바야흐로 2020년대 중반인데.. 우리나라 철도계에 불고 있는 변화의 바람을 살펴보면 다음과 같이 요약된다.

1. 서울 지하철

(1) 코레일이나 서울 1기 지하철이 아니라 서울 2기 지하철, 즉 5~8호선에도 드디어 차량의 세대 교체가 시작됐다.
웨에에엥~ 우렁찬 구동음을 자랑하던 서울 지하철 7호선의 1차 도입분(GEC 알스톰 VVVF-GTO) 차량이 소리소문 없이 사라지더니 완전히 자취를 감춰 버렸다. 우와~!!

이건 완전 최근도 아니고 2023~2024년 사이에 이미 그렇게 됐다.
이 낡은 전동차는 2026년 현재 8호선에서만 볼 수 있으며, 얘들도 새 차량이 도입되는 대로 조만간 퇴역이 예정된 상태이다.

7호선은 서울 2기 지하철 중에서 노선이 가장 많이 연장되고 길어졌다 보니, 신형 차량도 가장 먼저, 가장 많이 도입되곤 했다.
그 첫 시작은 15년쯤 전, 온수-부평구청 연장 구간의 개통에 맞춰 등장한 3차 도입분이었다. 음 성직 스타일의 인테리어가 도입돼서 큰 주목을 받았던 그 전동차 말이다.

현재는 7호선이 석남까지 서쪽으로 더 길어졌고, 초기 도입분이 퇴역도 했기 때문에 3차 이후로도 신차가 더 도입됐다.
출퇴근 시간대엔 7호선이 너무 혼잡해서 수요가 감당이 안 되기 때문에 심지어 6호선 소속 차량이 한두 편성이던가 7호선으로 보직이동 투입되기도 했다.
그래서 아주 가끔씩은 7호선에서도 6호선 전동차 구동음을 내는 열차를 목격할 수 있다. 이게 마치 옛날에 6호선에 있었던 609 편성 같은 레어템이 됐다.

그 와중에 7호선은 몇 년 뒤엔 무려 청라까지 또 연장될 예정이다. 그때에 맞춰서 또 5차고 6차고 신형 차량을 볼 수 있을 것으로 예상된다.;;

(2) 다음으로.. 2기 지하철의 원조격인 5호선에서도 2020년대부터는 신형 차량이 출몰하기 시작했으며 그 빈도가 증가하는 중이다.
가끔은 외형은 기존 차량 그대로인데 인버터가 바뀌어서 5호선 특유의 '우우웅~' 소리가 안 나는 녀석도 눈에 띈다.
한편으로 왕십리-상일동 원년멤버 초창기 차량 중에 상태가 안 좋은 녀석은 이미 퇴역하고 폐차됐다.

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(3) 5~8호선 중에서는 아무래도 6호선이 변화가 제일 없었다.
6호선은 21세기 이래로 연장 내역부터가 오로지 ‘봉화산-신내’ 뿐이었으며, 차량도 2001년 개통 이래로 새로 들어오거나 퇴역한 게 전무하다! 25년째 신차 도입 없이 1차 도입분만 굴러다닌다는 뜻이다.
신내 역은 인근 주민들로부터 설치 요구조차도 없었으며, 전적으로 경춘선 때문에 떨이로 장암 역처럼 만들어진 환승역일 뿐이다.

(4) 뭐.. 서울 지하철의 선배격인 1기 지하철이야,
2호선에서 재래식 MELCO 초퍼 제어 전동차는 2020~2021년에 몽땅 사라져서 자취를 감췄다. 2010년 부근에 플랩식 구형 안내판이 완전히 사라졌다면, 그로부터 10년 뒤엔 초창기 전동차가 모두 퇴역했다.
그리고 3호선의 얼굴마담이던 GEC 초퍼 제어 전동차도 2022년에 모두 퇴역했다고 한다.

2. 공항철도

공항철도는 한때 엄청난 공기수송으로 악명을 떨쳤으나.. 서울 시내 구간이 개통하고 환승 할인도 적용되면서 지금은 정말 흥행하는 노선으로 바뀌었다. 이용객이 계속 증가한 덕분에 차량이 알음알음 추가 도입되었고 배차간격이 줄어들었다.

행선지도 말이다. 예전엔 검암 행과 공항 행이 거의 반반씩 번갈아가며 다녔지만 요즘은 공항까지 가는 차량이 훨씬 더 많아지고 검암에서 끊기는 차량은 드물어졌다. 예전엔 7호선도 온수 행과 석남/부평구청 행이 거의 반반이다가 요즘은 석남 행이 훨씬 더 많아진 것처럼 말이다.

