한국형 틸팅열차

한국형 틸팅열차

  

 

 

 

건설교통부는 시험운행중인 한국형 틸팅열차가 

우리나라 철도 기존선 시험구간(호남선 무안~함평)에서 최초로

시속 180km의 주행속도를 기록하게 된다고 밝혔다.

틸팅열차는 곡선부 선로에서 차체를 회전방향 안쪽으로 기울여 줌으로써

원심력을 감소시켜 승차감과 곡선부 주행속도를 향상시키는 열차이다.

최고속도 180km로 운행할 한국형 틸팅열차

고속철도는 신선건설구간인 서울-대구간 최고 300km의 속도로 운행하고 있으나,

기존선 구간을 운행하는 경우에는 최고 160km로 운행하고 있으며,

새마을호의 경우도 최고 150km를 넘지 못하고 있는 상황에서

우리기술로 개발한 한국형 틸팅열차가 기존선 구간에서는 처음으로 180km의 속도를 기록하게 된다.

틸팅열차의 원리

한국형 틸팅열차는 지난해 4월부터 시험운행을 시행하고 있으며

2007년말에는 2만km 무사고 시험운행과

최고속도 160km를 달성하였고,

올해 1월17일 170km 운행과 주행안전성 확보에 따라

21일에 호남선 무안~함평역 구간에서

기존선 철도 최고속도인 180km로 운행할 수 있게 된 것이다.

한국형 틸팅열차는 앞으로 약 2년간에 걸쳐

10만km 주행시험을 통해 신뢰성을 검증하고,

2012년까지 인프라시스템에 대한 속도 향상 적합성 · 영향평가,

유지보수체계 구축 및 핵심부품 국산화 개발 등을

계속 추진하게 된다.

 

정부는 2010년 한국형 틸팅열차가 상용화되면

복선전철화가 완료된 충북선, 경부선, 호남선과 더불어

전라선, 중앙선 등에도 투입할 것으로 알려졌다.

-  2008.02.20, 선경철 (sunnyboy@korea.kr)  

 

 

 

 

2012년 전국에 투입되는 한국형 틸팅열차(Tilting Train Express)가 본격적인 시운전에 들어갔다.

틸팅열차는 10월16일 충남 논산역에서 서대전역까지 45.1㎞ 구간을 성공적으로 운행했다.

 

틸팅((tilting)이란, 말 그대로 '기울어지는(tilt) 것'을 말하는 것으로

이는 마치 스케이팅 쇼트트랙 선수가 트랙을 돌 때 곡선부에서 주행속도를 높이기 위해

또 넘어지지 않기 위해 몸을 안쪽으로 기울이는 원리와 같다.

곡선철로에서 늦어지는 열차속도를 개선할 수 있는 틸팅열차는

곡선부를 주행할 때 원심력을 줄이기 위해 차체를 곡선 안쪽으로 기울이는 게 틸팅열차의 핵심기술이다.

곡선코스에서 속도를 줄이지 않고도 통과할 수 있게 하는 것이다.

이렇게 선로에서 차체를 안쪽으로 기울여 원심력을 극복할 수 있는 차량으로 승객의 승차감을 대폭

향상시킬 수 있으며, 속도 향상의 효과도 얻을 수 있다.

철도기술연구원이 개발하는 TTX는 평지 운행속도 180㎞(최고 220㎞)를 자랑하는 준고속열차인 것이다.

 

 

산악지형이나 곡선 구간이 많은 우리나라에 적합한 첨단열차로 각광받게 될 틸팅철도차량 기술이

발달한 나라는 스웨덴, 핀란드, 이탈리아, 스페인 등이다.

즉 지형적으로 굴곡과 산악지대, 혹은 리아시스식 해안을 가진 나라들임을 알 수 있는데,

틸팅기술은 고속의 새로운 선을 건설하지 않고도 기존철도의 속도를 향상하는데 있어

가장 경제적이고 효과적인 수단이 될 수 있고 우리나라 지형에도 딱 알맞는 시스템이라고 할 수 있다.

또 틸팅열차는 최첨단 소재인 탄소섬유로 제작되어 가벼운데다

곡선구간에서 급격한 속도 변경이 필요없기 때문에 에너지 소비를 최소화 할 수 있다.

 

아시아에서는 한국이 일본에 이어 두 번째로 도입하게 된다.

총 480억원이 투입된 한국형 틸팅열차는 기존 선로에 최고시속 180㎞로 운행할 수 있는

전기식 준고속열차로  KTX(시속 300㎞)보다 느리지만 새마을호보다는 빠르다.

새마을호는 서울-부산이 4시간 36분, 용산-목포가 4시간 23분 걸리는데

한국형틸팅열차는 서울-부산이 3시간 52분, 용산-목포가 3시간 36분으로 크게 줄어든다.

 

현재 고속철로를 제외한 일반 철로에서는 새마을호가 최고시속 140㎞로 운행하고 있지만

곡선부에서는 탈선을 막기위해 속도를 절반 이상 줄여야 했다.

