김 용묵의 절대공간 - 블로그

전기는 훌륭한 단백질 공급원..은 아니고, 훌륭한 동력 공급원이며 매력적인 에너지이다. 그러나 생산과 동시에 광속으로 흘러가 버린다는 특성상, 전기는 여느 물리적인 연료와는 달리 저장과 축적이 어렵다는 게 난감한 점이다. 획기적인 장거리 무선 송전 기술이라도 개발되지 않는 한, 전기로 움직이는 교통수단에다 전력을 공급하는 방식은 다음 세 시나리오 중 하나로 귀착될 것이다.

1. 자기가 전력을 직접 생산해서 쓴다: 이건 뭐 원자력 잠수함에서나 가능한 일이니 제낀다. 디젤 전기 기관차 같은 경우도 응당 논외로 하고.
2. 전적으로 배터리로부터 공급받는다: 무겁고 비싼 배터리의 충전 용량과 충전 시간, 그리고 수명 같은 여러 기술적인 어려움이 있다. 게다가 배터리는 충· 방전을 거듭할수록 용량이 하락하기 때문에 교체가 필요한 소모품이다. 그래서 순수 배터리 기반 전기 자동차는 단거리나 소형 교통수단에 머물러 있고, 하이브리드는 반대로 무게와 가격 문제 때문에 중형급 이상의 고급차에나 적용되고 있다.
3. 전차선으로부터 공급받는다: 철도는 그나마 이게 가능해서 다행이다. 아니면 딱 전차선이 놓인 노선만 달리는 시내버스 정도나 말이다.

그래서 3번에 속하는 전기 철도 차량의 경우, 차량의 일정 부분이 전차선과 접촉하면서 끊임없이 전기를 공급받아야 한다. 가장 무난한 방식은 전차선을 선로의 위에다 달고, 열차는 천장에 달린 팬터그래프가 그 전차선과 접촉하여 전기를 받는 것이다.

이런 이유로 인해, 어떤 철도가 전철화되면 선로 주변엔 일정 간격으로 어마어마한 개수의 전봇대가 세워지고 빨랫줄마냥 전깃줄이 선로를 따라 주렁주렁 달린다. 전철화는 아무래도 주변 미관에는 좋은 영향을 끼친다고 볼 수 없다. 무슨 지중화를 할 수도 없는 노릇이니 말이다.
전철화 작업에는 초기에 굉장히 많은 시설 부설 비용이 들기 때문에, 초기 투자 비용을 능가하는 이익이 날 거라는 확신이 설 정도로 장사가 잘 되는 노선만을 선별하여 전철화를 해야 한다.

하지만 역사적으로는 팬터그래프 집전 방식이 최초로 쓰인 것은 아니다. 전차선을 열차의 위에다 설치하는 게 아니라 아래의 선로에다 같이 설치하는 방식이 먼저 쓰였다. 일명 제3궤조 집전식.

여기서 용어 설명을 좀 하겠다.
'궤조'란, 열차 하나가 다닐 수 있는 철길을 구성하는 길다란 선 모양의 쇳덩어리 하나를 가리킨다.
이 궤조가 특정 궤간을 유지하여 평행하게 둘 깔리면 '궤도'가 된다. 열차가 궤도를 벗어나는 사고를 일으키면 탈선했다고 표현한다. 그리고 모노레일은 궤도가 단 하나의 궤조로만 구성된 교통수단이다.
끝으로, 노반이 다져지고 침목도 깔리고 열차가 실제로 달릴 수 있는 형태로 궤도가 놓인 철도 시설 전체를 '선로'라고 부른다.

따라서 제3궤조라 함은, 한 궤도에 양 바퀴를 올려놓는 두 개의 궤조뿐만 아니라 전력을 공급하는 제3의 궤조가 하나 또 놓인다는 걸 일컫는다. 전기 철도라고 해서 무조건 치렁치렁 전차선과 전봇대가 달려 있는 건 아니라는 뜻이다.

꽤 유명한 사진이다. 이것은 독일의 베르너 폰 지멘스가 발명한 세계 최초의 전기 기관차로, 1879년에 베를린 박람회에 출품하여 선보인 모습이다.
좌우로 총 6명의 승객이 앉은 객차가 3개(= 총 18명) 편성되었으니, 영락없는 놀이공원용 꼬마열차 크기이다. 궤간은 겨우 490mm로 일본 케이프 궤간의 절반, 표준궤의 1/3 규모에 불과하다. 박람회장 내부에 설치된 시험선은 300m 남짓한 길이였다고 한다.

규모가 워낙 작기 때문에 혹시 그냥 배터리로 달린 건 아닌가 하는 생각이 들었는데 그건 아니고, 그 작은 선로의 중앙에 직류 150V짜리 제3궤조가 있었다. (오늘날 지하철이 사용하는 1500V가 아님! 0이 하나 빠졌다. 그냥 가정용 전기 콘센트와 비슷한 규모의 전압.)
기관차는 3마력짜리 전동기로 그냥 사람이 살짝 빨리 걷는 속도인 시속 6km를 냈다고 한다. 단, 객차를 끌지 않고 기관차만 혼자 달릴 때는 그 두 배의 속도도 가능했다고.

제3궤조 집전식은 선로 주변의 미관을 해치지 않으며 시설 부설 비용이 저렴하다. 차량의 위에 치렁치렁거리는 주변 시설이 없으니 특히 지하철의 경우, 딱 열차 하나만 간신히 지나갈 만치 터널을 작게 뚫어도 된다는 큰 장점이 있다. 건설비를 절약할 수 있다는 뜻이다.

이렇게 극단적으로 작은 터널은, 팬터그래프 집전 방식을 기준으로 건설된 지하철에서는 상상도 할 수 없을 것이다.
위의 사진은 세계에서 최초로 건설된 지하철인 런던 지하철이다. 런던이야 제3으로도 모자라서 제4궤조라는 특이한 집전 방식까지 독자적으로 개발해서 쓰는 동네이다만, 얘네들뿐만 아니라 고무 타이어로 유명한 파리 지하철도 제3궤조요, 일본 도쿄의 지하철도 초창기에 개통한 두 노선인 '긴자'(1927) 선과 '마루노우치'(1954) 선은 직류 600V 제3궤조 집전식이다. 그러니 이들 지하철이 다니는 곳은 선로 주변에 전차선이 보이지 않는다.

일본 지하철 얘기가 나왔으니 조금만 더 첨언하자면, 이들 초창기 지하철들은 영국 기술의 입김이 강했는지 의외로 협궤도 아니며 표준궤이다! 신칸센이 1964년에 등장할 때까지 일본에는 간선 철도에 표준궤란 존재하지 않았었는데 일개 지하철이 표준궤라니, 이례적인 경우가 아닐 수 없다. 그리고 일본의 다른 대부분의 로컬 철도들은 협궤에 직류 1500V 팬터그래프 집전 방식을 쓰고 있는 관계로, 긴자 선과 마루노우치 선은 지하철계의 외톨이로 사철과의 직통 운행을 전혀 못 하고 있다.

그리고 또 생각해 볼 점은, 도쿄의 최초의 지하철과 제2의 지하철의 개통 시기 사이에 무려 25년이 넘는 간극이 존재한다는 점이다. 일본이 태평양 전쟁을 안 일으켰으면 지하철이 분명 더 일찍 개통 가능했을 것이다. 그때는 물자가 부족해서 철도 건설은커녕, 있는 철도의 선로도 뜯어 가던 시절이었으니까! 이렇듯, 철도 하나만으로 역사, 지리, 과학 등 이야깃거리가 꼬리가 꼬리를 물고 쏟아져 나온다.

자, 다시 제3궤조 얘기로 돌아온다.
전차선을 차량 아래의 선로에다 또 하나의 궤조 형태로 설치하는 방식은 저렴하고 미관에 좋다는 장점이 있다.
그러나 단점도 만만찮아서 선로에 사람이나 이물질이 떨어지면 안전이 굉장히 위협받게 된다. 또한 선로 분기나 교차가 발생하는 지점에서 전력을 공급해 주기 어려우며, 건널목 같은 데는 아예 절연을 시켜 줘야 한다. 선로가 침수되거나 결빙됐을 때도 골치가 더 아파지는 건 덤이다. (작년 겨울에 의정부 경전철이 운행 멈춘 것 기억하시는지?)

물론, 바닥에 놓인 전차선의 위에다 덮개를 씌워서 제3궤조를 사람이 밟는 것 정도로는 감전이 되지 않게 하는 최소한의 안전 장치는 다 있다. 하지만 그 경우 열차의 입장에서 집전 설비가 더 복잡해지고 유지 비용이 증가하는 건 불가피하며, 이런 한계로 인해 제3궤조 방식 전철은 고속화가 좀 어렵다. 영국에서 있는 수단 없는 방법을 다 동원하여 시속 160~170km 정도까지 달려 본 게 최고 한계라고 한다.