공항철도는 이제 노선이 앞뒤로 더 연장될 여지는 없다. 하지만 차량 운행 방식이 두 가지로 기대되는 게 있다. (1) 시속 150 정도로 증속, 그리고 (2) 지하철 9호선과의 직결.
2025년에는 직통도 아닌 일반열차에.. 평범한 직사각형 깡통 모양이 아니라 앞뒤로 더 날렵하게 생긴 차량이 등장했다. 이것도 고속 주행을 염두에 둔 외형이다.

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공항철도는 평창 동계올림픽을 하던 시절엔 지상의 경부-경의선과 잠시 직결운행을 한 적이 있었다. (인천 공항 착발 KTX)
하지만 공항철도가 설계 당시부터 진짜로 직결운행을 염두에 뒀던 노선은 그런 일반열차 계열이 아니라 서울 지하철 9호선이었다. 여의도 역은 5호선과의 환승을 염두에 두고 십자형으로 최적화되어 만들어졌는데, 김포공항 역은 평면환승을 넘어 직결운행까지 가능하게 해 놓은 것이다.

물론 인천공항부터 김포공항-신논현-올림픽공원을 한큐에 찍는 열차는 수인분당선 왕십리-수원-인천 전체 구간을 완주하는 근성열차처럼 1시간에 1, 2대꼴로 무척 드물게 운행되지 싶다. 서울 지하철 1호선과 4호선 이후로 직류-교류 겸용 차량도 얼마 만에 다시 구경할지..?? 여러 모로 기대된다.

공항철도의 신규 도입 차량은 현대로템에서 제작하고 납품했다고 한다.
1990년대에는 철도 차량 제조사가 현대 중공업, 대우 중공업 그랬는데 그게 현대로템으로 합병됐고, 요즘은 우진산전이나 다원시스 같은 업체도 심심찮게 보인다.

다만, 다원시스는 차량 납품 계약을 맺어 놓고는 납기일을 안 지키고 약속을 죄다 펑크 내고 사고를 많이 쳤다. 이 때문에 코레일이나 서울 교통 공사에다 위약금도 물고 업계에서의 평판이 많이 깎였다. 왜 그렇게 부적절하게 처신했는지 모르겠다.

3. 디젤 동차의 퇴역, 전기 기관차의 쇠락

끝으로, 일반열차의 영역에서 가장 주목할 만한 소식은.. 디젤 동차의 전멸이다.
대통령 전용 열차로 알려진 경복호가 작년 말에 완전히 퇴역했다고 한다. 거의 25년 동안 운용됐던 것 같은데 쟤도 은퇴하는 날이 오는구나.
2013년 초에 새마을호 디젤 동차 DEC, 2015년 초에 무궁화호 NDC, 2023년 말에 CDC와 RDC, 그리고 2025년 말에 경복호.
이제 우리나라에서 디젤 동차는 완전히 자취를 감췄다. 그래서 정말로 디젤 동차가 제일 필요할 법한 교외선에서도 기관차-객차 열차가 다니는 것이다.

뭐, 디젤 동차의 대척점에 있는 전기 기관차 쪽도 상황이 막 좋지는 않다.
8000호대 재래식 전기 기관차가 2020년대부터는 하나 둘 퇴역하더니 바로 2026년 6월부로 모든 차량이 차적이 말소됐다.
그리고 8100호대 전기 기관차도 진작부터 대기발령 상태였는데 이 시기에 같이 퇴역했다.
지난 2012년에 독특한 외형을 자랑하던 7000호대 기관차가 퇴역했던 것과 비슷한 느낌이다.

이제 우리나라에서 볼 수 있는 전기 기관차는 8200호대와 8500호대밖에 없다.
하지만 우리나라의 철도는 2010년대 이후부터 여객 수송의 중심축이 전동차로 급격히 바뀌었다. 2000년대 초의 신형 무궁화호 객차 이래로 기관차 피견인형 객차를 새로 뽑은 적이 없다. 거의 20년 동안 말이다. 그러니 기관차가 객차 여러 량을 견인하는 형태인 일반 여객열차는 갈수록 보기 힘들어지고 있다.

8500호대는 처음부터 화물 위주로 도입됐지만, 그 이전의 8200호대 전기 기관차들은 수요보다 공급이 많아서 남아돌 것 같다. 얘들은 내구연한이 끝나자마자 곧바로 폐차나 중고품 수출될 가능성이 높다.

