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Nov 16, 2023

고속철도의 현황과 내일을 바라보다

21세기에는 글로벌 운송 환경이 변화하고 있습니다. 정치인, 엔지니어, 기획자는 모두 더 많은 사람을 더 빠르고, 더 깨끗하게 이동시키기를 원합니다. 혁신의 열풍 속에서

21세기에는 글로벌 운송 환경이 변화하고 있습니다. 정치인, 엔지니어, 기획자는 모두 더 많은 사람을 더 빠르고, 더 깨끗하게 이동시키기를 원합니다. 혁신적인 아이디어가 열광하는 가운데 고속철도 여행이 선두로 떠올랐습니다. 이는 효율적이고 지속 가능하며 신속한 도시 간 및 국가 간 운송을 위한 조용한 성취자이자 신뢰할 수 있는 솔루션입니다.

유럽과 아시아의 경제 번영부터 중동과 미국의 급성장하는 시장에 이르기까지 고속철도 네트워크는 어떤 방향으로든 계획, 확장 및 업그레이드되고 있습니다. 전통 열차와 자기 부상(자기 부상) 열차의 조합이 활용되어 한때 공상 과학 소설에서나 볼 수 있었던 속도에 도달합니다. 미래를 향한 우리의 시각을 설정하면서 기술, 뛰어난 엔지니어링, 보다 친환경적인 내일에 대한 비전이 수렴되는 분야인 고속철도의 현재 상태를 스냅샷으로 찍어볼 가치가 있습니다.

고속철도에 대해 이야기할 때 당국과 관할권마다 서로 다른 용어를 사용합니다. 하지만 일반적으로 속도가 250km/h(155mph)를 넘는 시스템을 "고속철도"로 분류하는 데 동의하지 않는 사람은 거의 없습니다. 빠르지만 그렇게 빠르지는 않은 열차에는 "고속철도"라는 작은 이름이 부여되어 기존 철도보다 빠르게 운행되지만 지나치게 빠르지는 않은 서비스를 나타냅니다.

일본은 세계적으로 유명한 신칸센 노선을 통해 현대적인 정의에 따라 실제 고속철도 네트워크를 개발한 최초의 국가입니다. 이 나라는 1964년 초에 수익 서비스에서 210km/h를 달성할 수 있는 1세대 0 시리즈 열차를 통해 오랫동안 철도 기술의 선두주자였습니다. 이 속도는 곧 220km/h로 향상되었고 점진적인 개선이 이루어졌습니다. 그 이후로 계속되었습니다. 오늘날 가장 빠른 신칸센 노선은 최대 320km/h로 운행됩니다. 1996년 시험에서 기존 신칸센 열차는 최고 속도 443km/h에 도달했지만 일반 열차는 이보다 높은 속도에 도달하지 못했습니다.

이는 전 세계의 다른 서비스에서 흔히 사용되는 자제입니다. 프랑스의 유명한 TGV는 모로코의 ONCF Al Boraq 노선과 마찬가지로 최고 속도 320km/h로 운행됩니다. 스페인과 한국은 각각 최대 310km/h와 305km/h로 네트워크를 운영합니다. Intercity Express 시스템의 독일 열차는 최대 330km/h의 속도로 운행할 수 있지만 프랑크푸르트-쾰른 노선의 지연을 극복하기 위해서만 허용됩니다. 그렇지 않으면 국내 최대 속도는 320km/h와 비슷합니다.

그러나 중국은 일을 좀 더 빠르게 진행하는 것을 좋아합니다. 이 나라는 최근 수십 년 동안 고속철도와 사랑에 빠졌습니다. 마일리지 기준으로 현재 전 세계 고속철도의 2/3 이상을 보유하고 있습니다. 중국의 CR 푸싱 열차 세트는 정기적으로 최대 350km/h로 운행되며, 해외 제조업체의 독점 라이센스 기술 없이 국내에서 생산된 최초의 모델이었습니다. 테스트에서 최대 420km/h의 속도를 기록했습니다. 해당 국가의 CRH Hexie 열차는 동일한 속도로 운행되지만 테스트에서는 훨씬 더 빨라졌으며 수정되지 않은 예에서는 최대 487km/h를 기록했습니다.

실제로, 대부분의 철도 운영자는 때때로 고속 열차의 성능을 최대화하려고 시도했습니다. 프랑스의 SNCF는 영광을 쫓기 위해 고도로 개조된 TGV 열차를 운행하는 것으로 잘 알려져 있으며, 2007년 강철 철도 속도 기록을 세웠습니다. 크게 개조된 TGV POS는 더 큰 바퀴와 주행을 장착하여 574.8km/h라는 강력한 수치를 달성했습니다. 가공선에서 25kV에서 31kV로 과전압이 발생했습니다. 열차 세트의 이름은 V150으로, 목표 속도는 초당 150미터(540km/h)입니다.

사실 대부분의 고속철도에는 실제로 매우 빠른 속도를 낼 수 있는 열차가 있지만, 일반 서비스는 여러 가지 이유로 보다 조용한 속도로 운행됩니다. 많은 고속 열차가 400km/h를 초과하는 것이 가능하지만, 정규 서비스에서는 이러한 속도를 달성할 수 없습니다.

기록을 쫓아온 프랑스의 역사는 강철 레일에서 열차를 더 빠른 속도로 운행할 때의 몇 가지 어려움을 강조합니다. 예를 들어, 전기를 공급하는 전선은 문제를 일으킬 수 있습니다. 전선은 열차의 팬터그래프 접촉에 의해 파도와 같은 교란으로 흥분됩니다. 이 파동은 와이어의 단위 길이당 질량과 장력에 의해 결정되는 속도로 이동합니다. 열차가 이 파도를 잡을 만큼 빠르게 이동하면 전차선의 큰 수직 진동이 발생하여 열차에 대한 전력 전달이 손상되거나 손실될 수 있습니다. 1990년의 기록적인 시도는 이 문제를 피하기 위해 전차선의 장력을 대폭 증가시켜 전차선의 임계 속도를 높였습니다. 그럼에도 불구하고, 게이지는 열차가 515km/h의 속도에 도달할 때 거의 30cm 정도 진동하는 전차선을 기록했습니다.