미래형 신교통시스템 경전철 사업이 앞당긴다(한석엔지니어링 철도사업본부)

미래형 신교통시스템 경전철 사업이 앞당긴다 경량전철 개요 및 적용 가능시스템 지하철 건설 50% 수준 건설비·운영비 절감 친환경·정시·신속·안전성 확보 등 편의제공 서론 최근 도시의 도로교통 혼잡과 이로 인한 환경오염으로 인해 철도교통 수단의 중요성이 증대되고 있는 가운데 기존 지하철의 과중한 건설비 부담 문제 해결을 위한 대안으로서 경량전철의 도입문제가 제기되고 있다. 이미 미국, 유럽, 일본의 주요 선진국은 20~30년 전부터 활발하게 도입 운용하고 있으며 최근에는 한국과 경제성장이 비슷한 싱가폴, 대만, 말레이시아 등 동남아 후발국에서 한발 앞서 새로운 도시교통 시스템인 경량전철을 도입하고 있다. 우리나라는 1990년대 초부터 경전철 도입건설 논의가 되어왔지만 전체적으로 부진하다. 현재 도시교통의 문제점을 해결하고, 삶의 질을 제고하는 측면에서 경량전철에 대한 새로운 인식과 도입방안에 대한 검토가 심도있게 이루어져야 한다. 경량전철 개요 경량전철은 시간당 5천~3만명 규모의 수송능력을 갖는 기존버스와 철도사이의 교통수단으로 정의된다. 경량전철의 도입 배경은 쾌적하고 수려한 외적미관으로 구조물의 고가화가 용이하여 건설비가 적게 소요되며 (경전철 300~500억원/km, 지하철 600 ~1천억원/km) 자동운전으로 운영비를 절감할 수 있는 장점이 있다. 또한 정시성, 신속성, 안전성과 저공해성의 특징을 지니고 있으며 가·감속 능력이 뛰어나 정거장 간격을 축소할 수 있으며, 탄력적인 운용과 짧은 운전시격으로 승객의 편의성을 제공 한다. 경량전철 종류 ▲노면전차 도로노면에 레일상면이 오도록 부설하고 가공선으로부터 전력을 공급받아 운행하며, 최근에는 저상 차량으로 제작되어 특히 어린이 및 노약자가 타고 내리기 쉽게 돼있다. 시스템의 장점은 차량가격이 저렴하고, 도심 통과시 도로상에 선로를 설치하므로 토지보상비를 절감할 수 있고 그 결과 저렴한 사업비가 들지만, 도시혼잡지역에서는 타교통 수단과 주행로 공용으로 노면의 교통체증을 가중시킬 우려도 있다. 또한 고가구조를 건설 도심에서 차량 운행시 소음방지를 위한 특별한 대책이 요구된다. ▲ 모노레일 1개의 주행로 위에 차량이 과좌 또는 현수하여 주행하며, 과좌형은 궤도거더위에 걸터 앉아서 주행하는 방식이며 현수식은 궤도거더를 달리는 대차로부터 차체가 매달리는 방식으로 구조물이 직접 궤도가 되므로 시공이 용이하나, 대피선 배치가 곤란하다. 용지의 점유면적이 적고 도입공간, 구조물의 폭원이 적다. 급 구배, 급 곡선으로 운전이 가능하다. 승차감이 양호하며, 차량외관이 미려하다. 승객의 안전대피 문제로 완전 무인운전이 곤란하며, 분기장치가 무겁고 복잡하다. 주로 레저용으로 많이 운행된다. ▲ A.G.T (Automated Guideway Transit) 고무차륜 또는 철제차륜의 경전철이 제3궤조에 의한 전력을 공급받아 가이드웨이에 의하여 운행되는 시스템으로 무인자동운전이 가능하다. 고무차륜 AGT의 장점으로는 소음 및 진동이 적고 무인자동운행으로 운영비를 절감할수 있고 가·감속과 등판능력이 우수하며 대중교통수단으로서 전세계적으로 확대보급추세에 있는 시스템이다. 단점으로는 눈, 결빙 운행시 마찰력 감소로 운행에 지장을 받을 수 있다. 고무차륜 AGT의 특징으로는 고무바퀴의 바람이 빠질 경우를 대비하여 고무바퀴 내부에 알루미늄으로 된 안전바퀴가 내장되어 있다. 최고 속도는 50~80km/h이며 표정속도는 30~40km/h 정도로 1량당 정원은 60~100인 이며 1~6량 편성으로 운행된다. ▲ 리니어 모터카(LIM) 자기부상형 열차와 추진방식이 동일한 개념으로 자기부상 열차는 차체를 띄운 상태에서 운행하지만, 리니어모터는 차체를 띄우지 않고 일반 철제차륜과 동일한 형태로 무 구동 대차가 상부의 하중을 지지하며 레일에 전달하고 안내하는 역할을 한다. 