철도에는 왜 자갈이 깔려있을까?

 

철도에서 자갈은 레일로부터 전달되는 열차하중, 즉 열차와 열차 적재 무게를 지반에 넓고 균등하게 전달하면서 레일을 지지하는 침목의 간격을 일정하게 유지해 위치를 고정해 주는 역할을 합니다. 철도공학에서는 이런 역할을 하는 자갈을 도상(道床)이라고 하죠.

도상의 종류에는 자갈 외에 여러 가지가 있을 수 있습니다. 도로처럼 콘크리트로 할 수도 있고 실제 19세기 철도 초창기에 외국에서는 화산재나 석탄재를 사용하기도 했습니다.

우리나라에서는 고속철도에서도 대부분 구간 자갈도상을 사용하고 있고 대부분 나라의 철도에서도 자갈도상을 가장 많이 사용하고 있습니다. 그 이유로는 열차하중에 견딜 수 있는 충분한 강도를 가지고 있으면서 비가 많이 올 때 궤도로 유입되는 빗물의 배수역할을 하게 하는 것과, 열차하중에 탄성력을 가지고 노반에 넓고 균등하게 전달하면서 충격을 흡수하는 역할을 충실히 하기 때문이죠.

또 손쉽게 구할 수 있고 현장운반·보충도 쉬우면서 열차하중에 의한 선로의 침하 등과 같은 변형이 있을 경우, 원상태로 보수하는 과정에서 자갈도상이 편리하고 손쉽다는 점을 들 수 있겠습니다. 물론 콘크리트 도상과 같이 자갈을 사용하지 않는 구조로 건설하기도 하지만 이 경우 건설비용이 몇 배나 비싸고 궤도 변형이 생길 경우 보수가 쉽지 않은 단점이 있어 지하철도 터널구간과 같이 지반이 견고한 일부구간에 한정하여 건설하고 있습니다.

또한 지하철도와 같이 폐쇄 공간에서 자갈도상은 차량운행 시 소음흡수의 효과도 탁월한데, 이 경우 자갈 세척을 거쳐 먼지 비산 등의 염려 또한 없습니다.

한국철도공사 시설사업단 토목시설처 모충선 부장 mocso@hanmail.net

 

각 지방마다 지하철의 크기가 다른 이유는?

처음 지하철을 건설할 당시에 해당 열차 구간의 수요 인원조사를 하게 됩니다. 그 수요 인원에 맞춰 지하철 ‘량’수와 크기 등을 정하는 것입니다.

서울은 아무래도 지방보다 유동인구가 많고 단기간 이동인원이 많다보니 운행 시간의 간격도 짧고 지하철 내부의 크기도 큽니다. 서울과 지방을 비교하지 않더라도 서울의 8호선은 6량인데 5호선~7호선까지는 8량, 1호선 ~4호선까지는 10량으로 운행 지역의 유동인구에 따라 각각 다르게 편성됐습니다. 지방의 열차 폭이 좁은 이유는 적정 수용 인구에 따라 열차의 크기가 다르기 때문입니다.

지하철은 전기로 움직이는데 무게가 많이 나가면 아무래도 전기료가 많이 나오겠죠. 원가도 높아지고요. 또 적게 나갈수록 전기를 덜 먹어 에너지 절약은 물론이고 시설 유지비도 절감을 할 수 있습니다.

그런데, 열차의 폭이 작다고 해서 레일의 폭이 줄어드는 것은 아닙니다. 레일간격은 표준규격으로 지정되어 있어 전국이 동일하며 차체의 크기만 줄어드는 것입니다.

서울특별시 도시철도공사 차량처 이관원 주임 lee@smrt.co.kr