무궤도전차
무궤도전차(無軌道電車) 또는 트롤리버스(Trolley bus)는 가공선에서 트롤리에 의해 집전하고, 모터를 돌려서 주행하는 버스이다. 버스와 노면전차를 합쳐놓은 형태로, 가공 복선식의 전차선에서 차량의 집전장치를 통하여 전력공급을 받아 레일을 이용하지 않고 노면 위를 주행한다. 생김새는 버스와 거의 비슷하지만, 전선에서 받은 전기로 움직이기 때문에 전차의 일종으로 분류되며 대한한국의 도로교통법은 차량에는 포함시키나 자동차로는 보지 않는다.
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개요[편집]
무궤도전차는 일반적으로 디젤이나 천연가스(CNG), 충전지 등의 차량 내부에 탑재된 연료를 이용하는 것이 아닌, 외부의 전기를 직접 받아 이것을 연료로 이용하여 운행하는 버스 차량을 뜻한다. 무궤도전차의 특징은 가공선 이외에 궤도는 필요하지 않으므로 시설비가 거의 반 정도면 된다는 것이다. 운전이 쉽고, 전기모터와 고무타이어의 조합으로 주행음이 극히 낮으며, 배기가스도 나지 않는다. 반면, 버스에 비하면 가선이 없는 곳은 주행할 수 없으므로 운행노선이 제한된다. 노면전차 정도는 아니나, 다른 교통을 저해하는 등의 결점도 있다. 일반적으로 집전장치인 팬터그래프(pantograph)가 차량 천장에 탑재되어 있으며, 이 곳으로 외부 전력선을 통해 전력을 공급받아 차량을 구동하게 된다. 노면 전차와 유사할 수도 있으나, 노면 전차는 별도의 레일이 설치되는 것에 비해 무궤도전차는 도로 위에 바퀴가 직접적으로 맞닿기 때문에 설치하지 않는 차이점이 있다. 한국어권 국가 가운데에서는 대표적으로 조선민주주의인민공화국의 평양 등지에서 운행하고 있으며, 대한민국의 서울에서도 1991년에 2층 버스와 함께 도입이 거론된 적이 있었으나, 최종적으로는 2층버스가 채택되었다.
역사[편집]
무궤도전차의 시초는 전기철도를 개발한 독일의 베르너 폰 지멘스(Werner von Siemens)의 발명품이다. 그는 1882년 4월 28일에 최초의 무궤도전차인 일렉트로모테(Elektromote)를 베를린 교외에서 운행하였다. 이외에 미국, 프랑스 등지에서 유사한 시스템이 시도되었으나, 전람회 전시 정도에 머무르는 수준이었다. 이후 1901년에 독일인 막스 쉬만(Max Schiemann)이 드레스덴 인근에서 최초의 여객 영업 노선을 개업하였다. 이 노선은 1904년에 폐지되었으나, 지금도 널리 사용되는 2개의 가선과 급전봉을 사용한 운행시스템을 처음 개발, 도입하였으며 지금의 무궤도전차에도 이어지고 있다. 이후 영국, 미국, 유럽 각국에 보급이 진행되었으나, 점차 지하 또는 고가를 운행하는 도시 철도나 버스 등에 의해서 그 영업권이 잠식되어 점차 사라졌다. 그러나, 매연이 없다는 점, 전기자동차 기술의 발전으로 인해서 노면전차와 함께 최근 새롭게 주목받고 있다. 한편, 무궤도전차는 공산권에서 상당히 널리 이용되었다. 러시아의 경우 지멘스의 초기 모델과 유사한 무궤도전차를 1902년에 처음으로 생산하였으며, 1933년에 모스크바에 최초로 영업 노선이 탄생하였다. 이후, 러시아 이외에 주변 동유럽 국가들, 중화인민공화국, 조선민주주의인민공화국 등에 무궤도전차 시스템이 보급되어 지금까지 활용되고 있다.[1]
특징[편집]
무궤도전차는 전기버스의 원조로 에너지 효율이나 환경오염 방지에 관한 전기버스의 장점들을 모두 그대로 가지고 있다. 오히려 플러그인 전기버스에 장착되는 배터리가 보조금 없이 유지할 수 없을 만큼 고가이고, 생산 및 폐기 과정에서의 환경오염이 문제가 된다는 점을 생각하면, 효율이나 환경문제에서는 전기버스보다 우수한 측면도 있다. 모터, 변속기, 서스펜션, 전기회로, 차체 정도의 간단한 구성으로 이루어지며, 각각의 구성요소들의 요구 기술 수준도 낮기 때문에 차량 내구 연한이 매우 길다. 또한, 똑같이 전기를 동력원으로 사용하는 노면전차와는 다르게 타이어와 지면 마찰을 사용하므로 등판능력이 더 뛰어나다. 