자동차 업계만 해도 처음에는 버스와 트럭의 구분이 아주 불분명했다. 같은 차량에다가 짐받이 대신에 객실을 얹으면 그대로 버스가 되는 식이었다. 그러나 세월이 흐르면서 대형 버스는 바닥의 높이가 낮아지고 엔진이 차량의 뒤쪽으로 가면서 트럭과는 굉장히 다른 형태로 바뀌었다.
그것처럼 철도 차량도 범용적인 기관차에다가 객차만 연결하면 여객, 화차를 연결하면 화물인 단순한 형태를 탈피하는 것 같다. 화물은 몰라도 여객은 여객에 더 특화된 전동차로 바뀌어 가니 말이다.

가령, 여객열차는 속도가 더 빨라야 하니 옛날 증기 기관차 시절에는 구동륜 바퀴를 더 큼직하게 만들곤 했다.. 여객용 전동차는 공기 저항을 의식해서 앞부분을 아주 날렵하게 만들곤 한다. 이런 설계는 화물용 기관차에는 고려할 필요가 없을 것이다.

Posted by 사무엘

2026/07/06 08:35 2026/07/06 08:35
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내가 타인을 따라서가 아니라 스스로 서울 여행을 하고 제 발로 지하철/전철을 이용하기 시작한 건 2001~2002년 사이부터이다.
그리고 서울 지하철 중에서 5호선은 전동차가 아주 중독성 있는 특이한 가속 구동음을 낸다는 걸 스스로 인지한 게 한 2003년쯤이다.

서울 지하철 5호선!
인간이 발명한 교통수단에서 어떻게 이런 구수한 소리가 날 수 있는지 나는 골똘이 생각하지 않을 수 없었다.
이건 자동차처럼 연료를 폭발시키는 소리도 아니고, 비행기처럼 공기를 뿜는 소리도 아니고.. 도대체 무슨 기계를 만들어야 이런 소리가 날 수 있을까?
나팔을 부는 듯한 관악기 소리에 가까운지, 아니면 현을 켜는 듯한 현악기 소리에 가까운지는 내 음악 지식으로는 판단을 못 하겠다.

그래서 내부 디테일을 좀 공부하다 보니 몇 가지 용어를 알게 됐다. 전동차의 동력비 변환 메커니즘은 저항 제어, 쵸퍼 제어에 이어 반도체를 이용한 최신 기술인 VVVF(가변 전압 가변 주파수) 제어 방식으로 변모해 왔는데, 바로 VVVF 초창기에 속하는 차량이 이런 독특한 소리를 내는 것이었다.

그리고 사실은 VVVF도 다 같은 물건이 아니다. 초기의 VVVF-GTO 방식은 윙~윙 하는 소음이 큰 편이지만, 나중에 등장한 VVVF-IGBT 방식은 구동음이 조용해진 편이다. 서울 지하철 5호선 전동차는 물론 GTO 방식이다. 이에 대한 더 자세한 설명은 이곳에서.. 그리고 또 이곳 설명도 꼭 봐라, 두 번 봐라.

철덕들이야 이 소리를 아주 좋아하지만, 일반인들은 5호선 열차가 주행 중에 너무 시끄럽다고 불만이 많은 편이었다.
자갈 대신 콘크리트 노반, 좁은 터널, 굴곡이 많은 선형 등 여러 다른 이유들도 있지만, 당시 첫 도입되었던 VVVF 인버터도 소음을 가중시키는 요인 중 하나이긴 했다. 게다가 5호선 차량의 인버터는 원래 지하도 아니고 지상 전철용 부품이 납품된 거라고도 하고.

그래서 5호선의 운영사인 도철에서는 장기적으로 5호선 전동차의 인버터를 더 조용한 것으로 차츰 교체하기로 계획을 세웠으며, 지금으로부터 1년쯤 전인 2012년 2월, 제 502편성 열차 하나를 시범적으로 독일제 VVVF-IGBT 인버터로 교체해서 굴리기 시작했다.

난 그 소식을 인터넷을 통해 접하기는 했다. 그러나 지금까지 그 열차와 마주칠 일은 없었다. 수십 편성짜리 열차 중에 달랑 하나만 바뀐 거니까 말이다.
그랬는데.. 며칠 전에.. 드디어 조우했다!