게다가 제3궤조로는 직류 수백 V, 혹은 정말 많아야 1000몇백 V 정도까지는 보내도, 이런 방식으로 수만 V에 달하는 교류 전기를 보내는 건 아무래도 위험하고 무리이다. 장거리 철도로 쓰기에는 전력 손실이 클 수밖에 없다.

그래서 제3궤조 집전 방식은 고속철 내지 장거리 간선용으로는 쓰이지 않으며, 끽해야 광역전철이고 지하철, 혹은 아예 저비용 경전철용으로 용도가 굳어져 가는 추세이다.
롯데월드에 가 보니 범퍼카가 천장을 향하는 집전봉이 달려 있지 않고 바닥으로부터 전기를 공급받는다는데, 이게 개념적으로는 제3궤조식으로 바뀐 셈이다. 하루 종일 눈 코 뜰 새 없이 움직여야 하는 카에 배터리가 있지는 않을 테니 말이다.

공중에다 전차선을 따로 부설하는 방식도 사실 역사가 길며, 우리나라만 해도 그 기원을 찾자면 서울에 노면전차가 다니던 시절로 거슬러 올라간다.
옛날에는 전차선으로부터 전기를 끌어 오기 위해 '집전봉'(trolley pole)이라는 막대가 쓰였다. 이건 점과 점을 일치시켜 접촉해야 했기 때문에 전차선이 레일과 조금만 어긋나 있어도 전기 공급이 끊어지기 쉬웠으며, 특히 한 상태로 차량이 전진과 후진을 동시에 할 수 없었고 고속 주행도 당연히 어려웠다.

그래서 접촉면을 점이 아니라 전차선과 수직 방향인 선으로 바꿔, 선의 아무 지점에나 전차선이 닿아도 집전이 가능하게 한 뷔겔(bow collector)이 등장했다. 그러나 이것도 전차선의 높이 변화라든가 주행 방향에 유동적으로 대응할 수 없다는 문제점이 있어서 스프링이 달린 팬터그래프 집전 방식이 발명되었으며, 이것으로 오늘날의 신칸센이나 KTX 같은 고속열차가 달리고 있다.

뷔겔과 팬터그래프의 차이는 간단하다. 전자는 열차 지붕에서 전차선까지 닿는 데 꺾이지 않는 막대기 하나가 쓰이지만, 후자는 사람의 팔처럼 한 번 꺾이는 막대기가 쓰인다.

앞으로 전기 철도를 구경할 일이 있으면 집전 장치가 어떻게 만들어져 있는지 유심히 살펴보도록 하자.

Posted by 사무엘

철도는 고품격 웰빙 교통수단이다. 승객의 시간을 벌어 주고 국가 경쟁력과 생산성을 제고하는 기반 인프라이다. 그래서 난 오늘도 디젤 엔진 소리와는 차원이 다른 아름다운 VVVF 구동음 음향을 들으며 사색에 잠긴다.

철도는 인간을 죄로부터 구원하지는 못한다. 그러나 도로 정체, 소음과 진동, 급정거· 급커브 스트레스, 차멀미, 차냄새로부터는 구원할 수 있다.

2. 나의 꿈과 상상력을 이끌어 주는 책

사법고시나 교원 임용 시험이 이런 내용으로 구성되어 있다면 난 고시생 모드도 할 만할 것 같고 법조인이나 교사가 될 수도 있을 거 같다.
하지만 현실은 그러하지 않으며, 난 더 먼저 시작한 오덕질과 생업이 따로 있으니 이건 취미로만..ㅠㅠㅠㅠㅠㅠ.

3. 깨어나고 싶지 않았던 꿈

얼마 전의 주말엔 주중에 쌓인 피로를 감당치 못해서 낮잠을 좀 잔 적이 있었다.
이제는 나이가 나이여서 그런지 본인은 10여 년 전처럼 밤샘은 절대로 못 하겠고, 꼬박꼬박 최하 6시간 반 이상 자지 않으면 낮에 반드시 그 시간만치 채워서 자야만 하는 수면 시간 보존의 법칙이 성립하는 중이다.

그리고 본인은 “불면증이 뭐야? 먹는 거야?” 체질이다. 눈 한번 감았다 뜨면 최하 2시간이 그냥 앞으로(뒤로는 아니고ㅎㅎ) 워프되어 있고 아주 개운하다. 꿈도 거의 안 꾼다.
그런데... 그 날은 하필 꽤 진지한 개꿈을 꿨다.

꿈이 뭔고 하니..
서울시에서 공휴일에 하루 종일 지하철의 운행을 멈추고 터널을 시민들한테 무료 개방했다. -_-;;
그래서 나는 친구/지인들을 데리고 선로 곳곳을 누비면서 지하철 배선 구조를 그들에게 설명하고, 특히 선로와 선로 사이가 연결된 지점들을 답사했다.
(가령, 충무로 역에는 승객만 3, 4호선을 환승하는 게 아니라 전동차도 3, 4호선을 상호 건널 수 있는 비밀 통로가 존재한다)

꿈 꾸는 중에는 머리가 온전히 돌아가지 않고 사리 판단을 100% 온전히 할 수 없으니, 지하철이 올스톱했을 때 서울 시민들의 멘탈이 얼마나 붕괴되는지에 대한 고려는 없었다.
허나, 그 와중에도 나는 신설동 역 지하 3층의 봉인된 승강장을 기억하고 찾아갈 생각을 할 정도의 지각이 있었다.

아마 용인 경전철을 시승했던 경험이 꿈에 그런 식으로 나타난 것 같다.
이거 마치 요셉이 자기 아버지와 형들에게 황당한 꿈 이야기를 하는 심정이다. ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

Posted by 사무엘

금강산선에 이어서 이번 기회에 우리나라의 산악 철도 얘기를 좀 더 늘어놓아 보겠다. 즐거운 한국 철도 역사 탐방 -- 태백선 편이다.

태백선은 중앙선(제천)과 영동선(동백산) 사이에 있으며, 우리가 서울에서 강릉으로 열차를 타고 갈 때 거치는 노선이다. 고속철이나 대도시 광역전철이 아니면서 대한민국에 2013년 현재 마지막으로 건설된 지방 대 지방 ‘신규 간선 철도’로도 잘 알려져 있다.

태백선이 없던 시절엔 서울에서 강릉을 갈 때 무려 경상북도 영주까지 내려가서 영동선을 타고 다시 올라가야 했으니, 이는 어마어마한 우회와 낭비가 아닐 수 없었다.

태백선은 경부선처럼 처음부터 서울-부산 같은 식으로 전구간이 작정하고 한 번에 확 구상되고 건설된 게 아니다. 서로 다른 여러 소규모 철도들이 독립적으로 찔끔찔끔 건설되고 연장되어 왔는데 그것들을 통합하면서 최종적으로 태백선이라는 이름이 붙었을 뿐이다. 이름도 여러 번 바뀌었다.

위키백과의 다음 그림이 태백선의 복잡한 내력을 잘 설명해 주고 있다. 철도 동호계에서 유명한 ‘조사부장’이라는 분이 만든 것이라 한다.

금강산선은 일제 강점기 때 건설되었다가 지금은 역사 속으로 사라졌기 때문에 새로 치면 마치 멸종한 '모아'(moa) 같은 느낌을 준다. 하지만 태백선은 해방 이후에 전적으로 대한민국 정부의 주도 하에 건설되었다.
생각을 해 보시라. 예전에 한반도에는 탄광과 공장이 거의 다 북부 지방에 몰려 있었는데 그게 이제 전부 북한 차지가 되어 버렸다. 남한으로서는 목숨을 걸고 자기네 지역에 있는 탄광이라도 개발해야 하지 않겠는가. 산업선 철도의 건설은 국가의 생존이 걸린 과업이나 마찬가지였다.

1955년에 처음으로 제천-영월(약 34.1km) 구간이 건설된 것이 영월선으로, 이것이 태백선의 전신 되시겠다. 그 후 이 철도는 연장되어 함백 역까지 이어졌으며 함백선이라고 이름이 바뀌었다.

그런데 함백 역에서 동쪽으로 더 연장을 하기가 어려웠다. 지형의 특성상 급커브와 급경사가 불가피했다.
그래서 함백이 아니라 전역인 예미에서 새 선로를 뻗어서 조동, 증산, 정선을 이었으며, 제천에서 정선까지를 통틀어 정선선이라고 부르게 되었다. 그리고 함백선은 예미에서 함백까지 가는 구선로만을 가리키는 지선이 되었다.

