도시철도

서울 지하철 9호선

도시철도(都市鐵道, Urban rail transit / Metro / Subway)는 도시교통의 원활한 소통을 위하여 이용되는, 궤도에 의해 달리는 교통시설 및 교통수단을 말한다. 예를 들면, 도시교통권역에서 건설·운영하는 지하철, 전철, 중소도시에서 추진하는 경전철(經量電鐵), 모노레일 등을 말한다. 수송효율이 높아서, 자동차의 급증과 도로시설 공급의 한계로 계속 심화되고 있는 대도시 교통난을 완화하기 위한 수단으로 활용된다.

대한민국의 도시 철도는 도시철도법에 따라 건설되어 지방자치단체가 관리하는 철도를 이르며, 이는 여러 도시를 연결하는 광역철도와 의미가 구분된다. 그러나 환승이나 직결 운행 등으로 명목상으로만 구분되는 경우도 많다. 예를 들어 수도권 전철 1호선 중 도시철도 구간은 서울역부터 청량리역까지만 해당하며, 서울 지하철 7호선 중 까치울역에서 석남역까지는 2021년 5월 22일부터 인천교통공사에서 별도로 관리한다.

더욱이, 일산신도시 개발에 따른 교통난 해소의 일환으로, 1996년 1월 30일에 개통한 수도권 전철 3호선 일부 구간인 일산선의 경우, 대도시권 광역교통 관리에 관한 특별법 제2조 제2호의 나목을 충족하지 않아 도시 철도로 분류되기 때문에, 열차 운행 및 차량의 검수는, 서울교통공사에서 수탁 관리하고, 한국철도공사 부산경남본부에서 운영하는 동해선 광역전철의 경우, 엄연히 부산 도시철도의 역할을 수행한다.

설명

도시철도는 도심 주변 지역이 많이 성장해 기존 도로 교통으로는 도저히 많은 교통량을 감당할 수 없을 때, 이러한 대용량의 교통수요를 처리하는 용도로 많이 개설되는 교통수단이다. 실제로 같은 면적의 도로에 비해 압도적인 교통량 처리 능력을 자랑하는데, 이는 철도의 수용량을 포화 상태를 염두에 두어 계산하기 때문이다. 도로는 카풀을 강제할 수 없고 차간 거리를 고려해야 하기 때문에 같은 면적이라도 처리 가능한 교통량이 상당히 한정된다. 다만 버스전용차로같이 이용 차종에 규제를 걸면 도로 쪽도 철도와 꽤나 유사한 수준으로 수송 밀집률이 상승한다.

도로는 운전자의 상태에 따라 주행 안정성, 승차감이 떨어지면 한없이 떨어질 수 있지만, 이에 반해 도시철도는 멀미가 없고 비교적 높은 수준의 주행 안정성, 승차감을 보장한다. 또한 교통량에 영향을 크게 받는 버스와 같은 도로 교통과는 달리 상대적으로 정시성이 어느 정도 보장되는 것이 특징이다.[4] 이는 온갖 차량이 돌아다니는 도로와는 달리 철도에선 오직 정해진 열차만 지나다닐 수 있기 때문이다.

최초로 지하철을 개통했던 영국에서는 증기 기관차를 열차로 운행하였다. 현재도 메트로폴리탄 선의 일부 구간들은 지하로 다니긴 하지만 간혹 위가 뻥 뚫려있는 경우가 있는데, 이것이 증기 기관차를 지하로 넣었던 시절의 흔적이다. 결국 비효율적이라는 이유로 증기기관차는 도태되고, 20세기 이후로 가공전차선 또는 제3궤조집전식으로 전력을 공급받아 움직이는 전동열차를 운행하기 시작하였다.

전차선로가 열차에 어떤 종류의 전기를 공급하느냐에 따라 교류 구간과 직류 구간으로 나뉘는데, 이는 대한민국에서 대개 교류 구간은 25,000V 60Hz, 직류 구간은 1,500V의 전압을 사용하고 있다. 보통 교류전력은 도시철도에 선호되지 않으며, 대부분이 직류 1,500V 가공전차선이나 제3궤조 600 ~ 750V[6]를 사용한다. 같은 전압에서 교류보다 직류가 더 많은 전류를 허용하기 때문이다. 또한 터널 단면을 획기적으로 줄일 수 있는 제3궤조를 쓴다면 어쨌든 필연적으로 직류전력을 써야 한다. 혹 직류와 교류 구간을 혼용하여 운행해야 하는 경계점에서는 필연적으로 절연구간이 나타난다.

