증기 기관차는 우리가 흔히 기차라고 말합니다. 화실에서 석탄이나 석유를 태워서 그 열로 물을끓여 증기를 만들어서 그 증기로 피스톤을 움직입니다. 피스톤의 왕복운동에 의해 기관차가 움직입니다. 그래서 증기기관차에는 석탄과 물을 싣는 탄수차가 붙어 있습니다.
그런데 증기기관차의 가장 큰 문제점은 자주 정비를 해야한다는 것입니다. 거의 매일같이 기름칠하고 점검하지 않으면 고장이 납니다. 인건비가 쌌던 옛날에는 운행할 수 있었지만 지금은 운행을 할 수가 없는 것입니다. 거기다가 보일러 불이 꺼지지 않게 주의해야 합니다. 또 석탄 태우고 열만들어 물끓여 증기만들고 피스톤 움직여 운행하기까지 시간이 엄청나게 걸립니다. 또 연료효율도 낮고 속도도 느린걸로 알고 있습니다. 증기기관차가 디젤기관차로 바뀐 건 파워가 세서 바뀐게 아닙니다.
이러다 보니 우리나라에는 증기기관차가 운행을 안하는 것입니다. 기관차에 대한 자료입니다.(출처-두산세계대백과)
기관차 機關車
개요
연료를 연소시켜 얻는 열에너지를 이용하여 동력(動力)을 발생하는 원동기를 장치하여 객 ·화차 등을 견인할 수 있도록 제작된 철도차량
내용
선로 위에서 열차를 끄는 차량. 기관차가 끄는 열차에는 여객을 실어나르는 객차, 화물을 실어나르는 화차가 있다. 초기 기관차의 무게는 2.5∼5.5톤(t) 정도여서 가벼운 열차 몇 량(輛)만을 끌거나 밀었다. 오늘날의 기관차 무게는 640t 이상으로 화물을 실은 화차 200량 이상을 한번에 끌 수 있다.
1. 기관차의 종류
기관차는 동력원에 따라 크게 디젤기관차, 전기기관차, 증기기관차로 나뉜다. 또 가스터빈을 이용하는 기관차도 있다. 예전에는 증기기관차를 가장 많이 사용했지만, 오늘날에는 디젤기관차와 전기기관차를 많이 사용한다. 하지만 석탄이 풍부한 나라에서는 아직도 증기기관차를 사용하기도 한다.
(1) 디젤기관차
동력을 만드는 발전장치를 장착하고 있으므로 외부에서 동력을 공급받지 않고 철로만 있다면 어디서든 달릴 수 있다. 또 기름을 한 번 채우면 정비하지 않고도 장거리를 운행할 수 있다. 디젤기관차는 또한 정지와 출발을 빨리 할 수 있고, 증기기관차보다 빠른 속도를 낼 수 있으며, 연료 효율이 높고 정비를 자주 하지 않아도 되기 때문에 유지비도 적게 든다.
디젤기관차는 동력을 만드는 기관차 1∼4량을 연결하여 사용하는데, 연결된 기관차들이 내는 힘을 합해서 디젤기관차가 끄는 힘을 마력(hp)으로 나타낸다.
디젤기관차는 동력을 바퀴에 전달하는 방식에 따라 디젤전기식, 디젤유압식, 디젤기계식의 세 종류가 있다.
디젤전기식 기관차
가장 일반적인 기관차로 디젤기관이 전류를 만드는 발전기를 작동시킨다. 전류는 견인전동기로 흘러 기관차의 바퀴를 회전시킨다. 디젤전기식 기관차는 대부분 직류(전류의 크기와 방향이 시간에 따라 변화하지 않는 일정한 전류)를 만드는 발전기를 사용하지만 오늘날의 대형 디젤기관차에는 1초에 여러 번 방향이 바뀌는 교류(시간에 따라 전류의 크기와 방향이 주기적으로 바뀌어 흐르는 전류)를 만드는 발전기가 장착된 것도 있다. 디젤기관차에 사용되는 견인전동기는 직류로만 작동된다. 따라서 교류 발전기가 장착된 기관차에서는 실리콘 정류기로 교류를 직류로 바꾸어 이용한다.
디젤유압식 기관차
디젤기관이 발전기 대신 '토크 변환기'를 작동시킨다. 토크 변환기는 유체의 압력을 이용해서 디젤기관의 동력을 전달하고 조정하는 장치인데, 펌프와 터빈으로 이루어져 있다. 터빈은 유체가 갖고 있는 에너지를 일하는 데 알맞은 힘으로 바꾸어주는 기계인데, 디젤기관이 펌프를 회전시키면 변환기 내의 유체가 터빈 쪽으로 흐르면서 터빈 날개를 밀어 터빈을 회전시키고 유체는 펌프 쪽으로 되돌아온다. 이 때 터빈은 기어와 축장치를 통해 바퀴를 작동시킨다.