그럼 함백은 막다른 종착역(terminal)으로 전락했느냐 하면 그렇지는 않다. 함백에서도 조동으로 가는 선로는 1975년에 추가로 건설되어 함백선에 편입되었다. 단, 저 그림에서 볼 수 있듯, 급경사를 감안하여 동그란 똬리를 그리면서 우회하는 형태가 되었다. 이것은 2013년 현재 대한민국 철도에 등장하는 4개의 똬리굴 중 하나이다. (중앙선에 두 곳, 영동선에 스위치백을 대신하여 건설된 솔안 터널, 그리고 저것)

결국 예미에서 조동으로 가는 길은 곧은 길과 함백을 경유하여 우회하는 길 두 갈래가 존재하게 됐다. 요약하자면 함백으로 가는 길이 가장 먼저 생겼지만, 그 뒤에 함백을 거치지 않고 바로 조동으로 가는 지름길이 나중에 생겼고, 함백에서도 조동으로 똬리를 틀며 가는 길이 가장 늦게 생겼다.

지선인 함백선과 태백선 본선은 지리적으로 서로 그리 멀리 떨어져 있지 않기 때문에, 이건 혹시 태백선의 부분복선 구간으로 볼 수 있지 않나 하는 의문이 들 수도 있다. 하지만 그렇지는 않으며 이들은 서로 독립적인 단선이 둘 존재하는 형태일 뿐이다. 양 선로에서 상행과 하행이 모두 오간다.

다만, 똬리굴이 없는 지름길은 우회가 없는 대신, 법적인 설계 한계에 육박할 정도의 급경사를 자랑한다(30퍼밀). 2도가 채 안 되는 오르막도 철도 차량에게는 굉장한 부담이다.
그래서 무거운 화물 열차들은 상· 하행을 막론하고 함백선을 거쳐 가는 편이었다. 여객 열차는 맞은편에서 오는 열차와 원활히 교행하기 위해 함백선으로 진입하는 경우가 있었다고는 하는데 요즘은 그쪽으로 지나는 열차가 없다고 그런다.

태백선과 함백선의 관계는 이 정도로 충분히 설명이 되었으리라 생각된다.
새로 건설된 예미-조동 지름길 선로(현재의 태백선 본선)는 국내에서 유일하게 라멘(독일어 Rahmen) 식 교량 위에 놓여 있다. 일명 라멘교. 열차가 여기를 지날 때 창 밖으로 아래를 보면 함백선이 응당 내려다 보인다. (이 시점에서 FSM교의 'RAmen!' 구호라든가, 면발과 국물과 김치의 삼위일체를 주장하는 라면교가 떠오른다면 지는 거다 ㄲㄲㄲ)

그렇게 1960년대에 조동-예미 구간이 개량되고 정선선이 건설되고 있던 동안, 증산(현재의 민둥산)에서는 정선뿐만 아니라 고한으로 가는 철도도 건설되었으며, 동쪽에서도 황지(현재의 태백)에서 백산까지 현재의 영동선으로 치면 지선에 해당하는 철도가 건설되어 있었다. 이제 슬슬 두 철도가 동서로 한데 이어져야겠다는 스멜이 스물스물 피어오르기 시작했다.

그리고 1973년에 그것이 실제로 일어났다. 가장 마지막으로 고한과 황지가 연결됨으로써 중앙선과 영동선을 한데 잇는 철도가 완성되어 최종적으로 태백선이 완성되었고, 정선선은 함백선과 마찬가지로 태백선의 지선이 되었다. 서울 방면에서 강릉으로 바로 올라가는 용도로 쓰이는 태백삼각선은 함백선의 똬리굴과 마찬가지로 1975년에 건설되었으며, 이 시기에 중앙선과 태백선, 영동선 구간은 전철화까지 완료되었다.

하지만 자동차 도로 교통이 발달하고 석탄 산업이 망하면서 이들 산업선의 지위 역시 오늘날 매우 쇠락한 것은 어쩔 수 없는 현실이다. 뭐, 화물 수요가 꾸준히 있고 사북-고한 구간은 강원랜드-_- 때문에 여객 수요가 있으니, 완전히 망한 수준은 아니지만 말이다.

다만, 평창 동계 올림픽에 맞춰서 제천도 아니고 아예 원주에서 분기하는 강원도 행 철도가 복선 전철로 깔끔하게 건설된다면 예전과는 비교도 할 수 없을 정도로 강릉에 빨리 갈 수 있게 될 테고, 기존 태백선의 여객 수요는 크게 감소하는 게 불가피하지 싶다.

Posted by 사무엘

일제 강점기 때 우리나라에는 금강산선이라는 철도가 있었다. 경원선 철원 역에서 분기하여 국토의 딱 중부를 동서로 횡단한 뒤 금강산 근처의 내금강 역까지 가는 116.6km 길이의 철도이다. 처음에는 일본 내륙 철도 스타일의 협궤로 건설되었지만 이내 표준궤로 형태가 변경되어 전구간 개통했다.

금강산선은 3·1 운동으로 인해 전국이 떠들썩하던 1919년 3월 말에 건설이 논의되어 1924년에 부분 개통하고 1931년이 돼서야 전구간 개통했다. 건설 도중에 현장이 극심한 수해를 입기도 하고 일본 본토로부터 납품받을 예정이던 열차 부품이 그 유명한 관동(간토) 대지진 때 소실되기도 하는 등 우여곡절이 적지 않았다고 한다.

이 금강산선은 한국의 철도 역사에서 무척 중요한 의미를 지니는데, 바로 한반도에 건설된 역사상 최초이자 일제 강점기 시절을 통틀어 유일했던 전기 철도이기 때문이다. 인터넷의 기존 글들을 뒤져 보면 전철이라는 금강산선의 위상에 대해 '최초'라는 타이틀은 많이 강조하지만, '유일'이라는 점은 상대적으로 덜 부각시키는 편인 듯.

전기 기관차는 매연을 뿜지 않으며, 물이나 석탄을 보충할 필요가 없이 전차선으로부터 에너지를 곧장 공급받아 아주 조용하고 우아하게 나아간다. 칙칙폭폭 같은 소리도 안 난다. 열차라고는 증기 기관차밖에 없던 그 시절에 전기로 달리는 열차가 있었다니 참으로 획기적인 면모가 아닐 수 없다.

게다가 일제 강점기는 디젤 기관차조차 없던 시절이었다. 우리나라에 최초로 디젤 기관차가 도입된 때는 6·25 중이던 1951년이다. 금강산선을 달리던 전기 기관차가 시대를 얼마나 앞서 있었는지를 짐작할 수 있다.
금강산선에 전기를 공급하던 원천은 인근의 산악 지대에 건설된 수력 발전소였다. 지금은 대한민국의 기관차의 차종들을 2000호대부터 8000호대까지 번호를 붙여서 식별하지만, 그때는 기관차마다 이름이 붙던 시절이었기 때문에 전기 기관차는 '데로'라고 불렸다.

전기 규격은 팬터그래프를 이용한 직류 1500V. 그러니 요즘 어지간한 지하철과 동일한 규격이 되겠다. 100km가 넘는 간선이면 교류를 써서 더 고압의 전기를 보내는 게 효율이 더 좋을 법도 해 보이나, 그 당시엔 더 정교한 변압 시설을 갖출 여건이 안 됐던 것 같다.

금강산선은 기업이 영리를 위해 건설한 사철이었으며, 거리당 임률도 꽤 높은 편이었다. 용도는 대도시 통근을 위한 광역전철도 아니고 그렇다고 지하자원 수송을 위한 산업선도 아니었으며 건설 목적은 다름아닌 여가· 관광이었다. 오늘날로 치면 웰빙 열차라고나 할까?

이게 왜 전철로 건설되었느냐 하면, 노선의 성격상 스위치백까지 있을 정도로 험준한 오르막을 오르는 산악 철도이기 때문이다. 증기 기관차로는 도저히 감당할 수 없었다. 힘 좋은 전철을 투입하고도 정차를 가장 적게 하는 최고속 열차로 금강산선 전구간을 편도로 완주하는 데 4시간 가까이 걸렸으니, 표정 속도는 오늘날의 지하철보다도 살짝 느린 시속 30km대에 불과했다. 복선은 아니고 물론 단선 전철이다.

이렇듯, 금강산선은 우리나라 최초+유일한 전철 겸 관광 컨셉 노선으로서 잘 굴러가고 있었으나, 그 영광은 오래 가지 못했다. 1944년에는 일제가 '전쟁 물자 공출' 명목으로 금강산 종점 부근의 선로를 무려 49km나 뜯어내는 병크를 저질러서 금강산선은 금강산까지 갈 수 없는 노선이 되고 말았다. 그리고 해방 후 38선 시절에는 전구간이 북한으로 넘어가 버렸다. 6·25까지 터진 뒤부터는.. 그저 묵념.

