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자동차를 좋아하는 분이라면 차량의 가속 성능을 나타내는 ‘제로백’이라는 용어에 친숙하실 텐데요. 이 제로백이 자동차뿐 아니라 철도차량에도 적용될 수 있다는 사실, 알고 계신가요? 재미로 알아보는 주요 열차의 제로백과 제로백에 영향을 미치는 철도의 특성을 현대로템 블로그에서 전해드립니다.
차량의 ‘제로백’이란?
‘제로백(Zero+100, 0 to 100km/h)’은 사물의 정지상태에서 시속 100km까지 가속하는 데 걸리는 시간을 의미하는 단어입니다. 마일 단위를 사용하는 영국과 미국에서는 주로 Zero to Sixty(0 to 60 mph)라고 표기하죠. 그 외 국가에서는 Zero to Hundred(0 to 62.1 mph)를 사용해 차량의 퍼포먼스를 측정합니다.
스포츠카 등 자동차의 성능 지표로 제로백이 많이 사용되는데, 제조사에서 발표하기도 하지만 ‘ZERO TO 60 TIMES’와 같은 매거진에서 자체적으로 측정한 데이터를 공개하기도 합니다. 일반적으로 제로백 테스트는 외부 요인을 최소화하기 위해 경주용 트랙이나 폐쇄된 장소에서 안전하게 진행되는데요. 바람의 영향을 고려해 서로 다른 방향으로 두 번 진행하고, 정밀한 스피드건과 타이머 등 도구를 활용해 측정합니다.
단, 자동차의 제로백을 확인할 때 주의할 점이 있습니다. 차량의 가속 성능은 엔진 성능뿐만 아니라 기온, 날씨, 운전자, 트랙 등 변수에 따라 달라지기 때문에 과학적으로 정확한 수치는 아니라는 점입니다. 때문에 자동차를 선택할 때 절대적인 기준이 아닌 하나의 정보로서 제로백을 참고할 필요가 있습니다.
과거 제로백은 고성능 스포츠카를 비교하는 대표적인 지표였지만, 최근에는 전기차 시장에서도 제로백이 자주 언급됩니다. 이는 전기차 부품이 내연기관보다 적고 기계 구조가 단순해 가속이 빠르기 때문인데요. 제로백 2초 안팎의 전기 스포츠카뿐만 아니라 제로백 3초대의 상용 전기차도 등장하며 고성능 전기차의 시대를 열어가고 있습니다.
제로백 동력집중식 VS 동력분산식
그렇다면 철도차량의 제로백은 어느 정도 수준일까요? 우리가 매일 이용하는 지하철이 출발하는 순간을 떠올려 보면, 중량이 상당하고 많은 승객을 태우는 만큼 자동차보다 천천히 속도를 내는 것을 알 수 있습니다. 하지만 제로백이 빠르다는 것은 그만큼 가감속 성능이 좋다는 의미이므로, 역마다 정차하는 철도차량의 제로백은 정시운행에 직결됩니다. 주요 철도차량의 제로백을 먼저 확인해 볼까요?
◎KTX-1: 66초 (운행최고속도 305km/h, 설계최고속도 330km/h)
◎KTX-산천: 62초 (운행최고속도 305km/h, 설계최고속도 330km/h)
◎KTX-이음: 45초 (운행최고속도 260km/h, 설계최고속도 286km/h)
여기서 주목해야 할 부분은 60초대인 KTX-1, KTX-산천보다 KTX-이음의 제로백이 짧다는 점입니다. 이러한 차이는 고속열차 동력 방식에서 비롯되는데요. KTX-1과 KTX-산천은 동력장치가 앞뒤 차량에 집중적으로 배치되는 동력집중식 고속열차, KTX-이음은 운전실을 제외한 동력 객차에 분산 배치되는 동력분산식 고속열차입니다.
동력집중식 철도차량은 앞뒤 동력차가 전체 객차를 움직이지만, 동력분산식은 여러 대의 동력차가 힘을 모아 열차를 끌어줍니다. 그만큼 가감속 성능이 우수해 역 사이 간격이 짧은 우리나라 환경에 적합하다는 평가를 받고 있죠. KTX-이음은 정지 상태에서 45초 만에 100km에 도달하는 우수한 제로백 성능과 높은 승객 수송력, 저탄소 친환경 고속열차라는 특성을 기반으로 주목 받고 있습니다.
제로백이 스포츠카 맞먹는 ‘하이퍼루프’
한편, 진공 터널을 달리는 미래 철도 하이퍼루프에서도 제로백은 주된 성능 지표입니다. 하이퍼루프는 저항이 없는 진공을 음속에 가까운 속도로 빠르게 달리는 철도 개념인데요. 테슬라의 엘론 머스크가 구상하는 ‘버진 하이퍼루프’는 프로토타입 주행 테스트에서 제로백 1.1초를 기록하기도 했습니다. 스포츠카처럼 가속하고 비행기보다 빠르게 달린다는 하이퍼루프, 과연 언제쯤 상용화될까요? 서울-부산을 10분에 주파한다는 하이퍼루프가 우리 일상을 어떻게 바꿔놓을지 기대해 보아도 좋을 것 같습니다.
오늘 현대로템 블로그에서는 자동차 용어인 제로백이 철도에서 어떻게 사용되는지 소개해 드렸습니다. 철도에서는 속도보다 안전이 더 중요한 요소이지만, 우수한 가감속 성능은 빠른 주행과 정시운행으로 연결되어 결과적으로 승객의 편의성을 높일 것입니다. 국내 기술로 다양한 철도차량을 개발, 제작하는 현대로템에도 많은 관심 부탁드립니다!
참고 자료
▲ZERO TO 60 TIMES
▲RAIL EXPRESS
▲VERGIN HYPERLOOP
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