환승을 위해 겨우 두 정거장 구간밖에 이용을 못 해서 구동음을 충분히 감상하지는 못했지만, 내 기억이 맞다면 지금 2-3-9호선 신형 전동차보다도 더 조용한 듯하다. 그쪽 계열 소리가 아니다. 첫음은 G와 G# 중에서 G에 더 가까웠지 싶다.
내가 지난 10년간 탔던 5호선답지 않게 전동차의 구동음이 너무 조용해져서 적응이 안 된다.

마치 예전에 6호선에서 잠깐 다니던 전설의 609편성을 보는 듯한 느낌이다.
그것처럼 지금 5호선에는 혼자 구동음이 튀는 열차가 하나 다니기 시작해 있다.
이런 식으로 이제 5호선의 마스코트인 ABB사 기존 구동음도 점점 듣기 어려워질 수 있으니, 이제 서둘러서 녹음하려면 녹음하고 구동음을 실컷 감상해 둬야겠다.

어쨌든 철도는 이렇게 아름다운 구동음을 내면서 달리는 전동차도 있으니, 참 웰빙 교통수단임이 틀림없다.

Posted by 사무엘

2013/02/20 08:39 2013/02/20 08:39
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지하철 노선하고, 그 노선을 상징하는 전동차는 서로 일대일관계가 딱히 성립하라는 법이 없다. 하지만 우리나라의 경우 그 관계를 찾는 게 어렵지 않다. 서울 지하철을 예로 들어 보자.

1호선 하면 떠오르는 터줏대감 차량은 누가 뭐래도 히타치 사의 저항 전동차이다. 바로 이것! (장소: 철도 박물관)

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초창기에 도입된 저항 방식 전동차라고 하여 철덕들 사이에서는 ‘초저항’이라고 불린다. 그야말로 우리나라 지하철의 역사를 간직한 차량이 아닐 수 없다.
운전석의 중앙에 저렇게 문이 달린 게 당시 일본의 유행이었다고 한다. 물론 일본은 지하철이 죄다 협궤인 관계로, 저런 커다란 전동차는 만들어서 수출만 했을 뿐 본토에서 굴리지는 않았다.

1974년부터 운행을 시작한 그 오리지널 전동차는 이미 2000년대를 전후해서 모두 퇴역했다. 하지만 차량과 편성수의 증결로 인해 동일한 스펙으로 나중에 도입된 전동차는 2000년대 중· 후반까지 간간이 명맥을 유지했다.
철도청(현 코레일) 소속 차량은 파란색, 서울 지하철 공사(현 서울 메트로) 소속 차량은 빨간색 도색이었다는 건 상식.

2호선은 유일한 순환선인 데다, 승강장에 가장 늦게까지 구닥다리 플랩식 전광판이 남아있었고 차량도 2호선에서밖에 볼 수 없는 레이템이었다. 게다가 외곽이나 강변이 아니면서 지상 고가 구간이 간간이 있다는 점도 2호선을 더욱 특색 있게 한다.

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2호선에서만 볼 수 있던 터줏대감 차량은 역시 MELCO 쵸퍼 전동차이다. 사실은 2005년부터 도입된 신형 전동차도 한동안 유니크 아이템이긴 했다.

3호선 하면 떠오르는 건 단연 배불뚝이 GEC 쵸퍼 전동차. 객실 내의 천장에 모니터가 달려 있던 유일한 차량이었다. 지금처럼 서울 메트로 자체 방송이 나간 게 아니라 새마을호처럼 코모넷이라는 외주 업체가 방송 컨텐츠를 따로 공급했다.

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원래 이 전동차는, 3호선과 같이 동시 건설 중이던 4호선에도 투입될 예정이었다. 그러나 4호선은 과천선과 직결되고 GEC 쵸퍼 전동차는 교직 겸용이 아니었던 관계로 얘는 2호선에 일부 대체 투입되었다.

그래서 본인의 기억 속엔, 서울 지하철들 중 유일하게 4호선만 차량의 개성이 가장 희미하다. 다른 호선들은 개통 초기에 어떻게 생긴 전동차가 다녔는지 본인이 분명히 아는 반면, 4호선은 잘 모르겠다.

현재는 100% VVVF인 건 확실하고, 그냥 1호선에서 볼 수 있는 코레일/서울 메트로 VVVF 차량의 subset이 다니는 듯. 단, 1호선엔 없는 애드립도 있는데, 서울 메트로가 굴리는 차량 중 대우 중공업 제조 차량은 7호선 1차 도입분 차량과 동일한 시끄러운 GEC 알스톰 구동음이 난다는 게 특색이다. 1호선에는 그런 차량이 없다.

