알아두면 쓸데있는 겨울철 열차 운행 상식

펑펑 내리는 함박눈을 보고 더 이상 신나지 않을 때, 비로소 어른이 된 것이라는 말이 있죠! 보기에는 너무나도 아름다운 눈송이지만 출근길 발걸음을 무겁게 하는 원망스러운 대상인 것도 사실입니다. 폭설이 내리는 날엔 승용차를 두고 대중교통으로 이동하는 경우도 늘어나는데요. 눈이 내려 도로가 빙판이 된 날, 끄떡 없이 달리는 열차의 고마움은 무엇과도 비교할 수 없죠. 폭설을 뚫고 안전하게 달리는 한겨울 열차 운행 상식, 현대로템 블로그에서 알려 드립니다.

항공기와 열차, 겨울 되면 ‘이것’이 두렵다!

겨울철 폭설이 내릴 때 공항에 가면 한두 시간 출발 지연은 일상적인 일입니다. 항공기의 몸체와 날개, 엔진부에 얼어붙은 눈과 얼음을 제거하는 ‘디아이싱(decing)’ 작업이 완료되어야 출발할 수 있기 때문입니다.

▲항공기 디아이싱은 눈과 얼음을 녹이는 제설용액을 살포하는 것으로 이루어진다

항공기에 얼어붙은 눈과 얼음은 충분한 양력(떠오르는 힘)을 얻는 데 치명적인 방해물이 됩니다. 때문에 항공기에 쌓인 눈과 얼음을 철저히 제거하지 않으면 사고로 이어질 수 있습니다. 디아이싱 작업을 완료한 후에는 다시 눈이 쌓여 얼어붙지 않게 하는 ‘안티 아이싱’ 작업도 이어져야 합니다.

▲철도차량 하부에 얼어붙은 눈과 얼음은 안전운행에 위협이 된다

이와 마찬가지로 열차 운행에 있어서도 구동계(바퀴 부분)에 얼어붙은 눈과 얼음은 안전운행에 치명적인 방해물이 됩니다. 폭설이 내려서 녹았다 얼어붙기를 반복하는 가운데 차가운 바깥 공기와 차량 내부의 따뜻한 공기가 배기구에서 만나면 그대로 얼음이 되어 얼어붙는 것도 문제인데요. 주로 열차 차체 하부에 동결 및 막힘 현상이 생깁니다. 또한 눈과 얼음 덩어리가 크게 얼어붙어 동작이 불량해지고 이에 따라 구성품이 파손되는 경우도 생겨납니다. 이는 운행 속도나 정기 점검 등 일상적인 안전운행 조건과 상관없이 추운 겨울철 날씨 때문에 발생하는 반갑지 않은 상황입니다.

즉, 안전운행을 위해서는 열차와 항공기 모두 몸체와 바퀴, 날개 등에 얼어붙는 눈과 얼음에 조심해야 하는 것입니다. 항공기는 이를 피하기 위해 디아이싱 작업을 하고 열차는 이에 대비하기 위해 다양한 부품 개발에 나서고 있습니다.

한겨울 열차 안전운행을 위한 부품에는 어떤 것이 있나?

한겨울 열차 안전운행을 위한 부품에는 어떤 것이 있을까요? 동절기를 대비한 열차 부품에는 눈과 얼음이 많은 계절적 특성이 고려된 부품도 있고, 열차 구동 및 제동 부품처럼 계절적 특성을 떠나 열차 운행에 필수적인 부품도 있습니다. 핵심 부품일수록 날씨와 상관없이 최상의 컨디션을 유지할 수 있도록 더욱 철저히 설계하고 점검해야겠지요.

▲눈길을 뚫고 달리는 현대로템 생산 우크라이나 전동차의 모습

열차는 승용차보다 훨씬 더 빠른 속도로 달리기 때문에 몰아치는 눈보라가 안전운행에 위협이 될 수 있습니다. 폭설이 몰아쳐 얼어붙는 것을 방지하기 위한 부품으로는 열차 전방 스커트, 스노우 플로우, 장치 보호 커버, 케이블 덕트 등이 있는데요. 이는 폭설을 막아 주는 우산 혹은 차양막 같은 역할을 합니다. 또한 와이퍼와 열선 전면창도 폭설과 혹한기 운행에 필수품이죠.

너무 추운 날씨 속에선 승용차도 시동이 잘 안 걸리고 배터리가 방전되기 쉬운데요. 열차 또한 마찬가지입니다. 배터리의 화학에너지가 전기에너지로 변환될 때 온도가 낮으면 화학적 활성화가 느려져 전기에너지를 충분히 생성해낼 수 없습니다. 그래서 배터리를 보관하는 배터리박스에 열선을 설치하여 배터리가 일정 온도 이상을 유지하도록 대비합니다. 또한 열차가 달리는 철로에도 동절기 대비 장치들이 갖춰져 있는데요. 철로 위의 전차선이나 제3궤조(third rail) 급전선에 눈이 쌓여 얼어붙으면 절연현상으로 인해 전류가 차단되어 열차 운행이 멈출 수 있으므로 이에 대비한 열선 및 결빙제거 시스템, 적설 체크 시스템 등을 갖추고 있습니다.