단점은 가선에서 전기를 공급받는 접점이 빠질 수 있다는 것이다. 정해진 경로를 달리고 분기 및 합류가 외부에서 제어되는 노면전차와는 다르게 자체적인 조향 장치가 있기 때문에 방향을 전환할 때 집전장치가 가선에서 분리될 수 있다. 특히 코너를 조금만 빨리 돌거나 분기점에서 교통 흐름 때문에 실수로 다른 경로로 들어서면 가차 없이 분리되어 버린다. 그러면 운전사는 내려서 그걸 장대로 가져다 끼워야 하고, 당연히 그동안 도로 교통에 문제가 생긴다. 이런 불상사를 막기 위해 최신 차량은 집전장치 자체를 유연하고 길게 만들고 있고, 가선 분기기 쪽은 전자석이나 기계적 장치를 통해서 분기점에서 집전장치가 달아나지 않도록 제어해 준다. 그리고 최소한 다음 정류장까지는 자력 주행이 가능하도록 예비 배터리를 탑재하고 있다. 운이 좋으면 유럽 등지에서 무궤도전차의 분리된 봉을 가선에 다시 연결하는 장면을 볼 수 있는데, 전깃줄이랑 봉을 제 위치에 붙이는 과정은 20초도 안 걸릴 만큼 짧고 쉽다.[2]
보급[편집]
북한[편집]
과거 70년대 초에 개통된 지하철이 대동강 건너편에 있는 동평양 지구에는 다니지 않기 때문에 대동강을 건너 출퇴근하려는 시민들을 위해 국가와 평양시에서는 송신역에서 만경대구간에 무궤도전차 노선을 건설했으며 일반 시민들이 밀집되어 살고 있는 문수거리와 락랑거리 구간에도 무궤도전차 노선이 개통됐다. 무궤도전차 노선은 궤도전차보다 역사가 아주 더 오래됐다. 북한 무궤도전차의 역사는 1962년 5월부터 시작되었는데 그중에서도 1963년~1967년 사이에 평양 무궤도전차공장에서는 많은 전동차를 생산했다. 궤도전차가 만들어지기 전에는 송신-만경대 노선을 버스가 두 대 연결된 노란색의 굴절버스 형태의 무궤도전차가 다니며 운행을 했는데 시민들은 이구동성으로 그때 당시 그 노란색 차들이 그토록 멋지고 예뻐 보였다고 한다. 그 후 이 노란색 굴절 무궤도전차를 없애고 송신역부터 만경대까지 궤도전차가 최초로 운행되기 시작했으며 락랑거리에서 문수거리까지 구간에도 이 궤도전차가 운행되기 시작했다. 이처럼 사람들의 생활 가운데 전차들은 없어서는 안 될 생활의 중요 부분이 된 것이기 때문에 "무궤도전차는 평양의 얼굴"이라는 말도 나오곤 했다. 2018년 기준으로 평양에는 무궤도전차와 궤도전차가 모두 운행되고 있다. 특히 무궤도전차는 평양 이외에도 청진, 원산, 함흥 등 주요 대도시에도 운행되고 있다. 평양에는 15종류 이상의 무궤도전차 차들이 운행 중이며 색상 등이 컬러풀하거나 심플한 디자인들이 많았다. 평양에서는 1962년 5월 처음으로 무궤도전차를 운행한 이래 지금까지 주요 간선도로 10개 노선에 무궤도전차가 운행되고 있다. 무궤도전차는 대형 전기버스라고 이해하면 되며 대략 1백 명 정도 태우는 대형버스와 50명쯤 태우는 소형버스가 있다. 2018년에 최신형 무궤도전차를 대량 자체 생산하게 되면서 전차의 문화도 새롭게 변모하고 있었다. 일반적으로 무궤도전차의 요금은 초창기에는 일반성인 10전, 학생은 5전이었는데 모든 승객이 내는 요금이 일괄적으로 5원으로 통일되어 인상됐다. 평양시의 전차는 크게 3가지 궤도전차와 무궤도전차가 있으며, 무궤도전차의 일종으로서 고급버스 외형을 지닌 무궤도전차가 있다. 무궤도전차는 기존의 무궤도전차를 리모델링한 것을 말하며 외형은 일반 버스와 비슷한 모양이지만 트롤리선으로부터 전력을 공급받아 운행하는 최신형 첨단 대중교통수단이다. 특히 무궤도전차 생산을 담당하는 부서는 평양 수도 여객운수국이다. 2017년 3월 말 이 운수국이 주도해 축전지를 동력으로 활용하는 신형 무궤도전차를 개발해 시운전한 것이 무궤도전차 대중화의 시초가 되어, 북조선 자체의 순수기술과 힘으로 100% 국산화에 성공하였다. 지금까지 무궤도전차들은 트롤리선으로 공급받은 전력만으로 운행했기 때문에 전기가 아웃되어 정전되면 차량이 전혀 움직이지 못한 채 꼼짝없이 서 있기 때문에 출퇴근하는 직장인들이나 통학하는 학생들의 지각 사태가 벌어지거나 많은 불편함을 겪을 수밖에 없었다. 