모노레일

대구 도시철도 3호선 모노레일

일본 쇼난 모노레일

모노레일(monorail)은 단궤도(單軌道, 궤도가 하나)인 철도의 총칭이다. 세계 각지에서 관광이나 시내 교통수단으로 사용되고 있다.

세계 최초의 여객용 모노레일은 1901년 독일 부퍼탈(Wuppertal)에서 개통했다. 부퍼탈 모노레일은 여전히 운행 중이며 도시 교통조합의 일원으로서 운임도 굉장히 싸다. 특기할 점으로는 강 위를 달리는 구간이 있으며, 현수식이라는 점이다.

일본은 1970년대에 모노레일을 신교통수단으로 많이 채용해왔고 1990년대에도 새롭고 21세기다운 교통수단으로 모노레일을 꼽았을 정도였다.

그러나 이후에 다양한 종류의 경전철이 나왔다. 대표적으로 고무차륜열차, 자기부상열차 등 모노레일의 근본적인 단점들을 해결한 새로운 교통 수단이 연이어 생겨나면서 빛이 많이 바랜 상황이다.

모노레일의 역사

세계 최초의 증기기관차가 운행한 1825년 당시에 증기를 동력으로 하는 과좌식 화물용 모노레일이 런던 북방에 건설된 것이 모노레일의 시초다. 이후 아일랜드에서 과좌식에 증기동력을 이용한 화물 모노레일이 건설되어 36년 동안 사용된 것을 포함하여, 유럽각지에서 모노레일이 건설되었다. 그러나 모두 소규모에 기술적으로도 미약하여 본격적인 교통수단은 되지 못했다. 본격적인 모노레일은 독일인 Eugen Laugen이 1898년 고안하여 독일의 부퍼탈시에 건설된 13.3km의 현수식 모노레일로, 1901년 여객영업을 시작하면서 등장하였다. 이 모노레일은 현재도 쓰이고 있다. 1950년대 이후 도시화의 진전과 자동차의 증가로 인한 도시교통문제가 발생하면서 모노레일연구가 활성화 되었고, 그리하여 알웨그 과좌식, 록히드 과좌식, 사페지 현수식 등의 모노레일 궤도양식이 나왔다. 이들은 현재까지도 쓰이고 있다. 우리나라에서는 강원도에서 관광용으로 쓰이고 있으며, 대구에서는 교통수단으로 쓰이고 있다. 대구 도시철도 3호선이 쓰이고 있다.

모노레일 궤도의 양식

과좌식

궤도 위에 차량이 가는 방식으로 알웨그식이 표준화되어 현 대부분의 과좌식 모노레일에 사용되고 있다.

굵고 속이 빈 I형의 PS콘크리트제를 기본 궤도로 하며, 긴 경간이 필요한 곳에서는 강제를 궤도로 이용한다. 주행 방식은 여러가지가 있으나 궤도위를 주행구동용 고무타이어가 타서 차량을 지지하며, 열차의 안내차륜이 궤도의 양 옆면을 주행하는 알웨그(ALWEG)식이 주류이다. 주행로는 에폭시 수지 혼합물로 바닥위를 칠하고 다시 덧칠한 것과 강판을 깔은 것 등이 있다.

비용이 적게 들지만 곡선구간에 약하고 공사기간이 길며 중앙에 지주를 설치하기 때문에 도로위 건설시 한개차로 정도의 공간이 필요하다. 또한 눈, 비 등 날씨의 영향을 받기도 한다.

기초적인 원리는 전간기 독일 기술자들이 확립했으며 2차대전 이후인 1961년 미국에서 처음으로 상용화되었다. 그러나 미국이나 유럽에서는 도시철도에 채택된 곳이 거의 없었고, 대신 일본에서 이 기술을 도입해 이곳저곳에 모노레일을 개통하면서 현재의 기술 양식을 확립하고 이를 전 세계에 보급했다. 이 때 과좌식 모노레일 기술 도입과 발전에 공헌한 기업이 히타치이다.

대구 3호선이나 도쿄 모노레일 하네다 공항선이 이 방식에 해당한다.

현수식

차량이 궤도에 매달려가는 방식이다.

강판으로 이루어진 박스(상자)형 궤도거더의 안에 차륜을 지지할 수 있도록 대칭형의 주행로가 설치되며, 그 위를 열차의 차륜이 운행한다. 차량을 현수(지지)하기 위해 중앙부는 뚫려있고, 이 뚫린 부분의 양 옆 부분에 주행로가 있다. 지주간격은 과좌식보다 길며 지주는 철로 이루어져 있다.