디젤유압식 기관차는 디젤전기식 기관차만큼 많이 사용되지는 않지만, 처음 개발한 독일을 비롯해 몇몇 나라에서는 널리 사용되고 있다.
디젤기계식 기관차
자동차와 마찬가지로 클러치, 기어, 축장치를 이용해서 디젤기관의 동력을 전달한다. 클러치는 디젤기관과 변속기를 연결하고, 기어와 축으로 동력을 전달해 바퀴를 돌린다. 디젤기계식 기관차는 다른 종류에 비해 적은 동력을 전달하기 때문에 작은 열차에 사용된다.
▲ 디젤전기식 기관차의 구조
디젤기관이 발전기를 돌리며, 발전기에서 만들어진 전류는 바퀴를 움직이는 견인전동기를 작동시킨다. 기관사는 운전석에서 동력과 속도를 조절하고 공기압축기로 브레이크를 작동시킨다. 라디에이터는 엔진의 과열을 막아주고, 연결장치는 기관차와 다른 열차를 연결한다.
(2) 전기기관차
디젤기관차와 달리 발전소에서 공급하는 전력을 이용한다. 따라서 전력을 전달받을 수 있는 특수 전선이나 철로가 필요하다. 전기기관차는 대부분 교류를 사용하는데, 교류는 철로 위로 설치한 트롤리선을 통해 전달된다. 트롤리선의 교류는 팬터그래프라는 집전장치를 사용해서 전기기관차로 끌어들인다. 교류로 작동하는 기관차는 매우 높은 전압의 전력을 공급받기 때문에 변압기를 이용해 알맞은 전압으로 낮추어 사용한다. 변압된 전력은 바로 교류 견인전동기로 공급되거나 직류로 바뀌어 직류 견인전동기로 공급된다.
직류로 작동하는 전기기관차도 트롤리선과 팬터그래프를 이용한다. 직류를 이용하는 또 다른 방법은 철로와 나란히 설치된 제3레일과 집전자라는 집전장치를 이용하는 것이다.
전기기관차용 철로는 전선과 특수 설비들이 필요하기 때문에 설치하는 데 비용이 아주 많이 든다. 하지만 디젤기관차의 동력은 연료탱크에 실을 수 있는 연료의 양만큼 제한되는 데 비해 전기기관차는 발전소에서 전력을 계속 공급받을 수 있어 제한이 없다. 또한 출발이 매우 빠르고 소음이 적으며, 연기와 배기가스도 만들지 않기 때문에 사람이 많이 사는 지역이나 지하철 또는 긴 터널이 있는 지역에서 사용한다.
디젤기관차와 같이 전기기관차도 두 량 이상을 결합해서 운행할 수 있다. 전기기관차는 디젤기관차보다 차량당 더 큰 힘을 내기 때문에 고속 화물열차나 고속 여객열차에 사용한다. 또 디젤기관차는 경유만을 사용하지만, 전기기관차는 석탄, 가스, 석유, 수력, 원자력 따위 다양한 연료로 만든 전기를 사용한다.
(3) 증기기관차
보통 기차(汽車)라고 하는데, 화실(火室)에서 석탄이나 석유를 태워 열을 만든다. 화실에서 만들어진 열은 보일러 안의 물을 증기로 바꾸어 실린더로 보낸다. 이 증기압은 실린더의 피스톤을 움직인다. 실린더 내에서 왕복운동하는 피스톤의 에너지는 바퀴와 연결된 연결봉으로 전달되어 바퀴를 돌린다. 따라서 증기기관차에는 석탄과 물을 싣는 탄수차(炭水車)라는 부속열차가 붙어 있다.
증기기관차는 정비를 자주 해야 하고 보일러의 불이 꺼지지 않게 특히 주의해야 하며, 보일러를 가열해서 증기를 만드는 데 시간이 오래 걸린다. 따라서 증기기관차는 디젤기관차나 전기기관차보다 느리다. 또한 증기기관차는 연료 효율이 낮아 많은 양의 연료를 태워야 하는데, 그 열 중 일부만이 기관차를 움직이는 데 사용되고 나머지는 낭비되기 때문이다.
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증기기관차가 1대도 없는가여?예를 들면 터우,푸러,미카등등..
그들이 다니는 철길 옆에서 어린시절을 보냈걸랑여. 그러기에 유난히 생각이나는군여.