앞의 지도에도 나와 있듯, 금강산선은 전반적인 선형이 오늘날의 군사 분계선과 묘하게 비슷하다. 경원선이나 경의선은 북쪽으로 향하는 종축 노선인 반면, 금강산선은 횡축 노선이기 때문이다. 지금은 철원 일부 지역은 대한민국이 수복했기 때문에 정말 극소수 일부 구간에 존재하는 금강산선의 옛 흔적만을 확인할 수 있을 뿐이다. 그리고 북한에 속한 일부 구간은 북한이 2003년에 금강산 댐을 건설하면서 아예 수몰되기도 했다. 철덕으로서 아쉬움이 교차하지 않을 수 없다.

우리가 생각할 점은, 강원도는 남한과 북한 공히 양국에서 가장 낙후한(...) 지역이라는 점이다. 방향만 다를지언정 양국의 입장에서는 최전방 지역인 데다 지형도 험준한 산들로 가득하기 때문이다. 남북한이 통일되더라도 이제는 서울에서 금강산까지는 그냥 관광버스가 다니지 과연 철도가 다시 건설될 수 있을지는 잘 모르겠다. 금강산선은 재건되더라도 예전과 같은 선형이 아니라 완전히 새로운 형태로 만들어질 것이다.

금강산선 이후로 대한민국에 전기 철도가 다시 등장한 건 무려 1970년대 초에 태백선과 중앙선이 산악 철도 산업선으로서의 가치를 인정받아 전철화되었을 때의 일이다. 그때 국가의 표준 전철 규격은 60Hz짜리 교류 25000V로 정해졌으며, 그 이름도 유명한 알스톰 사의 8000호대 전기 기관차가 도입되었다. 그리고 그로부터 얼마 되지 않아 직류 1500V짜리 서울 지하철이 개통하기도 했다.

사실, 중앙선· 태백선 일대는 그 시절부터 만성적인 수송력 부족에 허덕이고 있었다. 그래서 이론적으로는 전구간을 복선화라도 해야 하는데 그러자니 시간과 돈이 너무 많이 들었다. 그리고 선로 말고도 열차의 소통을 심각하게 저해하던 병목 중 하나가 바로 디젤 기관차의 열악한 출력이었다고 하니, 당시 전철화가 얼마나 시급했는지 짐작이 간다.

전기 기관차는 가감속 좋고, 한 기관차에 어마어마한 양의 객차/화차를 연결할 수 있으니, 복선화가 아니라 전철화만으로 수송력을 크게 향상시킬 수 있을 정도였다. 오히려 환경 이슈 같은 건 논의 대상조차 아니었다.

한편, 북한은 장거리 간선에 직류 3000V와 평양 지하철에 직류 750V를 쓰고 있어서 우리나라와는 전기 규격이 일치하지 않는다. 더구나 북한은 지하철은 팬터그래프가 아니라 제3궤조 방식으로 집전한다. 전철화 비율 자체는 한동안 북한이 남한보다 더 높았다고 하나, 전기 공급 자체가 원활하지 못해서 말짱 황이다.

Posted by 사무엘

1899. 9. 18.
2004. 4. 1.
1994. 9. 1.
1905. 1. 1.
2010. 11. 1.
1974. 8. 15.
2006. 12. 8.
1985. 11. 16.
1987. 7. 6.
2003. 4. 30.
2005. 1. 1.
2008. 6. 20.
1925. 9. 30.
1967. 8. 31.
1995. 12. 31.
2000. 11. 14.
1981. 12. 23.
1984. 1. 1.

당신은 이런 날짜들만 봐도 가슴이 설레고, 우리나라 역사 속의 순간들이 곧장 떠오르는가?

내가 거의 9~10년 가까이 철도를 빨면서 느낀 건데, 철도는 혼의 구원만 빼고 인간 정서에 우리가 생각할 수 있는 거의 모든 형태의 긍정적인 효과를 줄 수 있다.
학창 시절에 국사 과목을 지지리도 싫어했던 나 같은 사람도 연표 암기를 스펀지가 물 빨아들이듯이 할 수 있게 해 준 존재가 바로 철도이다. 정말 Looking for you를 3천 번 정도 들어 보면 사람 인생이 달라질 수 있다.

내 아이가 국가와 민족을 사랑하고 역사와 지리에 애착을 갖고 매사에 감사할 줄 알고 문과· 이과· 예체능을 골고루 갖춘 인재가 되길 원하는가? 그럼 어릴 때부터 온몸으로 철도를 경험시키고, 철길 주변에서 아이를 키워라. 난 대학 졸업할 때가 다 돼서야 철도를 접한 완전 늦깎이여서 그렇게 못 자란 게 한이다.

2000년대 초에 아직 코레일이 출범하기 전에 우리나라의 철도청은 정부 기관이었으며 승무원은 죄다 ‘공무원’이었다. 그리고 철도는 국영, 독점이라는 수식어를 받는 가장 경직되고 사회주의적인 교통수단이었다. 적자가 나도 그냥 세금으로 메우면 되고, 마케팅· 시장 경쟁 같은 건 필요 없던 시절이었다.

그런데 그런 체계 하에서도 최고급 열차인 새마을호에서는 운행 직전과 종료 직전에 Looking for you라는 희대의 충격적인 음악이 흘러나왔다니! 이것은 도대체 누구의 머리에서 나온 아이디어인지는 모르겠으나 가히 신묘불측의 영역이요 주최 측의 농간이며, 치밀하게 계획된 음모라고밖에 생각할 수 없다.

이 4분 20초짜리 음악 한 곡 때문에 당시 한 20대 초반의 대학생이 trance를 경험하고 완전히 철덕의 길로 빠져 버렸기 때문이다. 몸과 마음을 Looking for you의 멜로디와 박자에 맡기자, 온갖 철도 지식과 우리나라 역사와 지리, 음악, 과학 등에 대한 향학열이 미친 듯이 쏟아져 들어왔다.

사람의 인생을 이 지경으로 만들어 버린 철도청 내지 그 후신 코레일은 날 빨랑 책임져라.. (엉? ㅋㅋ)

“지식은 우쭐대게 하나 사랑은 세워 주느니라.”
“오직 사랑 안에서 철도를 논하며”
“너희 속에 있는 철도 안의 소망의 이유를 묻는 모든 사람에게 온유함과 두려움으로 대답할 것을 항상 예비하며”

지금까지 내게 주어진 적이 있는 과분한 칭호들

철도 매니아, 진정한 의미의 오타쿠
철도교 교주
철도교 광신자
철도의 요정 (!!!)
천국에서도 철도를 만들 사람

“MALTA는 이 홈페이지 보면 상 줘야 된다” (Looking for you 음악의 작곡자!)
“철도청에서 너한테 상 줘야 된다”
“형제가 철도청 못 들어가면 그건 국가적인 손실이다.”

Posted by 사무엘

우리나라 철도의 역사에 관심이 많은 철덕이라면 반드시 짚고 넘어가야 할 중요한 주제가 하나 있는데, 그건 바로 여객 열차의 이름의 변천사이다. 열차의 이름은 그 열차의 차종을 식별하는 동시에 등급을 식별하기도 하기 때문에 그 위상이 조금 모호하다. 철도는 고속버스나 비행기처럼 출발지와 도착지만이 중요한 point-to-point 수송 교통수단이 아니라 중간 정차가 차지하는 비중이 높으며, 정차 빈도에 따라 속도의 편차가 큰 여러 열차 등급이 존재할 수 있다.

1899년에 우리나라에 최초의 철도인 경인선이 개통하고 1905년에 경부선이 개통했을 때는 고유명사라 불릴 열차의 이름 같은 건 딱히 없었다. 그냥 빠르다는 수식어가 붙은 ‘급행열차’라는 용어만이 쓰일 뿐이었다. 프랑스의 떼제베(TGV)가 거창한 뜻이 담겨 있는 게 아니라 그냥 ‘아주 빠른 열차’가 전부이듯이 말이다. 증기 기관차로 경인선 제물포-노량진이 1시간 40분 가까이 걸렸고 지금의 서울-부산뻘인 경부선 서대문-초량이 17시간이나 걸렸지만, 그 시절엔 그것만으로도 속도 혁명이라 불리기 충분했다.

그 해 5월부터는 서울-부산이 14시간대로 단축된 특급 열차가 운행을 시작했지만, 아직 그것만을 식별하는 명칭은 없었다. 조선 침략의 원흉인 이토 히로부미가 원 태우 의사에게서 짱돌을 맞아 얼굴을 크게 다친 게 1905년 11월이니, 그건 바로 이 열차의 탑승 중에 발생한 사건일 것이다. 열차의 표정 속도가 아직 시속 30km를 채 못 넘어서 지하철보다도 느리던 시절이다. (그나마 요즘 지하철은 1km를 채 못 달리고 정차를 반복하면서도 그런 표정 속도를 내는데!) 그러니 그 시절엔 열차 밖에서 돌을 던져서 열차 안의 승객을 맞히는 게 가능했다.