다음으로 세월이 흘러 2기 지하철 시대가 열린다.
5~8호선 전동차는 차량 프레임은 표준화 내지 단일화가 되어서 다 똑같다. 그래서 1~4호선과는 달리 5~8호선은 이례적으로 외형이 천편일률적이다. 애드립을 찾자면 전면부의 색깔띠의 모습이 5호선만 6~8호선과는 차이가 있으며, 통유리가 7, 8호선의 2차 도입분 차량부터 도입되었다는 차이가 존재할 뿐이다. 또, 6호선 전동차만 객실 내부에 쇠기둥이 있기도 하고.

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(6~8호선은 전면부의 두 겹짜리 색깔띠가 아래로 삐치지만, 5호선만 한 줄이고 앞에 '서울도시철도'라는 문구까지..)
물론, 외형은 비슷해도 under the hood는 여전히 제각각인지라 전동차 구동음은 노선별로 화려하기 그지없다. 본인은 ‘VVVF의 향연’이라는 표현을 쓰고자 한다.

5~8호선만이 2011년 현재까지 전동차의 순혈주의(?)가 가장 잘 지켜지고 있다. 하지만 이 질서도 7호선 연장으로 인한 3차 도입분 전동차가 들어오면 다소 흔들리게 될지 모르겠다.

끝으로 9호선 전동차는 전국의 다른 전철 노선에서 찾을 수 없는 독특한 외형을 하고 있다. 동글이를 좋아하는 요즘 추세에 걸맞지 않게 외형이 좀 각진 느낌을 준다. 그리고 헤드라이트는 아예 위로 올라갔다.

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철도 차량은 조향이라는 게 없기 때문에 자동차와 같은 주황색 깜빡이(방향 표시등)는 전혀 의미가 없으며, 존재하지 않는다. 그러나 전진과 후진을 완전히 동일하게 할 수 있기 때문에 결국 자동차로 치면 헤드라이트 겸 후진 경고등(white)이, 브레이크 경고등(red)과 나란히 놓이게 된다.
그런데 9호선 전동차는 이 둘이 나란히 놓인 게 아니라 완전히 따로 놓였다는 게 인상적이다.

다만 9호선 전동차는 외형은 독특해도 under the hood는 공항 철도나 여타 지방 지하철과 동일하여, 구동음은 음높이만 다를 뿐 다들 비슷해져 있다.
개인적으로는 여러 전동차들 중, 도철의 5~8호선 전동차가 제일 무난하게 생긴 것 같다.

Posted by 사무엘

2011/10/02 08:21 2011/10/02 08:21
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증기 기관 이후 철도 차량의 동력원

(앞의 증기 기관차 글에서 계속됨)

내연 기관은 연료를 연소시켜서 폭발한 연소 가스의 힘을 곧바로 동력으로 활용하는 기계이다. 외연 기관보다 더 만들기 어려우며, 외연 기관보다 훨씬 더 화력이 좋은 고품질 연료가 필요하다. 그러나 내연 기관은 외연 기관보다 효율이 더 좋고 더 큰 동력을 낼 수 있으며, 오토바이나 기계톱 같은 기계에도 들어갈 정도로 소형화까지 가능하다. 증기 기관 정도의 출력으로는 열차를 굴리고 배까지는 움직여도, 비행기를 띄우는 건 어림도 없다.

그러고 보니 내연 기관의 선구자들이 다 독일 엔지니어들이구나. 자동차계의 앨런 튜링, 폰 노이만 같은 사람들이다. 난 내연 기관 하니까 컴퓨터로 치면 프로그램 내장 방식이 생각난다. 원동기를 지닌 동력 기관을 무슨 튜링 기계처럼 추상적으로 모델화할 수는 있을까? ^^;;

오늘날의 디지털 컴퓨터에 fetch, decode, execute 같은 기본 동작이 존재하듯, 내연 기관 중에서 피스톤 왕복 운전식 엔진에는 흡입, 압축, 폭발, 배기 같은 동작이 그런 기본 개념에 대응한다고 볼 수 있다. 2행정 엔진이 4행정 엔진보다 가볍고 간단하고 출력도 더 세지만, 부품의 수명이 짧고 연료와 함께 엔진 오일이 같이 연소되어 대기 오염도 더 심하다는 문제가 제기되어 오늘날은 극소수 소형 엔진이 아니면 전부 4행정 엔진만 쓰인다.

