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철도차량
철도차량(鐵道車輛, railway vehicles)은 철도의 선로(線路) 위를 운행할 목적으로 제조된 동력차·객차·화차 및 특수차 등을 말한다.
철도 차량의 정의는 여러 법령에 의해서 규정되고 있으나, 대개의 정의는 선로 위를 운행할 목적으로 제조된 차량 전반을 칭한다. 따라서, 동력이 부가된 차량이나 그렇지 않은 차량을 막론하며, 화물, 여객 등 수익을 위한 것인지의 여부 역시 막론한다[1]. 아울러, 사업용으로 사용되는 각종 차량, 즉, 제설차, 궤도시험차, 전기시험차, 사고구원차 등에 대해서도 철도 차량의 범주에 포함한다. 철도 차량은 따라서 여러 규제를 받는데, 크게 철도 차량에 대한 안전기준에 의한 것과, 철도 차량의 운전 규칙에 의한 것으로 크게 나누어 볼 수 있다.
목차
개요[편집]
철도도 일종의 교통기관으로서, 철도차량은 교통의 3요소인 통로·운반구·동력 중 운반구에 해당되는 것이나, 엄밀하게 말하면 동력도 차량에 의하여 그 기능이 발휘되는 것으로, 철도차량은 두 가지 요소를 내포한 주요한 분야라 할 수 있다. 철도차량은 특수한 통로, 즉 선로인 레일 위를 운행하도록 만들어졌기 때문에, 차량의 종류가 달라도 그 기본구조는 모두 같다. 차륜부(車輪部)·차대부(車臺部)·차체부(車體部) 및 부속장치로 되어 있다.
⑴ 차륜부: 차륜은 특수강으로 되어 있으며 하나의 축(軸)에 고정되는데 이 고정차륜이 두 쌍 또는 세 쌍이 모여서 하나의 차륜대차(車輪臺車)를 이룬다. 보통차량은 1량에 2대의 차륜대차가 있으며 각 차륜대차는 가운데에서 차대부와 1개의 핀으로 결합되어 회전성을 유지하고 있다. 차륜은 차량에서 기본적이면서도 중요한 부분으로 안전운행과 속도에 결정적 역할을 한다. 또한 레일과 역학적 관계로 탈선(脫線)을 방지할 수 있는 구조로 되어 있다.
⑵ 차대부: 차체를 떠받들고 차륜부와 연결된 부분으로 고속운전과 하중(荷重)에 견딜 수 있는 지지력을 가져야 하며 연결기 및 제동장치 등의 안전장치가 부착된 차량의 기본 골격이다. 차량의 주행(走行)에 관계되는 부속장치는 대부분 이 곳에 부착되어 있다.
⑶ 차체부: 차량의 모양을 형성하는 부분으로 용도에 따라 수많은 형태가 있다. 동력차·객차·화차별로 종류는 다양하며, 사회의 변천에 따라 계속 변모되어 가고 있다. 크기와 규모도 일정하지 않으나, 크기는 차량한계를 벗어나지 않아야 하며 중량은 축중(軸重)의 크기가 22t을 넘지 않는 것이 원칙이다. 차량의 길이는 화차가 11m, 객차는 20m가 표준이다.
⑷ 부속장치: 열차는 대부분 수개의 차량이 결합되어 구성되므로 차량은 서로 연결될 수 있는 연결기 및 속도를 제어할 수 있는 제동장치 등이 필요하다. 그 외 객차 등에는 발전장치 및 조명시설과 급수시설 등도 필요하다. 증기기관차의 안전밸브, 전기차의 피뢰기(避雷器) 등은 모두 안전장치이다. 일반차량에서 볼 수 없는 연결기는 차량과 차량이 서로 연결되는 부분으로 결합과 분리가 쉬워야 하며, 견고하여 수십 량의 차량도 견인할 수 있는 강도를 가져야 한다.
종류[편집]
철도 차량의 종류는 크게 동력차, 객차, 화차, 특수차로 구분된다.
동력차
동력차는 동력에 의하여 선로를 이동하는 것을 목적으로 제작된 기관차 동차(제어차를 포함한다)를 말한다.
- 기관차
- 증기 기관차
- 디젤 기관차
- 전기 기관차
- 전동차
- 디젤 동차
객차
객차는 여객, 수화물 및 우편물을 운송할 수 있는 구조로 제작된 철도 차량을 말한다.
- 객차
- 소화물차
- 우편차
화차
화차는 화물을 운송할 수 있는 구조로 제작된 철도 차량을 말한다.
- 유개차
- 무개차
- 조차
- 평판차
- 차장차 (일본의 홋카이도에 간이역에 차장차로 쓰인다.)
특수차
특수차는 특수 사용을 목적으로 제작된 사고복구용차, 작업차, 시험차 등으로서 동력차와 객차 및 화차에 속하지 않는 철도 차량을 말한다. 비영업차라고도 호칭된다.
- 기중기
- 메르세데스-벤츠 유니목
- 기타 시설점검용 장비류
구성요소[편집]
구조[편집]
철도 차량에서 구조는 다음의 요소들을 의미한다[3]. 이들 구조는 철도 차량의 전체 시스템이 충족하거나 준수해야 할 요건들을 의미한다.
- 차량한계
- 총중량
- 축중 및 중량 분포
- 최소곡선구간의 통과
- 표기사항
- 주행안전기준
- 충돌안전기준
차체[편집]
차체는 주행장치(Bogie)에 의하여 지지되며 여객 등이 탑승하거나 화물 및 운전용기기 등을 적재하는 철도 차량 부분의 총칭을 말한다[4]. 차체는 다시 구조체와 그 외의 부분으로 구분된다.
- 구조체 : 하중을 감당할 수 있도록 만들어진 주요 부분을 의미한다.
