2축차

2축차(二軸車;four-wheel car)는 철도차량의 일종으로, 대차가 없거나 단 하나의 대차만 가지고 있어 2개의 축만 가진 차량을 말한다.

개요

2축차는 구식의 철도차량에서 종종 발견되는 것으로, 통상적인 철도차량과 가장 큰 차이는 방향전환이 가능한 대차 구조가 생략되어 2개의 축만을 가지고 있는 차량이다. 대차의 발명 이전에는 2축차는 마차로부터 유래하여 초창기 철도에서 널리 사용되었던 방식이며, 대차가 적용된 보기차량이 널리 보급된 이후에도 한동안 오래 사용되어 왔다.

2축차는 상대적으로 대차 구조가 생략되거나 단순화되기 때문에 경량화에 유리하며, 또한 동시에 구조가 단순해지기 때문에 윤활, 마모를 관리해야 하는 부속의 숫자가 줄어드는 강점이 있다. 특히 자중 대비 적재량 면에서 유리하다는 이유에서 화차에서 널리 사용되었다.

하지만, 두 축 간의 거리(고정축거)가 길어질수록 차륜의 횡압이 높아지기 때문에 탈선하기 쉬워서 차량의 크기나 용적을 확대하기가 어려우며, 2축 만으로 하중을 지지해야 하는 만큼 1량당의 총 중량은 줄어들게 된다. 여기에 한 축에 붙은 현가장치가 주행중의 모든 변위를 감당해야 하기 때문에 대차구조와 달리 개별 대차가 변위를 평균하거나 여러 대차에 나누어 감당하는 것이 어려워, 고속주행시에는 탈선의 위험이 커지는 문제가 있어서 경량화나 구조 단순화의 장점이 희석되는 문제도 있다.

분류

직결식

차체에 현가장치를 직접 설치한 타입. 주로 19세기 이전의 차량들에 흔히 보이나, 20세기 이후에는 화차에서 주로 발견된다. 일본 국철의 일반화차에 흔하게 쓰였으며, 일부 초창기 컨테이너 화차에도 사용되었다. 적재량을 늘리기 위해서 축을 하나 더 설치해서 3축차를 만든 경우에도 대개 이 타입의 직결식 서스펜션 구조를 가지고 있다. 대개 판스프링 서스펜션을 사용한 것이 대부분이며, 주행성능 개선을 위해서 판스프링의 지지부를 링크 구조로 바꾼 타입이 널리 사용되었다.

단대차식

1개의 대차 구조 위에 차체를 설치한 타입으로, 구식의 노면전차 차량(Single-truck tram)에 주로 쓰인다. 긴 축거를 가진 대차 1대 위에 2차 현가장치를 설치하고 차체를 설치한 것으로, 직결식보다 복잡한 구조를 취하였다. 역시 승차감이 나쁘고 고속주행성능이 떨어지는데다, 1량으로만 운전해야 하는 노면전차의 특성상 승차정원이 적다는 단점까지 겹쳐서 초기 차량에서나 쓰이고 이후에는 도태되었다.

1축대차

탈고 차량 등에 널리 쓰이는 방식으로, 차체와 대차간이 분리되어 조향 가능한 구조로 만들어진다. 탈고의 경우는 아예 1축 관절대차 구조로 만들어져서 고속주행성능과 구조적 단순함을 양립하고, 틸팅과 함께 궤간가변 기능까지 설치하는게 가능했다. 물론, 차량의 크기와 적재하중이 줄어서 1량당 승차정원이 줄어들고, 현가장치가 대형화되는 약점이 남아있기는 하다.

한국철도에서 생각보다 많이 볼 수 있는 데, 보선용 소형장비에 1축 대차를 적용한 사례가 꽤 많다. 또한 구형 차장차 중에 1축 대차 구조가 적용된 것이 있다. 1축 대차 2개를 설치한 것으로, 관절대차 구조는 아니지만 고속주행 성능과 승차감을 확보하기 위한 조치로 생각된다.

고무차륜열차에서 자주 볼 수 있다. 고무차륜에서 1축 대차를 적용할 경우 차축에 별도의 현가장치를 하지 않기 때문에 차축+전동기가 차대 현가장치에 바로 이어지는 구조가 되어서 조향이 가능한 직결식 비스무리한 구조가 된다.