증기 기관도 피스톤 왕복 운동으로 바퀴를 굴리긴 하나, 내연 기관의 행정 사이클 같은 개념은 물론 존재하지 않는다. 내연 기관 중에는 피스톤 운동보다 효율이 더 좋은 로터리 엔진 같은 것도 개발되었으나, 아직까지 별로 실용화는 못 된 듯.

내연 기관은 그 특성상 연료 공급 방식을 자동화했으며(증기 기관차 시절에는 사람이 삽으로 석탄을 퍼다 아궁이로 직접..;; ), 오늘날의 자동차에서 당연시되고 있는 '시동 상태 유지'와 '변속'이라는 개념을 도입했다. 엔진이 최저 회전수 이상으로 돌지 못하거나 갑자기 너무 큰 부하가 직접 걸리면 시동이 꺼져 버린다. 그래서 동력비를 조절하는 장치가 필요한데, 덩치가 작은 차량은 톱니바퀴를 쓰고, 그보다 훨씬 더 큰 동력비가 필요한 철도 차량이나 선박에서는 엔진 효율을 좀 희생하고라도 유압 변속기를 쓰거나 아예 엔진으로는 발전기만 돌린 후, 동력비 조절이 용이한 전기로 차량을 움직이기도 한다.

오늘날 소위 디젤 기관차라고 불리는 철도 차량은 실은 '디젤 전기 기관차'이다.
비행기라든가 제트 엔진을 탑재한 자동차는 역시 동력을 구동축에다 전달하는 게 아니라 압축 공기를 분출하면서 나아가니, 일반적인 자동차와 같은 변속이라는 개념은 필요하지 않다. 제트 엔진은 큰 힘을 낼 수 있는 대신, 4행정 엔진보다 연료 소모가 훨씬 더 많다는 것도 주지의 사실.

철도 차량의 동력의 만렙 완전체요 최후의 목적지는 단연 전기라 할 수 있다.
요즘이야 하도 환경 따지고 화석 연료의 고갈을 두려워하여 전기 자동차 내지 최소한 하이브리드 차량이 재조명을 받고 있지만, 20세기 초중반에도 전기 자동차라는 게 없는 건 아니었다. 성능과 충전 시간 등에서 기름 자동차와는 도저히 경쟁이 안 되니 시장에서 자연스럽게 버로우를 타게 됐을 뿐이었다.

하지만, 배터리 충전이 필요한 자동차와는 달리, 철도 차량은 길만 따라 다니기 때문에 길을 따라 전차선을 설치함으로써 전기를 실시간으로 공급받을 수 있다. 그러면 또 얘기가 달라진다.
내연 기관의 선구자가 독일이었던 것과 마찬가지로 전기 철도의 선구자도 독일이었다. 이름하여 지멘스.

전동차는 시동을 걸 필요가 없고 별도의 변속기도 필요하지 않다. 자동차에다 비유하자면 키를 꽂아서 ON 모드로만 옮기면 곧바로 주행이 가능하며 START를 할 필요가 없다는 뜻이다. 서울역-남영, 청량리-회기 같은 곳은 자동차로 치면 시동을 끈 후 디젤 엔진을 휘발유 엔진으로 교체하고서(혹은 그 역순) 시동을 다시 켜는 건데, 전동차는 그걸 아주 자연스럽게 OFF-ON을 해낸다. ^^;;

지하철 전동차는 겨울에 냉방기 소리가 전혀 나지 않을 때 가만히 지켜보면, 소리가 전혀 안 나다가 그 상태 그대로 주행을 시작한다. 조용하다. 엔진 공회전 나부랭이 같은 것도 없기 때문이다. 사실 전동차의 동력 부품은 전동기(모터)라고 할 뿐, 엔진이라고 부르지도 않는다. 전기 자동차는 내연 기관에서 필요하던 변속기, 엔진 오일 같은 여러 부품들이 필요 없기 때문에 지금보다 더욱 경량화, 소형화가 가능하다.

물론 전동차도 자동차 엔진의 변속기처럼 전압과 전류 조절을 통해 동력비를 제어하는 부품이 있긴 하다. 처음에는 옴의 법칙 V=IR에 의거, 열을 엄청 많이 뿜던 저항 소자가 쓰이다가 나중에는 쵸퍼 방식이 등장하고, 지금은 반도체 소자를 이용한 VVVF 인버터가 이쪽 바닥을 평정했다. 마치 쿼츠 시계가 태엽 시계를 떡실신시켰듯이 말이다. 전동차 부품이나 시계 부품이나 역시 대세는 반도체인 듯.

