관차로 사용되고 있는 곳이 소수 남아있는 정도이다. 무엇보다 극단적인 방폭설계가 필요한 경우가 아니라면 배터리식의 차량이 운용이 편리하기 때문이며, 아예 철도 기반의 구내운반설비를 안쓰는 경우가 늘어나면서 거의 사양화된 추세이다.

각주

  1. 정확히는 고압상태로 끓는점 이상으로 과열된 과열수(superheated water)로 저장한다. 증기를 사용하여 압력이 저하되면 압력저하로 끓어오르면서 증기를 생성하게 된다. 물론 온도가 내려가면서 점차 증기생성량이 감소하게 되지만.
  2. 지금으로서는 상상하기 어렵지만, 배관을 통해 증기나 공기압을 공급해 기계를 구동하거나 심지어 기어와 풀리 등의 기계장치로 전달하기도 했다.