곡선구간에 용이하며 공사기간이 짧고 지주를 측면에 설치하기 가능하기 때문에 좁은도로에도 설치가 용이하다. 허나 과좌식보다 높은 곳에 궤도를 설치하기 때문에 비용은 과좌식보다 상대적으로 높은 편이다. 물론 그럼에도 다른 경전철 중전철들보다는 낮은 편이다.

세계 최초의 모노레일인 부퍼탈 모노레일이 이 방식이며 일본을 비롯 여러 국가들이 도로 상황에 따라 현수식을 채용하고 있다.

장점

• 도로교통에 지장을 주지 않으며, 지주는 가늘게 할 수 있으므로 도로의 중앙분리대에 설치할 수 있다.
• 다른 고가물과 달리 점유면적이 작아, 하천과 도로 등의 공간에 설치가 가능하다. 이 때문에 중전철보다 공사가 용이하며, 빨리 건설할 수 있고, 토지비가 적게 들어간다. 그런 이유로 중전철의 40%의 공사비로 건설할 수 있어 굉장히 저렴하다.
• 폭이 좁은 차륜으로 운행하므로 철도보다 반경이 작은 급곡선 운행도 가능하며, 현수식은 특히나 작게 운행이 가능하다.
• 안정성이 높다. 일반적으로 다른교통수단과 입체교차하기 때문에 충돌의 우려가 없고 탈선의 위험도 없다.
• 정시성이 높다. 노면교통수단과 입체교차하기 때문에 운행 시각표대로 운행이 가능하다.
• 전기로 운행하고 고무타이어를 쓰기 때문에 환경오염과 소음, 진동 공해가 적다. 또한 급구배와 급곡선에서의 운전도 가능하다.
• 일반적으로 고가로 건설되기 때문에 조망이 좋아 지하철보다 압박감이 적다.
• 다른 고가구조물과 달리 공중점유율이 작아 일조나 경관환경면이 우수하다.
• 승차감이 양호하다.

단점

• 궤도는 하나지만 주행장치가 복잡하므로 차량의 기능이 복잡하고 약간 비싸진다.
• 지표면에 건설한다고 하더라도 건설물에 약간의 고도가 요구된다. 특히 현수식이 그렇다.
• 최고 속도가 80km/h 이므로 일반철도보다 고속성이 떨어지고, 보통 고무타이어를 사용하기때문에 동력비가 높다.
• 일반 철도와 궤도방식이 다르므로 일반철도와 상호진입이 불가능하다.
• 고무타이어의 부담하중이 철제차륜보다 작기 때문에, 일반철도보다 수송력이 작다.
• 분기기가 복잡하다. 또 분기기의 변경, 증설이 쉽지 않으며, 궤도가 무겁기 때문에 분기에 시간이 요구된다. 그러므로 철도와 같은 다양한 분기(시서스 크로스오버 등)는 불가능하다.
• 열차가 분기기로 돌진하면 엄청난 사고가 발생한다. 또, 복구역시 쉽지 않다.
• 차량사고 등의 긴급상황시 피난에 시간이 걸리며, 피난이 용이치 않다. 대피로의 건설이 힘드므로 비상시 승객대피가 굉장히 불리하다.

대한민국 모노레일

대한민국의 모노레일은 버스나 중전철 위주의 교통정책이 꾸려졌고 각종 경전철 관련 예산 낭비 사례가 많아서 그동안 대중교통으로서의 지위로 인정받지 못했으며 소규모 이동용 또는 관광 목적의 시설물이 많았다. 그러나 2015년 4월 23일에 대구 도시철도 3호선이 개통하면서 대중교통으로서의 모노레일 운송이 개시됐다. 그 외 대전 도시철도 2호선을 건설비가 저렴한 모노레일로 건설하고자 하는 움직임이 있었다.

월미은하레일은 겉보기만 모노레일일 뿐, 대한민국 국토교통부의 형식 승인을 따르지 않았으므로 법적으로는 모노레일이 아니라 단순 케이블카 수준의 궤도운송수단이다. 특히 해당 시설은 미국 특허를 받았으나 정상 형식 승인이 이뤄지지 않은 기술인 안내륜과 안정륜 통합 시스템으로 제작했는데 이 통합 안내륜으로 인해 시운전 중 사고가 발생했다. 따라서 위키백과에서도 이를 모노레일로 분류하지 않는다. 한국에 있는 모노레일은 전부 과좌식만 있다.

참고자료

• 〈모노레일〉, 《나무위키》
• 〈모노레일〉, 《위키백과》

같이 보기

• 노면전차
• 경전철
• 지하철
• 도시철도

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