그러나 최고지도자의 지시로 이런 불편한 점을 해결하기 위해 개발과 시운전에 성공하게 되자 평양시 평천구역에 있는 평양 무궤도전차 공장은 현대화 개건 공사에 착수해 12개 건물을 새로 짓고 기존 4개 동의 건물을 보수해 개건 공사를 끝내고 2018년 3월부터 무궤도전차 전동차 생산을 본격화하기 시작했다. 그리고 생산한 첫 제품이 바로 '천리마-316'형이다. 개건 공사를 하기 전에는 이 공장에서는 연결식 대형 무궤도전차 '천리마-091'형만을 기본으로 생산하여왔는데, 새롭게 개발한 '천리마-316'형은 '천리마-091'형에 비해 규모가 소형이기 때문에 수송 승객은 다소 적다. 그러다 보니 차량 객실에 오르내리는 계단 높이를 더 낮추어 승객들이 전차에 편안히 오르내릴 수 있고 안전한 운행을 할 수 있도록 배려했다. 좌석 수는 24개, 탑승 정원은 80명이고 최대 120명까지 탈 수 있다. 그뿐 아니라 전압이 낮아도 안정적인 운행을 할 수 있고 전력도 종전에 비해 절반 정도 절약할 수 있게 되었으며 평소보다 진동과 소음도 많이 없어졌다.[3]
러시아[편집]
러시아 모스크바는 크고 인구 밀도가 높은 도시로 많은 수의 무궤도전차가 수도 거리를 따라 운행된다. 모스크바의 기둥을 잘 보면 변전소와 연결된 굵은 전선이 연결된 급전 장치가 보이고, 저압 직류 방식의 급전 방식을 사용한다. 애자의 크기가 작고, 도로 바로 위에 설치되어 있기 때문에 고압 전기를 사용할 수 없을 것이고, 저압이면 유효전력을 극대화하기 위해 직류 방식을 택하는 것이 일반적이기 때문이다. 실제로 무궤도전차에는 직류 600V가 공급되고 있다. 무궤도전차용 변전소간의 거리는 교통량(그 구간을 지나는 무궤도전차의 수)에 의해 결정되며, 최대 15km를 초과할 수 없고, 전압 강하가 15% 이하가 되도록 설치해야 한다. 6kV또는 10kV의 교류 상용전원을 직류 600V로 변전, 변환하여 트롤리선에 보내는데, 과거에는 정류기(교류->직류 정류기)를 이용하였으나, 요즘에는 인버터를 이용하여 교류-직류 간 변환이 가능하여 회생 제동 시 발생하는 전력을 재사용할 수 있게 되었다. 또한, 트롤리선의 경우, 일반철도의 전차선과는 달리, 조가선(messenger wire)이 설치되지 않는 경우가 많다. 무궤도전차는 보통 최고 속도가 60~80km/h 정도다. 게다가, 버스 지붕에 달린 집전장치는 일반 열차의 집전장치 보다 훨씬 유연하고 탄력성이 있기 때문에, 트롤리선에 높이 차이가 좀 있어도 전력을 받는 데 문제가 적다. 그래서 트롤리선의 경우 조가선이 없는 경우도 많지만, 기본적으로 조가선과 비슷한 역할을 하는 장치는 마련되어있다. 이는 대체로 전차선을 수평에 가깝게 유지하여 고속운행 및 집전율을 높이기 위함보다는, 여름/겨울철에 트롤리선의 장력이 너무 크게 변하는 것을 방지하는 목적이 크다.[4]
각주[편집]
- ↑ 〈트롤리버스〉, 《위키백과》
- ↑ 〈무궤도 전차〉, 《나무위키》
- ↑ 최재영 기자, 〈발전하는 교통문화⑥ 궤도 전차와 무궤도 전차 (편)〉, 《통일뉴스》, 2018-05-21
- ↑ 먹고살자, 〈모스크바 트롤리버스의 이모저모: 전력계통〉, 《네이버 블로그》, 2017-02-15
참고자료[편집]
- 〈무궤도 전차〉, 《나무위키》
- 〈트롤리버스〉, 《위키백과》
- 김도윤 기자, 〈남양주 '트롤리버스' 서울까지 다닌다…2개 노선〉, 《연합뉴스》, 2020-09-06
- 하지은 기자, 〈남양주 땡큐버스 누적 승객 743만명…인기 ‘고공행진’〉, 《경기일보》, 2021-08-24
- 최재영 기자, 〈발전하는 교통문화⑥ 궤도 전차와 무궤도 전차 (편)〉, 《통일뉴스》, 2018-05-21
- 먹고살자, 〈모스크바 트롤리버스의 이모저모: 전력계통〉, 《네이버 블로그》, 2017-02-15
같이 보기[편집]