역사

1863년 영국 런던에서 중구난방으로 세워져 있던 여러 기차역들을 서로 이어주기 위해서 최초로 지하철이 운행되었지만, 상술되었 듯 이땐 증기 기관차가 땅굴 속을 달렸다. 이 때문에 당시 지하철은 공기가 안 좋고 그을음이 심하기로 악명이 높았다. 사실 매연을 감소시키기 위해 장치를 설치했으나 이 장치를 작동 시키면 속력이 떨어지기 때문에 바쁜 시간대는 그냥 꺼 버리고 달렸다.

런던에 이은 세계에서 두 번째로 지하철이 운행된 나라는 의외로 1896년에 완공된 헝가리의 부다페스트 지하철 1호선(M1)이다. 1896년 헝가리 건국 1000주년을 기념해 제국의 수도였던 빈보다도 먼저 건설되었는데, 이쪽은 런던보다 돈도 수요도 비교적 적었기 때문에 백 년이 넘는 시간을 거치며 계속된 개량을 통해 초창기의 분위기는 많이 사라진 런던과 달리 19세기부터 이어져 온 골동품스러운 분위기가 진하게 나는 게 특징이다. 아시아에서는 1927년 일본 도쿄의 긴자선이 최초의 지하철 노선으로 운행되었다. 미국에는 1898년에 보스턴 지하철이 생기고 6년 뒤 뉴욕 지하철이 생겼다. 라틴 아메리카 및 스페인어권에서 최초로 개통된 지하철은 1913년에 개통한 아르헨티나의 부에노스아이레스 지하철이다.

역사는 오래되지 않았지만 간편하고 빠르게 이동할 수 있다는 장점 덕분에 사람들의 선호도가 높은 교통수단이라서 여러모로 사람들에게 친숙한 인상이 많은 교통수단이다. 출퇴근 시간 때 외국에서는 보기 드문 '푸시맨'의 등장과 특정 시간 때 사람이 너무 많아 '콩나물 시루', '가축수송', '빗자루질', '지옥철' 등 다양한 별명이 존재한다.

종류

지하철

땅속에 굴을 파서 부설한 철도로 주로 대도시의 대중교통으로 사용된다. 세계의 많은 도시에서 채택하고 있으며 신속성·정확성·안전성·대량수송성·쾌적성·저공해성·저렴성 등 많은 장점을 지니고 있다. 도시에서 철도의 건설은 도시의 지상기능 및 미관을 살리고 소음방지, 용지(用地) 확보의 어려움을 감안하여 주로 도로 하부에 건설되고 있으며, 도시 주변 근교에서는 건설비의 저렴화를 위하여 지표면이나 고가구조로 건설하고 있는데 도시 내에서는 대부분이 지하 구조로 건설되므로 도심지하부와 동일기관에서 운영할 경우에는 이들을 전부 지하철도 또는 지하철이라고 부르고 있다.

노면전차

노면전차는 궤도를 이용하여 노면을 전용 또는 공용으로 주행하는 육상교통 수단(전차)를 말한다. 경우에 따라서는 일반 도로와 분리된 전용 선로를 사용하기도 한다. 국내에는 과거 서울과 부산에 전차가 있었으며, 최근에는 도시교통난 해소와 함께 도심의 재생 등에도 효과가 있어 여러 도시에서 노면전차의 부활을 계획 중이다.

경전철

지하철과 버스의 단점을 보완한 대중 교통수단으로 기존 지하철 · 전철인 중전철과 반대되는 '가벼운 전철'이란 뜻으로 통용되고 있다. 경량전철이라고도 한다. 수송용량이 지하철과 버스의 중간규모이면서도 시스템에 따라 교통수요 처리능력이 다양하여 기존 지하철의 지선, 중소도시의 간선, 대도시 및 위성도시를 연결하는 교통수요 처리에 적합하다.

모노레일

궤도가 하나뿐인 철도이다. 궤도를 열차의 위쪽이나 아래쪽 어디에나 설치할 수 있다. 열차 위쪽에 설치할 경우 차량이 매다려 있는 축에 바퀴를 달고 그 바퀴가 궤도를 따라 구르게 해서 열차를 움직이며, 평형 유지를 위해 회전의를 장착 한다. 한편 궤도가 아래쪽에 있을 경우에는 유도바퀴(guie wheel)나 회전의를 이용해 달리는 차량의 평형을 유지한다.

