터널 진입때 열차 모든 틈 자동으로 폐쇄

고속철 이명현상 최소화 원리

총 연장 20.3㎞의 국내 최대 터널인 KTX 경부선 금장터널 내부. 선로는 이음새가 없고 곡선반경이 매우 커 직선에 가깝다.

시속 300㎞가 넘는 고속철도가 빠른 속도에도 안전하고, 편안하게 운행이 가능한 데는 여러 가지 요인이 복합적으로 작용하고 있다.

우선 곡선반경 최소화와 이음매 없는 선로이다. 선로의 경우 일반레일(25m)보다 긴 장대레일(300m)을 공장에서 용접한 후 현장으로 옮겨 다시 하나의 레일로 이었다. 끊김 없는 장대레일이 설치돼 고속철도는 덜컹거림 없이 쾌적하게 운행될 수 있다. 선로의 최소 곡선반경을 7천m로 하여 전 구간은 거의 직선에 가깝다. 전체 구간의 67.8%를 터널과 교량으로 건설한 이유도 직선화에 따른 것이다.

열차가 터널에 진입하면 기압이 급격히 떨어지고 이때 차체에 약간이라도 틈이 있으면 차 안의 공기가 외부로 빨려나가 실내 기압이 떨어지면서 승객은 귀에서 '윙~' 하는 이명(耳鳴) 현상과 통증이 나타난다. 고속철은 이 같은 문제점을 극복하기 위해 터널 입구를 유선형으로 설계하고 압력차를 최소화하는 한편 터널에 들어갈 때는 차체에 있는 모든 틈이 자동으로 닫히고 나오면 열리는 시스템을 갖췄다.

고속철은 안전한 정차를 위해 강력한 제동 성능이 요구된다. 2중 제어 시스템의 프랑스 떼제베(TGV)보다 훨씬 더 강력하고 확실한 제동력 확보를 위해 KTX에는 3중 제어 시스템을 갖췄다.

KTX는 또 일반열차에 비해 바퀴 수를 줄이고, 객차와 객차 사이에 사람의 관절처럼 자유로이 움직일 수 있는 관절대차를 채택해 차량의 중량 감소는 물론 레일과의 접촉도 줄여 높은 속력을 내면서도 안전하고 쾌적한 승차감을 유지하도록 했다.

박상전기자mikypark@msnet.co.kr