철도, 대중교통수단의 새로운 역사를 쓰다

철도, 대중교통수단의

새로운 역사를 쓰다

■ 대중교통수단으로서의 철도 

철도는 1899년 우리나라에 처음 도입된 이후 1960년대 까지 주요 육상 교통수단으로서의 역할을 해왔습니다. 그러나 1970년대에 이르면서는 생활수준이 나아져 자동차 수가 급격히 늘어나게 되면서 대중교통수단으로서 철도의 비중이 점차 줄어들기 시작했습니다. 자동차 수의 증가는 자연스럽게 출퇴근 시간의 교통 체증, 배기가스로 인한 공기 오염과 같은 여러 가지 문제점을 발생하게 만들었지요. 그런데 최근 환경문제에 대한 관심이 높아지면서 자연스럽게 친환경적인 교통수단인 철도가 재조명을 받게 되었습니다. 철도는 많은 수의 승객과 화물을 한꺼번에 먼 거리까지 실어 나를 수 있는 장점이 있고, 대기 오염의 주범인 이산화탄소 배출량이 승용차의 12%, 화물차의 8% 밖에 되지 않는 반면 에너지 효율성은 각각 8배, 14배나 높답니다. 우리나라의 철도는 1984년 시속 140km로 운행하는 새마을호가 운행되기 시작하면서 한 단계 성장하게 되었고, 2004년부터는 시속 300km로 운행하는 고속철도(KTX)가 개통되면서 세계 다섯 번째의 고속철도 보유국이 되었습니다. 고속철도의 개통으로 전국 어디든지 반나절 만에 다녀올 수 있게 됨으로써 철도는 대중교통수단의 새로운 역사를 쓰고 있지요. 우리나라에서는 여기에 그치지 않고 시속 400km로 운행할 수 있는 한국형 고속열차를 추가로 개발하고 있답니다.

▲ 우리나라 철도의 발달(출처: 에듀넷)

■ 비행기와 열차를 하나로! - 제트 추진 열차(Aero Train)

제트 추진 열차는 배기가스가 없고, 빠른 속도로 이동이 가능한 전기 열차를 말합니다. 쉽게 말하면, 열차와 비행기의 장점만을 결합시킨 것이라고 할 수 있는데 이 열차의 초기 모델은 1929년으로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 1929년 독일의 기술자들은 비행기 엔진으로 움직이는 4개의 프로펠러를 자동차의 뒤쪽에 장착한 신형 열차를 선보였는데, 이 열차는 1931년 베를린과 함부르크 사이의 구간을 시속 230Km로 주파했다고 합니다. 제트 추진 열차에 대한 구상은 미국, 프랑스 등의 나라들에서 꾸준히 이어지다가, 일본에 의해서 좀 더 구체적이고 현실적인 모습을 띄게 되었습니다.

▲ 제트 추진 열차의 초기 모습(Schienenzeppelin)(출처: 에듀넷)

▲ 일본에서 개발 중인 제트 추진 열차의 모습(출처: 에듀넷)

현재의 열차는 열차의 바퀴와 철로가 맞물리게 되어 있습니다. 그래서 바퀴와 철로가 부딪치면서 발생하는 마찰과 저항으로 인해 일정한 속도 이상을 내는 것이 어려웠답니다. 그런데 기존의 열차가 갖는 이러한 단점을 일본의 한 대학 연구소가 기술 개발로 극복하게 되었습니다. 일본에서 개발 중인 제트 추진 열차는 수로 모양의 궤도 속을 10~15cm 정도 떠서 비행하는 형태를 띠고 있습니다. 프로펠러를 단 비행기가 땅 위를 아슬아슬하게 날아가는 모습과 비슷하지요. 이런 식으로 비행을 하면 마찰력과 공기의 저항이 아주 많이 줄어든다고 합니다. 또한 열차 천정의 태양열 집열판과 궤도 주변의 풍력 발전 장치로 열차에 전력을 공급할 계획이라고 하니 매우 친환경적인 교통수단이 되겠지요? 일본은 2020년까지 시속 350Km, 길이 85미터, 무게 70톤에 승객 325명을 수용할 수 있는 제트 추진 열차를 실제로 운행하여 이용할 수 있도록 개발하고 있답니다.