VVVF는 다 좋은데 주파수가 바뀌는 과정에서 윙윙~~ 우우웅~ 환상적인 전자음이 난다는 게 특징이다. 물론 기술이 발달한 덕분에 요즘 VVVF 소자는 옛날 것에 비해서는 확실히 많이 조용해진 건 사실이나, 그 환상적인 소리가 철덕의 시선을 사로잡은 것도 사실이다. 다른 전동차들 중에서도 특히 서울 지하철 5호선과 6호선은 인간이 발명한 교통수단에서 어떻게 저런 아름다운 소리가 날 수 있는지 그저 신기할 따름이다.

내가 훗날 이렇게까지 철덕이 될 줄 알았으면 학창 시절에 물리 공부 좀 더 열심히 해 놓는 건데. -_-;; 그러질 못해서 더 자세한 디테일을 서술하지는 못하겠다. 내가 기계나 전자 쪽 공돌이였다면 컴퓨터보다도 이 바닥으로 갔을 가능성이 더 높다. 하지만 지금 본인의 현실은 취미와 직업이 독립된 형태로 가는 추세인데, 뭐 이것도 나쁘지는 않다고 본다. ^^;;;;

Posted by 사무엘

2010/11/25 09:37 2010/11/25 09:37
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교통수단을 만드는 업계에서 회사끼리의 과열 경쟁으로 인한 시장 왜곡과 공멸을 막기 위해,

자동차(2차 석유 파동을 계기로.. 분업): 5공 시절인 1981년엔 자동차 공업 합리화 조치가 취해져서 회사마다 만들 수 있는 자동차의 업종이 제각기 지정되었다. 그래서 소형 승용차는 현대와 대우 자동차만이 생산할 수 있었고, 기아 자동차는 중소형 트럭이나 승합차만 생산할 수 있게 됐다. 그 규제는 1987년에 풀렸는데, 규제가 풀리자마자 기아에서는 프라이드라는 승용차를 만들고, 현대에서는 그레이스나 포터 같은 중소형 승합차와 트럭을 만들어 기아 자동차의 봉고에 대항하기 시작했다.

전동차(IMF를 계기로.. 합병): 지하철 전동차 생산과 납품은 현대 정공, 대우 중공업, 한진 중공업 이렇게 3개 대기업이 경쟁하면서 각 노선별로 사이좋게 나눠 가져 왔다. 회사별로 좋아하는 인버터 수입 회사 취향도 제각각이던 시절. 그러나 경쟁의 부작용도 만만찮았던 모양이다. 결국 나라에서는 1999년에 세 회사의 전동차 생산 부분을 통폐합한 로템이라는 법인을 출범시켰다. 구 명칭인 한국 철도 차량은 영문 이니셜이 KOROS여서 일본어로 ‘죽여 버린다’로 읽히는 관계로, 이미지 개선을 위해 사명을 바꾼 거라는 후문이 전해진다.
개그 만화 일화 서유기 편에서 “1등 하는 놈을 증오로 죽인다!” 라는 삼장법사의 대사도 “이치(1)”로 시작해서 “코로스!”로 끝난다.

Posted by 사무엘

2010/08/07 13:04 2010/08/07 13:04
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전동차가 움직이는 과정

전동차는 내연 기관 대신 전동기(모터)로 달리다 보니, 자동차와는 달리 시동이라는 게 없고 자동차와 같은 식의 변속이라는 개념도 없다.
내연 기관은 달랑 기름만 있는 상태에서 스스로 작동을 할 수 없기 때문에 처음에 전기 불꽃으로 점화를 해 줘야 하고, 엔진에 갑자기 큰 부하가 걸리면 시동이 꺼져 버리기 때문에 동력비 조절을 외부에서 해 줘야 한다. 이런 과정이 전동차에는 필요 없다는 것이다.

이건 생각해 보면 무척 신기한 사실이다. 차 키를 꽂는 곳을 보면 ON까지만 있고 START가 없다는 뜻이다. 어차피 외부로부터 동력과 전력을 공급 받으니, 생각해 보면 카오디오나 동작하는 임시 ACC 모드도 필요하지 않다. 전원을 켜고 컴퓨터의 소프트웨어적인 부팅 초기화만 끝나면 곧장 달릴 준비가 끝나는 것이다.
 