한국 철도에서 최초로 고유명사 이름이 붙은 열차는 1906년 4월 16일부터 경부선을 달리기 시작한 ‘융희호’이다. 이것은 망해 가던 대한제국의 연호에서 따 온 명칭이다. 서대문-초량을 11시간 만에 주파했으니 경부선 개통 직후의 열차 운행 시간인 17시간에 비하면 상당히 빨라진 것이고 사실 KTX 개통 전까지 다니던 청량리-부전 전역정차 통일호보다도 빨랐다 (12시간 반이나 걸리던 1221 열차)! 표정 속도는 30km/h를 드디어 돌파하여 지하철을 따라잡았고, 최고 속도는 60km/h 정도에 진입했다.

융희호의 중간 정차역은 KTX 개통 전에 정차를 좀 많이 하던 경부선 새마을호와 얼추 비슷한 수준(8~9개역?)이었다. 여객 취급뿐만 아니라 물과 석탄 보충을 위한 정차도 불가피했다. 그러나 가감속이 병맛인 증기 기관차로 통일호만치 정차를 많이 했다간 그 속도를 절대로 낼 수 없을 것이다.

그때는 ‘융희’라는 이름을 반으로 쪼개서 서울 방면 상행은 ‘융호’라고, 부산 방면 하행은 ‘희호’라고 불렀다고 한다. 이때는 경인선과 경부선이 두 말할 나위가 없이 단선이고 열차 운행도 몹시 드물었기 때문에 특정 열차에 곧바로 고유한 이름이 붙는 것이나 마찬가지였다.

그 당시엔 물가 대비 열차 운임이 지금보다 훨씬 더 비쌌음은 자명한 사실이다. 서민들은 장거리 여행을 하려면 지금으로 치면 고속버스나 KTX가 아니라, 비행기 정도는 타는 각오를 하고 열차를 타야 했다. 박리다매를 할 수 있을 정도로 사람들의 이동이 빈번한 것도 아니었을 뿐더러, 지금도 일본은 본토의 열차 운임이 사철 위주이고 비싼 걸로 악명 높은데 그 시스템이 식민지라고 예외가 아니었다. 실제로 일제가 조선 땅에서 철도를 운영하여 벌어들인 수익은 굉장한 흑자를 냈다고 한다.

융희호가 첫 운행한 건 한강 철교가 완공되고 서울에서 신의주까지 가는 경의선이 개통한(1906년 4월 3일) 거의 직후였다. 다만, 지금과 같은 서울 역은 없었고 공덕, 서강으로 가는 오늘날의 용산선이 그때의 경의선 본선이었으니 그 길을 통해 열차는 서울 이북의 신의주로 갔다. 융희호는 1908년부터 부산-서울이 아니라 부산-신의주를 몽땅 직통 운행하기 시작했다.

자, 그 후 조선이 망하고 일제 식민지가 되고부터는 열차 이름도 대놓고 하카리(빛), 노조미(소망) 같은 일본어가 등장했다. 그리고 스케일은 더 커져서 부산에서 아예 만주까지 열차가 다니기 시작했다. 일제는 애초에 대륙 침략의 발판을 닦으려고 철도를 놓기도 했으니 말이다.

그러다 1936년 12월 1일부터는 ‘아까스키(여명)’ 호라는 특급 열차가 다니기 시작했는데 이것이 일제 강점기를 통틀어 한반도에서 가장 빠른 열차였다. 경부선이 전구간 복선화되기도 전에 그것도 증기 기관차로 서울-부산 무려 6시간 45분을 달성했다는 건 사기에 가깝다. 나중엔 6시간 반으로 더 단축!

일제 강점기 때 이 정도로 인프라가 구축됐으니 그 당시엔 육지에서 철도보다 더 빠른 교통수단은 없었고, 6· 25 때도 대통령과 참모진은 열차를 타고 피난을 갔다. 자동차는 서울을 벗어나면 빠르게 달릴 만한 포장 도로가 없어서 서울-대전이 과장 좀 보태면 8시간씩 걸리는 지경이었다. (사실 지금은 북한이 평양만 벗어나면 이 지경이기도 하고. ㄲㄲ)

우리나라가 일제로부터 해방된 뒤인 1946년 5월 27일, 시대가 시대인 만큼 ‘해방자호’라는 이름의 증기 기관차가 경부선을 다니기 시작했다. 그냥 해방호도 아니고 왜 ‘자’가 붙었나 하면 이건 者를 뜻하기 때문이다. 영어로는 Korean Liberator. 이 열차는 고급 컨셉을 표방하지 않았고 일본인 철도 경영자가 물러나서 그런지 서울-부산 운행 시간이 9시간으로 크게 늘었다.

그리고 한국 철도는 이 승만 정권의 말기인 1960년 초가 돼서야 ‘특급 무궁화호’를 통해 옛날 아까스키 호의 표정 속도를 회복하게 되었다. 동력원은 증기가 아닌 디젤이다.

‘호’라는 접미사에서 알 수 있듯이 이때까지 열차의 명명 방식은 배의 명명 방식과 비슷했다. 경부선을 다니는 열차와 호남선을 달리는 열차의 호칭이 달랐다. 이때의 무궁화호는 지금의 무궁화호와는 전혀 관계 없는 경부선 열차였고, 호남선에는 동급의 열차인 삼천리호나 태극호가 달리는 식이었다. 마치 옛날에 타이타닉 호에도 올림픽, 브리타닉 같은 동급의 자매선이 또 있었듯이 말이다.

또한 옛날에 증기 기관차는 오늘날의 디젤이나 전기 기관차와는 달리 외형적인 차륜 배치가 동력비 변환 방식에 직접적인 영향을 끼쳤기 때문에, 여객용 기관차와 화물용 기관차의 구분이 더욱 분명했으며 차륜 형태를 식별하는 이름이 존재했다는 것이 특이점이다. 미카, 901호, 파시 같은 이름이 바로 그 예이다. 이미 아시는 분도 있듯이, 우리나라에서 증기 기관차는 1967년 8월 31일을 끝으로 현역 운행을 완전히 종료한다.

자, 1960년대 이후로는 시대가 시대이다 보니 재건호, 맹호호, 청룡호, 백마호처럼 호가 아니라 ‘부대’를 붙여도 될 것 같은 북한/군대스러운 명칭도 열차에 부여되었는데.. 실제로 박통 시절엔 월남전 참전 부대 이름들이 전부 열차 명칭으로도 의도적으로 쓰였다. 군사 정권 아니랄까봐. 그것 외에도 배에 이름 붙이듯이 열차에도 노선별로 다양한 이름이 난립(?)하기 시작했으니, 상록호, 풍년호, 부흥호까지. 비둘기호와 통일호도 옛날부터 명칭 자체는 존재했다. 단지 이름의 용도 내지 의미가 지금과는 완전히 달랐을 뿐이다.

그러면서 열차의 속도는 특급열차를 위주로 점차 빨라지기 시작했고, 1969년 6월 10일에 등장한 초호화 특급 열차인 관광호가 드디어 서울-부산을 5시간대도 극복한 4시간 50분 주파를 달성했다. 경부 고속도로도 아직 없던 시절에 속도도 속도이거니와, 그 옛날에 객실에 천장 선풍기 대신 에어컨이 달려 있었을 정도면 얼마나 호화로웠을지 상상이 된다. 단지 관광호의 물가 대비 운임은 일본의 신칸센보다도 더 비쌌다는 점 역시 감안하시길. 진짜 돈지랄용이었다.

이 열차는 훗날 1974년 8월 15일, 서울 지하철 1호선이 개통한 날부터 ‘새마을호’라는 새로운 명칭으로 바뀌었으며 이것이 그로부터 30년 뒤에 KTX가 개통할 때까지 대한민국 최고급 열차의 혈통을 이어 나갔다. 서울-대전-대구-부산만 찍는 그 고매한 열차 라인 말이다.

1977년 8월부터는 새마을호를 제외한 모든 열차들은 그냥 등급만으로 우등-특급-보통으로 바뀌게 정리되었다. 일일이 이름을 붙이기에는 열차의 운행 노선과 횟수가 크게 늘어서 이렇게 단순화가 이뤄진 셈이다. 우등열차가 오늘날의 무궁화호의 전신이며, 통일호가 특급이라고 불렸다니 믿어지지 않을 것이다.

1984년 1월 1일이 돼서야 드디어 새마을-무궁화-통일-비둘기 체계가 정립되어서 열차의 이름은 오로지 등급만을 나타나게 바뀌었다. 새마을을 제외한 나머지 이름들은 국민 공모를 통해 뽑은 거라고 하지만, 결국 옛날에 한 번씩 쓰인 적이 있는 명칭들을 재사용한 셈이다.