통근철도

통근형 전동차를 투입하여 통근의 목적으로 운행되는 철도이다. 역간거리가 길고 기차와 선로를 공유하는 것이 특징이다. 대한민국에서는 수도권 및 동남권(부산 도시철도)등 철도 거의 대부분의 노선이 통근철도로 운영되고 있으므로, 한국철도공사에선, 통상적으로 광역 철도로 호칭한다.

강삭철도

강삭철도는 등산이나 관광의 목적으로 사용되는 철도로 케이블철도라고도 한다. 등산철도(登山鐵道, mountain railway)에 채용되어 산마루에 설치한 전동기의 회전력에 의해 강제인 와이어(wire)로 급구배 차량을 견인하는 케이블카의 방식으로 버켓식(bucket type)과 순환식(循環式)이 있으나 버켓식이 많다. 버켓식은 단선으로 교행구간(郊行區間)만 복선으로 하고, 케이블의 양끝에 차량을 결합하고 있다. 1830년에 영국에서 개통한 최초의 본격적 철도인 리버풀~맨체스타 사이에는 리버풀을 발차하여 약 2km는 21‰의 급구배가 계속되어 당초의 1동륜 비력(非力)의 증기기관차로는 견인력이 부족하였으므로 구배 정상에 정치식(定置式) 증기기관(steam engine)을 설치하고 와이어로 열차를 당겨 올렸지만, 얼마 되지 않아 기관차 성능의 강력화에 따라 폐지되었다.

신교통 시스템

신교통 시스템은 무인 운전이나 자동화 운전을 전제로 하는 일련의 신형 궤도계 교통수단을 의미한다. 경전철, 신 도시철도 시스템이라고 부르기도 한다. 경량전철과는 구분되는 개념이다.

유도버스

버스의 일종으로 외부의 장치 또는 설비로 의해 유도되어 정해진 트랙(선로, 노선)으로 운행하는 버스를 말한다. 정해진 트랙은 도로와 평행으로 만들어 운행하거나 별도의 전용도로로 개설, 버스의 정시성을 확보하여 대량수송이 가능하게 운행하기도 한다.

유도방식에 따라 선로유도식(트랜스로(Translohr), 봄바르디어 유도차량(Guided Light Transit: 단종)), 구속유도식(나고야 가이드웨이 버스), 광학유도식(지멘스의 옵티가이드), 자석유도식(네덜란드의 필리어스 시스템) 등으로 구분한다.

대한민국에서는 한국철도기술연구원에서 자석식의 필리어스 시스템을 도입하여 바이모달트램이라는 이름으로 대한민국 실정에 맞게 도입을 시도했던 전례가 있다.

기록

세계에서 가장 많은 이용객을 자랑하는 도시철도는 중국의 베이징 지하철이다. 2위는 상하이 지하철이며, 도쿄 지하철은 도쿄메트로와 도영 지하철을 합칠 경우 2위가 된다. 광저우 지하철, 서울 지하철(1~9호선), 모스크바 지하철 등이 뒤를 잇고 있다. 30위 내에 중국 지하철만 12개(홍콩 제외 11개)가 있다. 참고로 부산 도시철도는 3억 4,255만, 대구 도시철도는 1억 6800만이 이용했다.

2000년대에는 도쿄 지하철이 1위, 모스크바 지하철이 2위, 서울 지하철이 3위였지만 2010년대 중국 지하철의 폭발적인 성장으로 베이징 지하철이 도쿄 지하철을 밀어내고 1위를 해서 중국은 세계 상위권 지하철의 40%를 독식하고 있다. 위낙에 대도시가 많은데다가 중국 내에서 교통체증과 대기오염이 심각한 수준인 관계로 건설수요가 많고, 무엇보다 중국 공산당에서 그 악명 높은 일대일로 사업으로 철도 사업을 계속 밀어주고 있어서 앞으로 중국 지하철의 폭발적인 성장은 계속될 것으로 보인다. 미국 지하철 역시 중국 지하철만큼은 아니지만 그래도 미국 내에서 교통체증과 대기오염이 심각한 수준인 관계로 조금씩 발전하고 있다.

참고자료

• 〈도시철도〉, 《위키백과》
• 〈도시철도〉, 《두산백과》
• 〈도시철도〉, 《나무위키》

같이 보기

• 지하철
• 모노레일
• 경전철
• 노면전차
• 유도버스

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