차륜직경의 축소에 따른 차량높이 감소로 소요 내공단면의 축소가 가능하다. 구배·등판 능력이 우수하며, 급곡선 주행에 따른 소음감소가 가능하며 건설비를 절감시킬 수 있다. 단점으로 전력소모가 많고, Reaction Plate의 발열 등을 들 수 있다. ▲ 자기부상열차(Magnetic Levitation) 차륜없이 전자석에 의해 부상하고 리니어 모터에 의해 추진하는 시스템 으로 접촉지지에 의한 저소음 및 공기저항 외에는 주행저항이 없기 때문에 고속주행이 가능한 장점이 있다. 무공해이며 쾌적한 승차감을 유지할 수 있고 레일에 부과되는 충격하중을 적게 할 수 있으며, 차량의 안전성이 높으며 소음 진동이 적다. 비접촉이기 때문에 차량, 궤도의 마찰 부분이 적고, 보수비용이 적은 특징이 있다. 현재 실용화 단계에 가장 근접한 곳은 일본(HSST-100)과 독일(TR-07)이다. LIM 보다 약 20%의 추가 전력이 소모된다. ▲ 궤도승용차(PRT) PRT(Personal Rapid Transit)란 3~5인이 승차할 수 있는 소형차량이 궤도를 통하여 목적지까지 정차하지 않고 운행하는 새로운 도시교통 수단으로 일종의 궤도 승용차이다. 주요 특성은 출발지에서 목적지까지 논스톱 운행, 수요에 따라 24시간 수시로 운행 가능, PRT 전용트랙에 의한 완전 자동 운전시스템이다. 미국 Raytheon 사에서 1993년부터 PRT2000 을 개발 시험운행 중이다. 아직 실용화 단계를 위해서는 시간이 더 소요 될 것으로 기대되고 있다. 국내적용 가능시스템 시스템 선정시 가장 중요한 고려사항이 수송용량(시간, 방향당 최대 수송능력)임으로 공항, 위락시설, 도시 등 적용지역의 장래 이용승객(노선축별 시간, 방향 등 승객수요)이 예측되면 이 수요를 무리없이 처리할 수 있는 수송용량을 가지는 시스템을 선정해야 한다. 수도권의 경우 기후 및 도시환경 조건을 우선적으로 고려하여 시스템 을 선정해야 한다. 복잡한 서울 도심의 경우 ,구조물 설치 허용공간,소음진동 및 기후,수송 용량 등을 고려해 볼때 과좌식 모노레일 또는 고무바퀴 신교통 (AGT) 시스템이 적합할 것으로 판단된다. 중부이남 지방도시의(눈, 결빙 등 겨울철 기후환경에 그다지 영향을 받지 않음) 경우는,저소음,저진동 으로 환경 조화성이 특히 우수하며, 유럽 선진국 및 일본 등지에서 대중교통수단으로 확대 운행하고 있는 고무바퀴 신교통(AGT) 시스템이 지자체의 당면과제인 교통문제 해결을 위해 최적시스템으로 판단된다. 단 부산시의 위성도시 역할을 하고 있는 김해시는 부산시(사상 시외 터미널)와 김해국제공항 그리고 김해시를 축으로 하는 연계교통수단의 기능을 담당하는 경전철 시스템 도입이 필요하며, 노선특징은 구배가 비교적 완만한 장거리(23.9km)구간의 노선으로 개활지 통과구간이 많아 소음, 진동 등 환경적인 측면에서 덜 민감하고 차량구입비가 타 시스템에 비해 비교적 저렴하며, 국산화 개발이 용이한 LRV (철제차륜 경전철) 시스템의 적용이 바람직하다. 경전철사업의 초기에는 이미 선진외국에서 개발, 운영되고 있는 차량시스템 완제품을 100% 선진국으로부터 수입해 사용하면 시스템 성능보증으로 안전운행 할 수 있는 장점이 있으나 미래의 한국산업발전을 위해 시스템가격이 다소 비싸더라도 (시스템 개발비 등이 포함됨) 첨단기술의 기술이전을 통해 이 분야 국내산업의 활성화를 기대할 수 있는 국내외 합작 경량전철의 적용도 바람직하다. PRT나 자기부상열차와 같이 아직 개발 중이며 전문가에 따라 찬반양론이 많고 실제 운영된 경험이 없는 시스템의 경우는 될 수 있는 대로 적용가능 시스템에서 제외함이 타당하다. 시스템 도입선정시 우선적으로 고려해야 될 사항은 해당도시의 특성(도시환경 및 기후조건 등)에 가장 적합한 시스템을 선정해야 할 것이다. 시스템 가격의 고저여부는 그 다음에 생각 할 문제다. <자료제공 : 한석엔지니어링 철도사업본부 경량전철팀>