철도차량공기제동장치

며칠동안 게시판이 이상하군요. 조만간 운영자님께서 적절한 조치를 취해 주실 것이라고 믿고 간만에 모임의 왕성한 활동을 바라는 취지에서 지루하나마 철도차량 제동방식에 대하여 몇말씀 주절거리고 나갈까 합니다. 현존하는 철도차량을 살펴보면 크게 동차와 동력차 견인용 객차로 구별할 수 있는데, 먼저 동차류를 열거하자면 1.전후동력형새마을호디젤동차(DHC=PUSH-PULL동차) 2.디젤전기동차(DEC) 3.도시통근형디젤동차(CDC) 4.전기동차시리즈(EC:제어방식에 따라 저항,초퍼,VVVF)) 다음으로 객화차 견인용 동력차와 등급별 객차 종류를 살펴 보면 1.디젤전기기관차(DEL)시리즈(2000~7500호대) 2.전기기관차(EL)시리즈(8000~8100) 3.새마을호 객차 4.무궁화호 객차 5.통일호 객차 그외에 특수차의 범주에 들어가는 난방차, 발전차, 사고복구용차, 모터카, 작업차, 시험차...etc....이 있습니다. 그런데 문제는 동일 동차나 동력차라고 할지라도 제작된 년도나 형식, 생산회사에 따라서 그 종류가 상이하며, 뿐만 아니라 같은 등급의 객차라고 하더라도 구형에서부터 신형에까지 차량이 모두 제각각인 짬봉연결이 많아 동일 열차라 할지라도 쾌적한 여행과 불쾌한 여행을 동시에 경험할 수 있는 지경입니다. 서론이 무지 길었는데, 여기에서 제가 말씀드리고 싶은 핵심은 각 차량별로 제동방식이 너무나 상이하다는데 있습니다. 쉬운 예로 대표적인 객차의 제동방식을 살펴보면 1.LN형(답면제동) 2.ARE(고정편성객차와 일반 객차 동시에 연결가능:디스크제동) 3.ERE(고정편성+일반객차:디스크제동) 4.KNORR(새말 고정편성용:디스크제동) 5.기타(PM,AV) 가 있습니다. 먼저 이 모든 제동방식의 가장 기초가 되는 LN형 제동장치로서 대부분의 구형 객차에서 사용되는 제동방식입니다. 간단한 원리를 살펴보면 전 차량을 제동관(6Kg/cm2:시꺼먼색)의 공기로 관통시켜 공기를 유통시키고 각 차량의 제동지관을 통하여 보조공기통과 부가공기통으로 압력공기를 충기 시킵니다. 그리고 기관차에서 자변을 사용하여 제동 작용을 하게되면 제동관의 압력공기가 대기로 토출시켜지게 됩니다. 동시에 토출된 제동관의 압력만큼 삼동변이 동작하고 보조공기통과 제동통의 공기관을 개방되어 보조공기통의 공기가 제동통으로 유입됩니다. 제동통의 유입된 공기는 제동피스톤을 밀어내면서 링크기구를 통해 제륜자가 차륜을 압부(압력을 가하여 누름)하면서 제동이 체결됩니다. 그리고 대부분의 차량이 보조공기통과 별도로 부가공기통을 마련하고 있는데, 이 부가공기통에서는 보조공기통의 신속한 충기작용을 도울뿐 아니라 비상제동시 보조공기통의 공기와 함께 제동통으로 유입되어 강한 제동력을 가능케 하는 역할을 합니다. 또한 공기막판이나 전자변을 사용하여 동시다발적으로 공기제동이 가능하도록 만드어진 고정편성 객차(ARE,ERE,KNORR)의 경우에는 주공기관(MR:흰색)과 제동관(시꺼먼색:BP)이 모두 연결되어 있으며, 후질구리한 위의 객차와는 달리 고속객차임으로 주공기의 높은 압력(7.7~9.1Kg/cm2)이 지관을 통해 3개의 공급공기통으로 공급되어 충기됩니다. (여기에서 제동관에서 공급되는 부가공기와 보조공기는 위에서 처럼 제동작용을 수행하는 역할이 아닌 제동작용의 동작을 조절하는 공기에 불과하오니 이해에 착오없으시기 바랍니다) 결국 제동작용시에는 전자변(제동통 공기의 유입을 단속)의 작용과 함께 1,2번 공급공기통(각165L)의 높은 주공기 압력이 제동통으로 들어가게 되어있습니다. 그런데 문제는 고정편성객차용 차량과 구닥다리 일반 객차가 함께 연결되어 있는 경웁니다. 이럴 경우 고정편성객차용 차량은 주공기는 사용하지 않고(연결조차 안함) 제동관만을 사용하여 공급공기통으로 압력공기를 충기시킵니다.(주공기보단 압력이 낮겠죠?:제동관-6Kg/cm2)) 결국 고정편성용 객차에 비해 제동성능이 저하되고 제동거리를 길어질 수 밖에 없겠죠? 그외에도 CDC에서 사용하는 DAIA 혹은 CLE VVVF전동차에서 사용하는 HRDA 저항제어전동차에서 사용하는 SELD DEL에서 사용하는 대표적인 6BL, 26L EL의 PBL-2 또한 발전제동, 회생제동, 그리고 일부 고속전철에서 사용중인 와전류제동 등의 다양한 제동방식이 있습니다. 이처럼 같은 공기제동이라는 공통의 맥락을 함께하고 있지만, 그 제어방식과 시스템 구성이 상호 상이하여 저같은 초보자가 철도차량을 이해하는데 많은 어려움이 있습니다. 따라서 신조 도입되는 차량의 제동방식은 공기제동을 보완하여 자동차의 ABS기능과 유사한 장치를 생각해 볼 수도 있고 제동효율에서 월등한 유압제동방식의 도입같은 것은 어떨까? 그저 생각만 해봅니다. 하하하. 심심해서 짓걸여 봤습니다. 자! 다들 축 쳐저 있지만 말구 힘냅시다!