지하철은 대부분의 경우, 냉방기나 송풍기를 가동하면서 달리기 때문에 그런 거 돌아가는 소음이 밖으로까지 들리는 경우가 흔하다. 하지만 그런 걸 전혀 가동하지 않는 아주 추운 날에 지하철을 타 보면, 열차가 역에 정차해 있을 때는 그 어떤 엔진나 기계의 소리도 들리지 않는다. 달리기 시작하면 그제서야 구동음이 들린다. 이래서 전기 차량은 디젤 차량과는 비교할 수 없이 조용하다.

전동기가 내연 기관보다 on/off가 얼마나 자유로운지는 절연 구간을 보면 확연히 알 수 있다. 남영-서울역 같은 구간은 자동차로 치면.. 잘 달리던 버스가 갑자기 시동을 끄고 관성으로 달리면서 휘발유 엔진을 경유 엔진으로 교체한 뒤, 다시 시동을 걸어 달리는 것이나 마찬가지인 구간이다. 그래도 전동차는 그냥 전원 공급을 끊었다가 다시 공급만 하면 기계에 별 무리가 없이 잘 달릴 수 있는 것이다.

관성으로 달리다가 강한 역풍이나 장애물 때문에 서 버리면... 그 전동차는 꼼짝없이 디젤 기관차로 끌려가는 "구원 운전"을 받아야 하겠지만, 그런 일은 전혀에 가깝게 발생하지 않는다. 걱정 안 해도 된다. 철도 차량이 얼마나 무겁던가. 운동 에너지도 이미 상상을 초월하게 갖고 있다. 어지간한 자동차하고 충돌해도 자동차만 박살 난다. 철도 차량 안에 안전 벨트가 괜히 없는 게 아니다.

그 무거운 철도 차량을 서 있는 상태에서 그 정도 가속도로 움직이는 힘 역시 상상을 초월하는 수준이다. 자동차 1단 기어 정도의 기어비로는 어림도 없다. 전기가 아니면 그런 가속력을 얻기 어렵다. 단순히 매연이 발생하지 않는다는 점을 차치하고라도 전기는 지하철(철도)과 이 정도로 궁합이 잘 맞는 에너지인 것이다. 물론 비행기는 기름을 이용해서 일반 4행정 내연 기관이 아닌 제트 엔진 같은 다른 방법으로 매우 큰 힘을 얻지만, 연료 소모가 심하다.

어디서 본 통계인지는 기억이 안 나지만, 서울에서 다니는 대형 중전철의 경우, 한 칸당 최대 적재 하중을 20톤으로 잡고 설계된다고 한다. 즉, 이를 초과할 정도로 너무 차가 무거워지면 힘이 겨워서 버벅대고 가속이 떨어지겠지만, 그 이하에서는 차는 완전히 동일한 가속력으로 출발 가능하다는 것. 아침 시간 초만원일 때 지하철 한 칸에 거의 200~220명의 인원이 탄다는 것을 감안하여 충분하게 잡은 수치임이 틀림없다.

덧,

1. 이걸 생각하면 자살-_-을 해도 지하철 투신 같은 처참한 같은 방법은 생각하지 않게 될 것이다. 뭐, 이제는 코레일 구간 빼고 서울 지하철은 사실상 전부 스크린도어가 완비됐지만 말이다.

2. 열기관은 그 태생상 일단 구조적으로 효율이 매우 낮은 기계이다(내연 기관은 열기관의 일종). 뭐, 화력 발전소와 심지어 원자력 발전소 역시 전기를 그런 비효율적인 방식으로 생산하긴 하지만, 다른 열기관들에 비해서는 효율이 높은 편일 것이다.

3. 우리나라 전철이 교류 전기의 표준으로 채택하고 있는 25000V짜리 전압은.. 정말 말 그대로 초고압이다. 신체가 선에 완전히 접촉하기도 전에 불과 몇 cm 앞으로만 접근해도 펑! 연기와 함께 불이 붙는다. 당연히 전신에 화상을 입고 감전사한다. (물론 사람을 죽게 만드는 요인은 사실 전압이 아니라 전류이지만)
정말 조심해야 한다. 2006년 동대구 역 어린이 감전사를 비롯해 최근까지도 사고가 몇 건 난 적이 있다. 일반열차가 아닌 전철도 교류 전기를 쓰는 구간은 그 전기가 흐른다.

Posted by 사무엘

2010/02/03 07:32 2010/02/03 07:32
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