그로부터 얼마 되지 않아 새마을호는 잘 알다시피 1985년 11월 16일에 서울-부산 운행 시간이 4시간 10분으로 단축되어 표정 속도가 드디어 100km/h를 돌파하였으며, 이것이 한국 철도 역사상 기존선에서 이뤄진 최후의 표정속도 향상 기록이다. 기관차의 출력 증대를 통해 최대 시속 150km 주행 자체는 관광호 시절부터 가능했지만, 선로/선형 개량과 신호 시스템 개선을 통해서 고속 주행 가능 구간을 늘린 덕분에 가능했던 결과이다.

지금까지 과거 얘기가 길어졌으니 이제 미래 전망을 하고서 글을 맺겠다. 1984년 이래로 거의 30년간 쓰여 온 재래식 ‘-호’ 체계는 오늘날 심하게 문란해지고 의미가 퇴색해 있기 때문이다.
일단 지난 2000년 말에 비둘기호가 멸종하였으며, 고속철이 개통하면서 통일호 역시 문서상으로는 사라지고 객차형은 전량 퇴역했다. 통일호 중 통근형 디젤 동차만 통근열차라고 명맥을 잠시 유지했지만, 그나마 얘도 이제 경의선/경원선의 극소수 구간에만 남아 있지 다 멸종이다.

문제는 여기서 그치지 않는다. KTX에 밀려 콩라인이 된 새마을호마저도 사망이 임박했다. 2013년 1월에는 전후동력형 디젤 동차가 드디어 전량 퇴역했고 2014년 말을 끝으로 지금의 새마을호는 객차형까지 죄다 역사 속으로 사라진다.
그럼 ‘-호’ 열차는 무궁화호 하나만 남으니 기존 ‘-호’ 체계가 다 붕괴되는 셈이다.

무궁화호도 디젤 동차(NDC)는 진작에 다 퇴역하고 없기 때문에, 무궁화호는 그냥 재래식 기관차 견인형 일반열차를 총칭하는 상징적인 명칭으로만 남을 것이다. 요컨대 오로지 통일호만이 새마을호와 무궁화호와는 달리 객차형이 동차형보다 먼저 없어졌다. 등급이 등급이다 보니까 말이다.

이런 재래식 열차를 대신하여 꿰차고 들어온 것은 KTX부터 시작해 누리로, ITX-청춘 같은 신형 전동차들이다. KTX는 워낙 특별한 물건이고 누리로는 어차피 무궁화호와 거의 같은 위상과 운임 체계를 계승했다지만, ITX 청춘은 새마을호를 꿰차고 들어와서 새로운 등급을 만들어 냈다. 거기에다 새마을호의 후속 열차로는 ‘ITX 새마을’이라는 이름이 정해졌다고 한다. 1974년 이래로 40년을 이어 가는 ‘새마을’의 명줄은 참 길기도 하다!

오늘날 철도계의 높으신 분들이 생각하는 새로운 명명 전략은, 열차 명칭을 ‘등급-차종’으로 이원화하는 것이라 생각된다.
등급으로는 고속열차를 뜻하는 KTX, 그 다음으로 장거리 특급 간선을 뜻하는 ITX가 있으며, 이보다 낮은 등급에 대한 이름도 정해져야 할 것이다.

다음 차종으로 말할 것 같으면 ‘KTX-산천’이 있으니 재래식 떼제베 열차를 나타내는 ‘KTX-TGV’ 같은 차종명 짝이 있어야 한다. 그리고 경춘선에 ITX-청춘이라는 2층 열차가 다니듯이 기존 경부선이나 호남선에는 ITX-새마을이 다닐 것이고 중앙선에는 틸팅 열차가 다니게 될 수 있다. ‘새마을’이 이제는 등급명이 아니라 차종명으로 쓰이는 셈이다.

그보다 더 아래의 무궁화급라면 ‘누리로’는 등급명이 될지 차종명이 될지 확실치 않으나, 아마 차종명이 될 가능성이 높다. 그리고 새마을(ITX)급이든 무궁화급이든 재래식 기관차-객차형 열차는 ‘클래식’(?)이나 그에 준하는 차종명이 붙지 않을까 싶다. 선박의 명명 스타일에서 유래되었던 한국 철도의 열차 명명 방식이 앞으로 어떻게 바뀔지가 기대된다.

이렇게 열차 이름을 중심으로 우리나라 철도의 역사를 처음부터 끝까지 쭉 읊어 보니 참 훈훈하고 기쁘다. 독자 여러분에게도 철도가 희망과 동경, 기쁨과 평안을 주는 존재이기를 본인은 원한다. May the railroad richly bless you!

Posted by 사무엘

열차의 승차권을 구입하면 좌석은 어떤 식으로 배당될까?
객차 하나당 좌석은 차량에 따라 60~70개 정도가 있으며, 열차 한 편성은 일반실만 생각하더라도 최하 4량부터 시작하고 KTX의 경우 거의 15량에 가깝다. 수백 개의 좌석들은 어떤 순서와 원칙대로 승객에게 팔려 나갈까?

난 철덕후로서 그 알고리즘이 예전부터 굉장히 궁금했다. 여러분은 그렇지 않은가?

버스 정도면 그냥 아무렇게나 랜덤으로 배당해도 별 무리가 없을 것이다.
우등 고속버스는 가장 쉽다. 승차 정원부터가 30명이 채 안 되는 소규모인 데다, 좌석이 구조적으로 2개짜리와 1개짜리로 나뉘어 있으니 말이다.

단독 승객에게는 진행 방향 기준으로 오른쪽의 단독 좌석부터 먼저 배당해 주고, 그게 매진되거나 2인 승객이 있으면 2인 좌석을 준다. 상석인 맨 앞자리는 약간 나중에 팔리도록 다른 가중치를 부여하고, 반대로 최악의 자리인 맨 뒷자리는 최하위 우선순위로 팔리게 하면 될 것이다.

그러나 열차는 단순하게만 좌석을 배당해서는 대략 곤란하다.
1부터 n호차까지, 그리고 진짜 무식하게 1번부터 m호석까지 앞에서 뒤로 순서대로 꽉꽉 승객을 채워 넣어서 뒤의 객차는 텅 빈 채로 달리게 할 리는 없을 테고..

그렇다고 좌석을(특히 단독 승객) 완전 랜덤으로만 여기저기 들쭉날쭉으로 배당하면 좌석의 단편화(fragmentation)가 너무 심해진다. 그래서 승객이 얼마 타지도 않은 상태인데 이따금씩 타는 2인 이상의 다수 승객은 이어진 좌석을 못 구해서 서로 찢어져서 앉아야 하는 일이 벌어질 수 있다.

결국 본인이 추측하기로는 열차의 좌석 배당은 저 양 극단의 중간을 절충하는 방식으로 이뤄질 것 같다.
두세 개의 객차를 묶음으로 나눠서 한 묶음 안에서 좌석을 무작위로 배당한 뒤, 그 묶음의 좌석이 다 매진되면 다음 묶음으로 간다. 각 묶음은 1~3호차, 4~6호차, 7~9호차 같은 규칙으로 만들 수도 있고, 반대로 1, 4, 7호차와 2, 5, 8호차, 3, 6, 9호차 같은 규칙으로 만들 수도 있다.

그리고 각 객차 안에서는 전체의 50~60% 정도는 단독 승객이 무작위로 띄엄띄엄 앉을 수 있게 배려한다. 즉, 2개짜리 좌석이라도 한 자리에 단독 승객이 있으면 거기는 일단 건너뛰고 다른 빈 자리를 찾는다는 뜻이다. 그러나 나머지 자리는 가능한 한 2인 승객이 한꺼번에 찜할 수 있게 비워 두며, 한 객차의 좌석의 10~20% 정도는 마치 KTX 동반석처럼 4인 가족이 연속해서 앉을 수 있게, 가능한 한 1~2인 승객에게 금세 팔리지 않도록 비워 둔다.

단독 승객의 경우 창측 좌석이 내측 좌석보다 먼저 팔리게 하는 건 기본이다. 또한 열차에서는 출입문과 가까운 맨 앞이나 맨 뒤 좌석이 '안 좋은 자리'이므로 이것 역시 다른 좌석이 모두 팔린 뒤에 나중에 팔리게 해야 할 것이다.
단독 승객용 좌석과 2인 이상 승객용 좌석 영역을 정하는 것 역시 '엿장수 마음대로' 무작위로 하면 되며, 그 비율 역시 평소에 승차권이 팔리는 단위 통계를 근거로 합리적으로 정하면 될 것이다.