하지만 한국형틸팅열차는 곡선 주행에도 시속 100㎞ 이상을 유지할 수 있다.

 

 

 

 

 

 

 <10/16일 틸팅열차 시승기>

5.2도 기우뚱… 출발 10분 안돼 시속 130㎞ 곡선구간 달릴 때도 기운 느낌 별로 없어 “한국형 틸팅열차에 탑승해 주셔서 감사합니다. 이 열차는 곡선 구간을 시속 95km의 속도로 최대 5도 기운 상태에서 운행할 예정입니다.” 16일 충남 논산역을 출발한 틸팅열차의 객실에 차분한 안내방송이 흘러 나왔다. 하지만 열차 운행과 관련한 정보를 분석하는 계측제어차량에서는 다급한 무전이 오갔다. “탑승이 늦어서 출발이 10분 지연됐음. 도착 시간 맞출 수 있습니까?” “초반에 속도를 내겠습니다.” 목적지인 서대전역에서 일부 승객이 서울행 KTX를 갈아타려면 정해진 시간에 도착해야 했기 때문이다. 틸팅열차는 곡선구간을 달릴 때 객실을 곡선 안쪽으로 최대 8도까지 기울일 수 있다. 차량이나 승객이 바깥으로 밀리는 현상을 줄이기 위해서다. 열차를 기울이면 곡선 구간을 달릴 때 속도를 줄이지 않아도 된다. 운행 시간을 단축할 수 있고 급히 속도를 줄이거나 올리는 데 따른 에너지 소모도 막을 수 있다. 한국철도기술연구원은 2001년 틸팅열차 개발에 들어가 2006년 시제품을 제작했다. 이날 시험 운행은 올해 국정감사의 일환으로 실시됐다. 출발한 지 10분도 되지 않아 열차는 시속 100∼130km로 달리기 시작했다. 곡선 구간을 달릴 때도 속도를 줄이지 않았다. 안내 방송과 달리 틸팅열차는 한때 시속 131km의 속도로 5.2도 기울어진 채 달렸다. 하지만 열차가 기운 느낌은 별로 없었다. 곡선 구간이 시작되는 순간에만 좌우로 몸이 쏠릴 뿐 그 뒤에는 직선 구간을 달릴 때와 거의 차이가 없었다. 열차가 기울었다는 사실은 창밖을 봐야만 알 수 있었다. 이날 최성규 철도연 원장은 “2012년까지 틸팅열차를 상용화할 계획”이라고 밝혔다. - 2008년 10월 17일, 동아사이언스, 전동혁 기자           틸팅열차 ‘탄소섬유 다이어트’에 성공 열차 외피 전체를 한번에 찍어낸다       10월 16일 한국철도기술연구원(철도연)이 선보인 틸팅열차는 경량화에도 성공했다. 틸팅열차를 둘러싼 외피의 재질은 탄소섬유다. 탄소섬유의 무게는 알루미늄의 30%, 철 같은 금속재료의 40%에 불과하다. 열차의 무게를 줄이면 전동기가 전기를 적게 사용하고도 빠른 속도를 낼 수 있어 에너지 절약의 효과가 크다. 탄소섬유의 단점은 철이나 알루미늄과 달리 가공이 힘들다는 것이었다. 금속은 열이나 압력을 가해 원하는 모양대로 주조나 압축을 할 수 있다. 하지만 탄소섬유는 한번 형태를 만들고 나면 변형이 불가능하다. 그래서 철도연은 ‘일체형 차체 성형기술’을 개발했다. 이 기술은 열차의 한 량 크기의 거대한 틀과 대형 오븐을 이용해 한 차량의 외피 전체를 한번에 찍어낸다. 이렇게 만든 외피는 창문이 들어갈 자리, 의자나 선반이 설치될 자리가 빈 공간으로 남아 완성품으로 조립하기가 쉽다. 한성호 철도연 틸팅열차시스템연구단장은 “일체형 차체 성형기술은 다른 운송수단에도 활용할 수 있을 만큼 적용범위가 넓다”고 밝혔다. 버스나 지하철 모양의 틀을 만들면 그 모양대로 탄소섬유 재질의 외피가 나온다. 구동기관인 엔진과 전동기는 기존의 것을 사용하면서도 무게를 줄일 수 있는 것이다. 틸팅열차에 탑승해 안전 기준을 측정하던 로이드 레지스터 레일 철도차량기술사는 “외피 전체가 탄소섬유 같은 복합소재로 만들어진 열차는 처음”이라며 “탄소섬유가 불에 탈 때 유독가스가 나올 수 있지만 이 문제는 개선할 수 있을 것”이라고 말했다. 로이드 레지스터 레일은 국제 기준에 맞춰 철도 안전을 관리하는 국제기관이다. - 2008년 10월 20일 - 전동혁 동아사이언스 기자 jermes@donga.com