동차
동차(動車)는 객차 또는 화차가 스스로 동력원을 가지고 움직일 수 있는 철도차량이다. 동력차라고도 한다. 동차는 철도차량의 하부 또는 바닥 위 부분에 동력장치를 탑재하고, 또 나머지 공간에 화물이나 승객을 적재하도록 만들어진, 자기 추진력을 가진 철도차량을 의미한다. 따라서, 적하와 승객을 취급하지 않고 오로지 동력 공급만을 목적으로 하는 기관차와는 구분된다. 동차 역시 동력원은 인력이나 축력에 의존하지 않아야 하며, 이들은 마차 철도 등으로 구분한다. 동차는 크게 동력원과 구성 방식에 따라서 나눈다.
개요[편집]
동차는 철도차량 중 차량 하부에 엔진이나 모터 등의 동력장치를 탑재하고 그 위로는 승객이나 화물을 싣도록 만들어진 차량을 말한다. 모든 차내 공간이 동력 발생에만 사용되는 기관차와 대비된다. 물론 PP동차나 TGV, KTX-1, KTX-산천 같은 동력집중식 동차는 양 끝 선두차가 기관차[1]라서 편성 자체는 동차에 준하여 취급되나 구조는 이전 형태의 객차형 열차 배열과 비슷하다.
역사[편집]
동차의 데뷔는 이미 증기 버스 등을 운용하고 있던 영국이 최초로 알려져 있다. 1840년대에 윌리엄 브리지 애덤스(William Bridges Adams)가 최초의 증기동차를 개발하였다. 그러나, 실제 당시의 기술은 증기 기관차의 프레임을 연장해 접객시설을 올려놓은 것으로 그리 성공적인 것으로 평가받지는 못하였다. 이후 벨기에의 카바니(M. A. Cabany)가 1877년에 증기 동차를 개발하였고, 이를 파리 박람회에 출품하였다. 이 차량은 성공적인 것으로 평가되어 15량이 벨기에의 철도에서 채용되었다.
한편으로, 기동차의 데뷔는 미국에서 가솔린 동차의 채용을 그 최초로 할 수 있다. 흔히 가솔린-전기 모터 차(Gas Electric Motor Cars)로 통칭되는 초기의 차량들을 들 수 있다. 당시 누가 이 형식의 차량을 최초로 만들었는지에 대해서는 불명확하나 1900년대 초반에 이미 미국 철도 각지에서 증기 기관차 운행이 어려운 선구를 대상으로 투입이 이루어졌다고 한다.
전동차 역시 그 기원에 대해서는 많은 이견이 존재한다. 노면전차를 기준할 경우, 미국의 루이지애나에서 개최된 1884년의 전시회에 출품된 것이 최초라고 하나, 이는 완전히 동작하는 타입의 것이 아니었다고 한다. 이후 버지니아의 리치먼드 시에서 1888년에 전기식 노면전차를 시험하고, 그 영업운전이 실시되었는데 이것을 최초로 간주하기도 한다. 한편, 영국에서는 1884년에 서섹스 주의 브라이튼 해안을 달리는 협궤 노선에서 마그누스 볼크(Magnus Volk)의 전기식 차량이 데뷔하였는데, 이것을 최초로 둘 수 있기도 할 것이다. 이외에 독일의 베를린 등이 최초의 도입례로 제기되기도 한다.
이러한 동차들은 기본적으로 단독 운행 또는 동력이 없는 객차를 견인하는 식의 운용만 가능하였다. 또는, 이러한 운전이 아니라면, 여러 명의 기관사가 각 동력차에 배치되어, 일정한 구령 또는 신호에 맞춰 차량을 조작하는 식이어야 했는데, 미국의 발명가인 프랭클린 J. 스프래그(Franklin J. Sprague)가 총괄제어(Multiple-unit train control)를 1897년에 개발함으로써 현재의 동차와 같은 다량의 유닛을 연결 운행하는 것이 가능하게 되었다.
1900년대에 들어서는 휘발유와 경유를 사용한 가솔린 동차, 디젤동차가 개발되어 소규모 수송이 필요한 노선 등에 보급되었다. 이후 동력원의 변경과 사용 기술의 다양화 등에 따라 여러 종류의 동차가 개발되어 현재에 이르고 있다.
종류[편집]
대부분이 여객철도의 차량이다. 화물철도의 경우 대용량의 화물을 싣는 데에는 기관차-화차 편성이 크게 유리하기 때문에 동차가 거의 존재하지 않는다.