구동장치, 현수장치, 윤축, 대차제동, 도유기 등의 대차장치(차체를 지지하고 선로의 방향대로 회전할 수 있게 해 주는 주행장치)와 공기압축기, 공기건조기, 각종 밸브, 샌딩장치, 기초제동장치 등의 제동 시스템(마찰력을 이용하여 차량을 멈추게 하는 장치)은 계절과 상관없이 열차의 운행에 있어 가장 중요한 역할을 담당하는 장치입니다.

▲혹한기 내구도 검증을 위해 극저온 실험실에서 테스트 중인 차량 전면창

이러한 까닭에 대차장치와 제동 시스템은 겨울이 오면 보다 세심한 점검과 동절기 대비용 부품 개발을 통해 만일의 사태에 대비해야 합니다. 대차장치와 제동 시스템은 차량 하부에 위치하여 눈과 얼음, 차가운 공기에 고스란히 노출되고 가장 극한상황을 견뎌야 하는 부품인만큼 내구도가 중요한데요. 대차장치 및 제동 시스템을 포함한 현대로템이 생산하는 열차의 부품들은 섭씨 영하 35도에서 혹한기 내구도 테스트를 거치며 겨울철 안전운행에 대비합니다.

겨울철 열차 이용 승객을 위한 부품들도 중요합니다. 화장실의 배관과 수도 시설이 얼지 않도록 대비하고 열차 실내 히터 시스템을 충분한 용량으로 설계해 따뜻한 차내 온도를 유지할 수 있도록 합니다.

▲현대로템이 납품한 미국 보스턴 이층객차 도어스텝. 결빙으로 인한 미끄러움을 막기 위해 격자 무늬 그물 형태와 (좌측) 미끄럼 방지 요철 (우측)을 도입했다

또한 열차 출입구와 출입계단(도어스텝)을 점검하는 것도 빼 놓을 수 없는데요. 낮은 온도에 폭설이 내리면 문에 결빙이 생겨 문이 잘 닫히지 않거나 열려 버릴 수도 있고, 도어스텝에 얼음이 얼어붙어 미끄러우면 사고의 위험이 높아지는 까닭에 출입구와 출입문 동작 경로에 열선을 설치하여 결빙으로 인한 운행중단 사태를 대비합니다.

이 외에도 차량 외부 카메라, 전조등, 전기 연결기에도 열선을 설치하여 결빙으로 인한 기능 상실을 예방하고, 추진 및 보조전원 장치 등의 전장품은 눈이나 얼음이 유입되기 쉬운 냉각공기 흡입구를 차체 측면이나 지붕에 배치하고 관성필터를 적용해 고장이 발생하지 않도록 대비할 때 동절기 열차 안전운행이 이루어질 수 있습니다.

세계 각국의 혹독한 날씨 조건을 만족시키는 현대로템 철도차량

특히 올 겨울은 지구온난화 현상 때문에 제트기류가 약해진 틈을 타 북극 한파가 그대로 북반구를 덮치면서 다른 해보다 훨씬 더 춥고 혹독한 날씨가 계속되고 있습니다. 아직 12월임에도 섭씨 영하 10도 이하의 기온이 계속되고, 폭설도 여러 번 내려 많은 불편이 발생하고 있는데요.

▲폭설과 혹한의 나라 캐나다(좌측)와 겨울철 적설량이 많은 미국 덴버(우측)에서 활약을 펼치는 현대로템 전동차

가혹한 날씨 조건이 일상인 국가도 많습니다. 우크라이나, 북미 대륙 등은 겨울철 폭설과 혹한이 반복되는 가운데 도로교통이 종종 마비되기도 하죠. 이러한 까닭에 악천후 속 열차의 정시성과 안전운행이 무엇보다 중요시 되고 있는 나라들이기도 합니다.

현대로템은 우크라이나, 북미 등에 전동차와 열차를 수출하며 해당 국가 겨울철 기후 조건에 적합한 설계와 솔루션 개발로 고객사의 만족을 이끌어 냈습니다. 영화 속에서나 볼 수 있는 고드름과 얼음투성이 ‘설국열차’가 달리던 지역에서도 현대로템이 제작한 열차는 문제 없이 달립니다. 극한의 날씨 조건을 고려한 개발과정과 내구도 테스트를 통해 언제나 안전하고 쾌적한 운행이 될 수 있도록 하니까요.

아무리 춥고 혹독한 겨울 날씨라 해도 거침없이 ‘렛잇고’ 하면서 목적지까지 안전하게 달려가는 현대로템 철도차량! 보이지 않는 곳에 속속들이 동절기를 대비한 부품 설계와 개발이 이루어져 있으며 절대 타협하지 않는 안전제일주의가 녹아 든 현대로템 철도차량과 함께 올 겨울도 걱정 없이 보내시기 바랍니다.