■ 소형열차, PRT(Personal Rapid Transit) 

지구 온난화 문제를 해결하기 위한 전 세계적인 노력이 잇따르고 있는 요즘 ‘탄소 배출 제로, 쓰레기 제로, 자동차 제로’라는 표어를 내걸고 건설되고 있는 도시가 있습니다. 바로 아랍에미리트의 ‘마스다르 시티(Masdar City)’인데요. 마스다르 시티는 저탄소 도시를 내건 여러 도시들 중에서 가장 혁신적인 도시로 평가받고 있습니다. 특히 마스다르 시티의 대중교통 체계는 미래의 대중교통의 모습을 미리 살펴볼 수 있다는 점에서 주목을 받고 있습니다.

마스다르 시티에서는 친환경 차량만 이용할 수 있습니다. 그래서 마스다르 시티에 들어가려면 몰고 온 자동차를 도시 바깥의 대규모 주차장에 세워 두어야 한답니다. 그 대신 PRT라고 불리는 교통수단을 이용하지요. PRT는 정해진 궤도를 전기로 움직이는 소형 차량으로 한번에 1~6명의 승객을 태우고, 최첨단 컴퓨터 시스템에 의해 자동으로 운전되는 새로운 교통수단입니다. PRT는 태양에너지에서 얻은 전기로 움직이기 때문에 배기가스를 배출하지 않고, 소음이 적은 것이 장점입니다. 마스다르 시티의 PRT는 정해진 경로를 따라 이동한다는 점에서 기차나 지하철과 비슷하지만 택시처럼 사용자가 원하는 때에 원하는 곳을 지정하여 이동할 수 있다는 점에서 기차나 지하철보다 훨씬 편리한 교통수단입니다. 물론 대량 운송용 교통수단이 아니며, 시설을 설치하는 데 비용이 많이 들기 때문에 도시 전체에 설치하여 운영하는 것은 쉽지 않습니다. 그러나 대도시의 도심 구간이나 인구 30~50만 명 규모의 중소 도시에서는 효과적인 교통수단이 될 것으로 보고 있습니다. 현재는 마스다르 시티와 영국 런던의 히드로 공항에서 PRT를 볼 수 있으며, 우리나라를 비롯하여 미국, 네덜란드, 멕시코 등 여러 나라들에서도 PRT의 도입을 계획하고 있습니다.

■ 서울에서 부산까지 30분이면 갈 수 있다고? - 초고속 튜브열차(Tube Train) 

지구 반대편에 있는 곳까지 몇 분 만에 갈 수 있을까? 만화나 공상과학 영화에서나 가능하던 일이 이제 점점 현실화 되고 있습니다. 영화 <아이언 맨> 의 실제 모델로도 알려진 미국의 사업가 엘론 머스크는 지난 2013년에 비행기보다 빠른 초고속 열차의 디자인을 공개했습니다. 2013년 8월에 공개된 ‘하이퍼루프(Hyperloop)’라는 이름의 이 초고속 열차는 유선형의 캡슐 열차를 공기 저항이 극히 적은 튜브 안에서 총알을 쏘듯 발사한다는 개념입니다. 실현될 경우 최고 시속 1,200km로 미국 로스앤젤레스에서 샌프란시스코까지 610km 정도의 거리를 35분 만에 달릴 수 있다고 하는데요, 이는 우리나라의 고속철도(KTX)의 최고 시속인 330km 보다 3배 이상 빠르며, 국제선 여객기의 최고 시속인 1,000km보다도 빠른 속도이니 말 그대로 가장 빠른 교통수단인 셈입니다.

승객을 태우고 실제로 운행하기까지는 여러 가지 기술적, 경제적인 문제점들이 많이 있지만 초고속 튜브 열차는 가장 빠르면서 에너지와 환경 문제를 동시에 해결할 수 있는 미래의 교통수단으로 주목받고 있습니다. 우리나라에서도 2011년 한국철도기술연구원이 개발한 진공 튜브열차가 52분의 1크기의 축소된 모형으로 시속 700km의 속도를 내는 실험에 성공하였답니다. 한국철도기술연구원에서는 2020년까지 최고 시속 700km의 초고속 튜브열차를 개발하겠다고 선언하고 기술을 개발하고 있습니다. 한국형 초고속 튜브열차가 개발되면 서울에서 부산까지 20~30분 정도면 갈 수 있고 우리나라를 넘어 중국, 시베리아를 거쳐 유럽까지도 단 몇 시간 만에 갈 수 있게 된다고 하니 많은 기대가 됩니다.

[자료출처: 에듀넷]