저런 균형적인 요소에 덧붙여 환승 동선도 고려 대상이 된다.
국내의 예를 들면 KTX 천안아산 역과 장항선 아산 역은 남쪽 끝에서 만난다. 그리고 KTX는 한 편성이 무려 400m가 약간 안 되는 매우 긴 열차이다. 그렇기 때문에 경부선 KTX를 타다가 천안아산 역에서 장항선으로 환승하는 승객은 부산 방면(하행) 열차의 경우 최대한 앞쪽 객차로 좌석이 배당되고, 서울 방면 열차는 뒤쪽 객차로 좌석이 배당된다. 지하철에서 환승을 빨리 할 수 있는 객차의 위치와 정확히 같은 개념이며, 한국 철도도 그 정도 센스는 이미 갖추고 있다.

이 정도면 내가 보기에 열차 좌석 배당 전략을 짜는 건, 마치 열차 시각표를 짜는 것에 필적하는 철도 영업 기술의 결정체가 될 수도 있을 것 같다.
현실성 있는 열차 운행 시각표를 짜기 위해서는 그 나라의 철도 인프라와 지형 특성, 차량 제원, 승객 패턴 등의 알토란 같은 영업 기밀이 총동원되어야 한다. 이런 걸 계획하는 건 인원을 더 투입한다고 신속하게 되는 게 아니며, 핵심 똘똘이 인력 한두 명이 다 도맡아 한다.

좌석 배당도 마찬가지일 거라는 말이다. 철덕이라면 반드시 정복해야 하는 분야 중 하나 되시겠다.
비행기는 무게 배분이(한쪽에만 승객 무게가 지나치게 쏠리지 않게) 좌석 배당에 감안되는 요인이라고 하는데, 철도는 무게 배분 걱정은 할 필요가 없는 대신 길다는 특성상 다른 변수가 존재하는 셈이다.

자, 여기까지만 글을 쓰려고 했는데, 빈 좌석에다 승객을 일정 규칙대로 채워 넣는 과정을 생각하자니 컴퓨터그래픽에서 중요하게 다뤄지는 알고리즘 분야가 문득 떠오르더라.
바로 디더링이다.

디더링은 적은 수의 색깔을 섞어서 더 화려한 색깔을 아쉬운 대로 표현하는 기법이다. 색을 물리적으로 섞을 수는 없으니 결국 서로 다른 색깔을 번갈아가며 늘어놔야 하는데, 한 색깔이 뭉치는 게 아니라 서로 다른 색깔들끼리 최대한 고르게 퍼지도록 픽셀을 배열해야 한다.

본인은 과거에 Windows 3.x 시절에 그림판에서 임의의 RGB 값을 주면 그 색을 16컬러만으로 디더링하여 표현하는 걸 보고 무척 신기해했었다. 가령, 흑에서 백으로 단계를 증가시킬 때, 검은색에서 흰색 점이 차츰 늘어나는 순서가 어떻게 정해지는지가 무척 궁금했다.

그 규칙을 디더링에서 threshold matrix라고 부른다. 일반적인 그래픽 프로그램에서는 8*8짜리를 사용한다. (출처는 위키백과) 저기서 1부터 16까지의 점을 순서대로 채우면 25% 음영이 그려지고, 32까지 채우면 흑백이 딱 반반씩 번갈아가며 등장하는 50% 음영이 되는 식이다.

더 나아가 임의의 색을 16컬러 디더링 패턴으로 표현해 내는 프로그램을 직접 짜 보면 어떨까? 주어진 색을 가장 가깝게 표현할 수 있는 2색 또는 3색 조합을 구한 뒤, 그 비율만큼 threshold matrix를 각각의 색으로 채우면 될 것이다. 색조합을 구하는 것은 미지수의 개수가 식의 개수보다 더 많아서 답이 하나로 딱 떨어지지 않는 부등식이 될 터이니, LP(선형 계획법) 같은 계산 기법이 동원돼야 하지 않을까 싶다.

그렇게 threshold matrix만을 정석대로 적용하면 ordered dithering이 된다. 그러나 그것만으로는 그림이 칙칙하고 보기가 안 좋기 때문에, 디더링된 색깔의 픽셀이 인접 픽셀에 시각적으로 끼치는 영향을 감안하여(error diffusion) 더 정교하게 디더링을 수행하는 알고리즘이 실생활에서 쓰인다. 더 깊게 들어가는 건 이 글의 범위를 벗어나므로 자세한 설명을 생략하겠다.

뜬금없이 디더링 얘기를 꺼낸 이유는.. 저렇게 디더링 점을 찍어 나가는 게 마치 열차 좌석을 배당하는 것과 비슷한 심상이 느껴져서이다. 열차 좌석의 점유 여부를 흑백 픽셀로 표현하고 시간이 흐름에 따라 픽셀들의 상태를 표시하는 시뮬레이션을 돌려 보면 재미있을 것 같다. 한쪽은 검은 색이 듬성듬성 있고, 한쪽은 검은 색이나 흰 색이 좀 연속해서 있겠지 아마?

철도의 좌석 배당 알고리즘과 래스터 그래픽의 디더링 알고리즘은 서로 따로 생각하고 있었던 주제인데 이렇게 한 글로 연결이 됐다. 마치 예전에 내가 열차의 급행 등급과 셸 정렬을 한데 묶어서 글을 썼듯이 말이다. 참 신기한 일이 아닐 수 없다. ㅋㅋㅋㅋ

Posted by 사무엘

지하철은 역에 접근하는 여러 교통수단들과 어떤 방식으로 연계를 하고 있을까?

가장 먼저 도보는 trivial, self-explanatory이다. 설명이 더 필요하지 않다.
버스는 교통 카드를 이용할 경우 잘 알다시피 환승 할인이 된다(30분 이내에 환승시. 그리고 최대 5회까지). 외국에서도 서울의 대중교통 요금 시스템을 배우러 올 정도로 시스템이 합리적으로 잘 바뀌었다.

그리고 자전거가 있다. 저탄소 녹색 성장이라는 구호 아래 나라에서 나름 권장은 많이 한다. 역 주변에 자전거 주차대를 많이 설치해 놓았으며, 일부 역은 전동차에다 자전거 휴대도 가능하게 계단에 경사로를 설치하기도 했다.
하지만 우리나라는 도로에서 자전거를 몰기는 위험한 곳이 많고, 자전거를 휴대하여 승차하는 것도 마냥 쉽지만은 않다는 한계가 있다. 자전거는 스마트폰만큼이나 도난에도 취약한 편이고 말이다. (공공 자전거 주차대에는 CCTV 정도는 장착해 둬야 할 듯.)

허나, 지하철이 대중교통으로서 진짜로 자가용의 수요를 흡수하려면 버스나 자전거 같은 것뿐만 아니라 역설적으로 승용차와의 연계도 고려해야 하지 않을까 하는 생각이 든다. 딴 게 필요한 게 아니라 주차 시설 말이다. 버스 이용자가 지하철로 이동하는 것보다는 자가용 이용자가 지하철로 전향하는 게 훨씬 더 성공적인 현상이지 않은가? 교회로 치면 불신자가 교회로 새로 유입되어야지, 한 교회의 기존 신자를 다른 교회로 옮기기만 하는 제로썸 게임은 성장에 한계가 있단 말이다.

서울 중심부보다는 변두리 외곽의 역들이 이런 식으로 승용차를 맞이할 채비를 더욱 갖출 필요가 있다. 대중교통이 열악한 경기도 외곽에서 서울 근교의 전철역까지는 승용차를 타고, 거기서 서울 도심까지는 지하철을 타는 식의 통근 패턴이 지금보다 더 활발하게 정착되어야 한다.

그 주차장은 기본적으로 유료이지만 지하철 환승객에게는 주차료를 아주 크게 깎아 주는 식으로 운영되어야 할 것이다. 굳이 좁아 터진 서울 시내까지 스트레스 받으면서 차를 직접 끌고 가느니, 그냥 여기에 세워 놓고 주차료+지하철비가 시간과 비용면에서 훨씬 더 수지가 맞게끔 장점이 와 닿을 수 있어야 한다.

복정 역은 외곽+2개 노선 환승+주차장이라는 세 변수를 두루 갖춘 좋은 사례이다. 주변이 허허벌판이다 보니 주차장은 그냥 평지에서 운영되고 있다.
그러나 건물의 주차장은 보통 지하에 있는 편이고 지하철은 승강장도 지하에 있는데, 두 시설 다 지하에다 넣는 게 승객의 동선면에서 더욱 유리할 것이다. 이미 주차장 없이 완공되어 버린 기존역들은 어쩔 수 없고.

그러니 주차장이 갖춰진 지하철역은 사람이 드나드는 출입구뿐만 아니라 자동차가 드나드는 출입구도 어딘가에 생기게 된다. 개화산(5호선), 잠실(8호선. 2호선 말고), 동묘앞(1호선)처럼 인근에 지하철 관련 건물이 따로 있는 역들은 바로 그 건물의 지하에 주차장을 갖추는 것을 적극 검토할 필요가 있다.