- 증기동차 : 증기기관을 이용한 동차이다. 그러나 증기기관은 그 특성으로 인해 소형화가 어렵기 때문에[2] 오늘날의 동차처럼 차량 하부에 동력장치가 달린 게 아니라 차량 한 부분에 보일러를 달고 있는 형태의 것이 많았다.
- 전동차
- 휘발유 동차(가솔린 동차) : 1900년대에는 휘발유 엔진을 차량 하부에 탑재한 휘발유 동차가 등장하였다. 휘발유 엔진의 특성상 대형화에 한계가 있기 때문에[3] 대출력을 내는 것이 어려웠고, 그렇기 때문에 수송량이 낮은 노선에서만 사용되었다. 현재는 사용하는 곳이 거의 없으며, 더 효율이 좋은 디젤 엔진을 사용한 디젤동차로 대체되었다.
- 디젤동차
- 가스터빈 동차 : 가스터빈 엔진을 이용한 동차. 고출력을 내기 유리하다는 이유로 1960년대에 개발되어 일부 국가에서 채택되었지만 그 저열한 연비에 학을 떼고 디젤동차로 대체되었다.
- 하이브리드 동차 : 하이브리드 자동차와 같은 원리로 구동되는 동차이다.
한국의 동차 역사[편집]
한국의 동차는 서울전차 개통과 함께 도입된 노면전차가 최초이다. 그러나 한동안 노면전차 외에는 동차가 거의 없었다. 일제강점기에 시그형 증기동차가 도입되어 운행되었으나 성능이 떨어지고 진동이 심하여 금방 도태되었고, 게하형 가솔린동차가 1930년대에 들어오기는 했으나 널리 쓰이지 못했다.
그러다가 1961년에 일본의 원조로 DC 디젤동차가 도입되면서 일반철도에서도 디젤동차를 종종 볼 수 있게 되었다. 이 차량은 니가타 철공소, 가와사키 중공업, 일본차량제조에서 제작된 것으로 서울 - 부산을 자그마치 18시간에 걸쳐 운행한 동차이다. 그러나 당시의 정비 수준이 낮아 디젤동차를 제대로 유지할 수가 없어 디젤 기관차 + 객차 조합보다 소음이 더 심각한 이유 등으로 한동안 동차 도입은 이루어지지 않았다. 그러다가 국내 제조업의 발전으로 외국의 핵심 부품을 이용해 동차의 개발이 가능해지면서 1980년대에 NDC 디젤동차, DHC 디젤동차 등이 보급되었고, 1990년대에는 노후 통일호 및 비둘기호 객차를 대체하기 위해 CDC 디젤동차가 투입되었다.
노면전차를 제외한 대형 전동차의 도입은 1974년에 이루어진다. 서울 지하철 1호선이 개통하고 경부선, 경원선, 경인선의 전철화가 이루어지면서 수도권 전철을 운행하기 위해 한국철도공사 1000호대 전동차와 서울교통공사 1000호대 저항제어 전동차, 속칭 초저항이 도입되었다. 한편 중앙선과 태백선 등 전철화가 이루어진 일반철도 노선을 운행하기 위해 EEC 전동차가 투입되었지만 전철화가 미진했던 당시 한국 철도의 환경상 일반철도용 전동차 도입은 한동안 이루어지지 않았다.
하지만 당시 철도청은 기관차에 비해 많은 동차의 정비소요 때문에 전기와 디젤을 막론하고 동차를 꺼리는 경향이 있었다. 이러한 상황이 반전된 것은 2000년대 KTX의 도입을 계기로 주요 간선의 전철화가 이루어진 것과 간선형 전동차인 TEC 전동차가 성공한 것이다. 코레일은 그동안 한국의 동차 제조 능력과 정비 능력이 발전하고, 동차의 장점인 '번잡한 회차가 필요하지 않은 것', '축중이 작아 선로에 가는 부담이 덜한 것', '선로 용량에 부담이 덜 가는 것' 등에 주목하여 기존의 기관차-객차 편성을 점차 동차 편성으로 대체해나가고 있다. 그 결과물 중 하나가 ITX-청춘용 전동차와 ITX-새마을용 전동차의 도입이다.
한편 2019년 6월 10일에 국회의 수소 열차 관련 토론회에서 수소열차를 이용해서 구식 디젤기관차 및 디젤동차를 대체하자는 의견이 나오고 같은 날 현대자동차와 현대로템 측이 수소열차 개발 관련 MOU를 정식으로 체결하였다.
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