- 차체프레임
- 측면구조틀
- 지붕구조
- 들어올림 장치 : 차량 또는 차체를 들어올리기 위한 받침대 또는 고리 등의 장치.
- 운전실
- 여객용 출입문
- 철도 차량간 통로문 및 연결통로
- 창문
- 실내 설비
- 의자 및 선반
- 객실 냉난방장치
- 비상조명등
주행 장치[편집]
주행 장치는 차량의 주행을 위해 여러 요소를 조합한 것이다. 대개 대차(Bogie)라 부르는 일련의 구조를 이루고 있으나, 철도 차량의 설계에 따라서는 대차 없이 직접 차축 등의 요소가 차체에 취부된, 대차구조를 취하지 않는 것도 존재한다. 주행 장치는 다음의 요소들로 이루어진다.
- 윤축 : 차륜과 차축의 결합체를 의미한다.
- 차륜
- 차축
- 축상 조립 장치 : 흔히 저널박스 등으로 부른다.
- 현가 장치 : 흔히 서스펜션 등으로 부른다.
- 차체 지지 장치 : 견인장치 등으로 부르며, 주행장치와 차체를 연결하는 장치를 의미한다.
- 제동 장치
- 연결기
주행 장치는 또한 차량의 속도에 맞는 내구성을 가질 수 있도록 설계되어야 하며, 또한 접지, 고정축거 및 기타 여러 제한사항을 준수하여야 한다.
추진 및 보조 전원 장치[편집]
추진 및 보조 전원 장치는 철도 차량, 특히 동력차에서 동력을 공급하는 각종 장치류를 의미한다. 전기, 내연, 증기 등의 동력원을 포함한 제반 장치들이다.
- 집전장치
- 인버터 및 컨버터
- 견인 전동기
- 내연 기관
- 증기 기관
- 신호 설비 및 CTC
철도차량의 내구 연한[편집]
대한민국은 해외와 달리 철도 차량을 내구 연한을 초과하여 사용할 수 없도록 법으로 통제되어 있고, 이는 관련 법인 철도안전법 제37조(철도 차량의 사용내구연한)에 의거한다. 내구 연한을 초과하여 사용하기 위해서는 국토교통부 장관이 실시하는 정밀진단을 받아 안전운행에 적합하다고 인정되어야만 하지만, 그 기준이 엄격하여 차량의 연장 사용이 지극히 어려워 차량을 일괄 폐차해야 하는 등의 난맥상이 지적되고 있다.
내구 연한이 도래한 차량은 대개 파쇄되어 고철로 처분되거나, 또는 형태를 온전히 보존한 채로 주행기능을 제거한 채 민간에 염가 불하하기도 한다. 내구 연한이 도래한 차량은 차량으로서 재사용을 하지 않는 것이 원칙이었으나, 해외에서는 더 오랜 기간 사용하는 예가 많아 이런 운영은 자원 낭비라는 지적이 제기된 바 있으며, 이에 따라 부산교통공사에서는 이러한 내구연한 규정의 폐지를 주장하고 있다.
한편 내구 연한이 초과한 차량들 중 잔여수명이 남은 차량의 경우, 차량 조달에 어려움을 겪는 개발도상국에 유상 또는 무상원조의 형식으로 제공되기도 한다. 한국에서는 최근 서울메트로(현 서울교통공사)가 내구연한이 도래한 차량을 베트남에 수출하기로 양해각서를 체결한 바 있다.
한국의 법령에 의해 지정된 철도차량 종류별 내구 연한은 다음 표와 같았었다. 현재는 법령 개정으로 인하여 명목상의 내구연한은 폐지되어있는 상태이다.
폐차 해체[편집]
철도 차량의 수명은 차종에 따라 제각각이지만, 사고와 재해 등으로 사용할 수 없게 되는 경우를 제외하면 대체로 재래선이 차량 20-30년 정도, 고속 운전을 할 신칸센 차량은 수 십 년 정도이다.
철도 차량의 등록에서 삭제(차적에서 지우는 것)까지를 폐차라고 한다.
차량의 수명을 결정하는 요소는 물리적 수명, 경제적 수명, 진부적인 수명 3가지가 있다. 물리적 수명은 차량을 구성하는 핵심 부품이 물리적으로 수용할 수 없게 되는 한계를 의미하며, 주로 대틀과 구체의 수명에 의해 결정된다. 경제적 수명은 노후화에 따라 고장이 증가해 수리비가 증가하고 신형 차량으로 교체하는 것이 저렴해지는 연수를 가리킨다. 진부적 수명은 시대의 변화와 보다 신형인 차량을 투입하는 등 더 오래된 차량이 시대에 뒤쳐지게 되는 수명을 가리킨다. 최근에는 진부적인 수명에 의한 내용연수의 결정이 중요하다.
폐차된 차량은 종종 해체 처분된다. 해체 처분은 주요 장치를 분리하여 구체를 녹여 절단해 나가는 방법과 중장비 등으로 때려 부숴 해체하는 방법이 있다. 1990년대 이후로는 차체 등의 금속을 재활용하여 신형 차량에 사용한 예도 있으며, 또한 차량 폐차 후 재활용 비율을 높일 수 있도록 설계하는 차량도 있는 등, 해체 후 활용법까지 생각한 근거 지침도 늘어나고 있다.
일부 가치가 인정된 차량은 보존 철도로 '동태 보존'을 수행하거나 공원과 박물관, 차량 기지 등으로 '정태 보존'이 이루어지기도 한다.
대한민국에서는 주로 개인이 아닌 박물관에서 보존한다.
참고자료[편집]
- 〈철도 차량〉, 《위키백과》
- 〈철도 차량 관련정보〉, 《나무위키》
같이 보기[편집]