이렇게 지하 승강장 + 지하 주차장이 갖춰진 역은 내가 알기로 공항 철도 서울 역, 그리고 신분당선의 판교 역 정도이다. 특히 판교의 경우 아직 지어지지 않은 건물의 내부에 있는 역으로 형태가 변모할 예정이니 지하 주차장이 미리 건설되는 게 당연한 이치이다. 상업 시설이 같이 갖춰져 있는 민자 역사들 역시 비슷한 이유로 인해 주차장이 있어야만 할 것이다.

내 경험상 성남의 8호선 수진 역은 출입구 바로 옆에 노상 공영 주차장이 있어서 본인 역시 몇 번 편리하게 이용한 적이 있다. 관리 요원이 퇴근한 저녁과 심야 시간대에는 무료 개방이기도 해서 더욱 좋았다.
다만, 도심 지하철이 아닌 광역전철들은 사정이 좀 낫다. 특히 지상 고가역들은 고가 아래가 주차장으로 개방되어 있는 경우가 많다. 경춘선 갈매 역이 좋은 예. 물론 무료이다.

중앙선 전철역들도 대체로 역 주변에 무료 주차장이 있다. 최근에는 서울 강북 최동단에 있는 양원 역의 주차장을 유용하게 이용했다. 장애인 차량 주차 구역만 안 건드리면 된다. 물론, 무료이기 때문에 자리가 언제나 있다는 보장은 못 한다. 운빨이 작용해야 된다.

공항 철도도 역마다 주차 시설을 갖추고 있다. 유료이더라도 요금이 공항 주차장보다 무척 저렴하기 때문에, 영종도를 내 기름값과 톨비를 들여서 자가용으로 직접 힘들게 건너느니, 차라리 차를 역에다 두고 공항까지는 열차로 가는 게 낫겠다는 생각을 절로 들게 만든다. 이 전략에 대해서는 교통 평론가 겸 철덕인 한 우진 님께서 정리해 놓은 게 있으니 참고하면 되겠다.

영종도 공항 화물 터미널 역의 근처에는 소규모 '무료 주차장'도 있다고 한다. 하지만 무료인 만큼 관리인도 없고, 차량 파손 및 도난 우려도 감수해야 한다고.

이렇듯, 현재 전철역들의 주차 편의는 역마다 케바케인 편이다. 그러나 서로 다른 교통수단들이 힘을 합쳐서 파이의 크기를 키우고 시너지 효과를 내려면 철도역들도 주차에 대한 배려를 좀 더 해야 할 것이다. 특히 서울 2기 지하철들은 내부가 깊어서 공간이 많아서 사업 아이템이랍시고 물품 보관 서비스 같은 것까지 한다는데, 자전거나 자동차 주차에 대한 배려도 생각해야 하지 않을까?

Posted by 사무엘

1987년 7월 6일.
민주화를 갈망하며 전국적으로 벌어진 6월 항쟁이 마무리되어 가던 이 날, 한국 철도계에는 일대 혁신이 시작되었다.

바로, 전통적인 기관차+객차 형태를 탈피하여 전후동력형 새마을호 디젤 동차가 첫 운행을 개시했기 때문이다.
그리고 이 열차를 최초로 제작하여 납품한 업체는 그 이름도 유명한 대우 중공업이었다. 대우 중공업은 이 사실에 대해 무척 자부심을 갖고 있는 듯하다.

이때 새마을호는 지금의 KTX를 능가하는 초호화 귀족 열차였다.
열차의 동력차부터가 아주 특이하고 심상찮게 생겼는데 서울에서 부산까지 가면서 도중에 대전과 동대구밖에 정차를 안 한다니!
나도 이 새마을호 디젤 동차를 안 봤으면 철덕이 됐을 가능성이 아주 낮아졌을 것이다.

그 당시 전후동력형 디젤 동차가 내세웠던 장점은 기관차보다 엔진이 작고 가볍고 조용하면서도 성능이 탁월했다는 점이다. 디젤-전기 형태가 아니라 유압 변속기로 동력비를 조절했다. 엔진이 앞뒤로 두 개 달린 대칭형이기 때문에 전차대 없이도 회차가 용이하며, 두 엔진 중 하나가 퍼지더라도 속도가 느려질지언정 그럭저럭 운행을 할 수 있어서 더욱 좋다. '예비 동력'이라는 게 그런 의미이다.

하늘을 날아가는 비행기나 로켓이야 닥치고 무조건 가벼운 게 진리이겠지만, 구름 마찰력에 의존하는 육상 교통수단은 너무 가볍기만 해서는 바퀴가 헛돌기 쉽다. 이 때문에 동차형 새마을호는 빨리 잘 달릴 수 있는 평지에서는 성능이 탁월한 반면, 지형이 험준한 곳에서는 투입이 곤란했다는 특성도 존재한다.

이 계열의 차량은 1994년까지 대우, 현대, 한진 중공업 생산분이 총 세 차례에 걸쳐 도입되었다.
동력차의 말단 부분에 저렇게 날렵한 45도 경사면을 처음으로 만드는 것부터가 1980년대 후반에는 어려운 일이었다고 한다. 비록 그때 고속철이 다닌 건 아니었지만 새마을호의 디자인에서부터 이미 프랑스 떼제베의 외형을 벌써 참고한 거라는 썰이 나돈다.

초기 도입분은 6량 1편성이었으나, 나중에는 8량으로 늘고 엔진의 출력도 향상되었다. 차량 말고 엔진은 독일제이며, 우리나라 해군이 운용하는 잠수함에서도 동일한 엔진이 쓰이는 기체가 있다고 한다.

이 열차는 분명 매우 획기적인 열차였으나, 이 열차가 새마을호의 최초 원조는 아니다. 가령,

• 서울-부산 4시간 10분은 이 열차보다 먼저 특대형 디젤 기관차가 견인하는 새마을호가 1985년 11월에 달성했다. 디젤 동차가 최초가 아니다.
• 새마을호 특유의 동그란 창문 모양의 객차는 1986년 제작된 '유선형 새마을호 객차'의 디자인을 물려받은 것이다. 디젤 동차가 최초가 아니다.
• 새마을호도 처음부터 지금과 같은 완전 으리으리한 좌석이었던 건 아니다. 1991년에 우등 고속이 생긴 뒤인 1992~1994년의 후기형 객차에서야 드디어 종아리 받침대까지 갖춰진 좌석이 도입되었다.

기존의 기관차형 새마을호 객차와, 새로 개발된 동차형 새마을호의 객차는 객실 인테리어는 거의 차이가 없지만, 전기 배선 규격이 호환되지 않아서 서로 혼합 편성을 할 수는 없다고 한다.

승승장구하던 새마을호는 1990년대 중반부터 정차역이 급격히 늘고 위상이 하락하기 시작했으며, KTX가 개통한 뒤부터는 진짜 처참하게 몰락하고 말았다. KTX를 보조하는 한 수 아래 열차로 굴리기엔 내장재가 너무 좋아서 뭘 어찌 할 수가 없다. 게다가 오래 된 엔진은 종종 퍼지고 고장을 일으켰다. KTX에 올인을 해야 하는 철도 경영자의 입장에서는 진짜 계륵 그 이상도 그 이하도 아닌 열차로 전락했다.

1987년 초기 도입분은 20년이 지난 2007년부터 슬슬 퇴역하기 시작했다. 그 신호탄이 바로 2006년부터 잠시 다녔던 임진강 라이너 새마을호. 그리고 지난 2013년 1월 5일의 마지막 운행을 끝으로, 전후동력형 새마을호 동차가 1월 6일부로 모두 퇴역하여 자취를 감췄다. 아아..! 내 너를 어찌 잊으리!

새마을호라는 열차 등급은 2014년 말까지 유지되다 폐지될 예정이다. 고로 지금 다니는 새마을호는 모두 기관차+객차형 새마을호이다. 비둘기호, 통일호에 이어 새마을호까지 없어지면 1980년대부터 시행되었던 '-호' 열차 등급 체계는 사실상 다 무너지는 셈이다. 사실, '-호'라는 체계는 배에서 모티브를 딴 옛날 스타일 작명법에 가깝다.

* 아, 그러고 보니 여담 하나. 1987년 7월 6일은 연세대에 재학 중이던 고 이 한열 열사가 최루탄을 맞은 뒤 치료를 받다가 끝내 사망한 바로 다음날이기도 하다. (7월 5일)

Posted by 사무엘

1. 다음 사진은 보다시피 경의선 지하 가좌 역의 승강장 역명판이다. 이 역명판이 있는 승강장은 서울(홍대입구)과 문산(DMC) 중 도대체 어느 방면 승강장일까?

정답과 해설

2. 아래의 사진은 대략 언제 어디에서 촬영되었을까? 물론 국내이다. (힌트: 레일의 개수가 심상찮다)

정답과 해설

Posted by 사무엘