도로겸용 매립형 궤도·급경사 및 급곡선 가능
무가선 배터리· 저진동·제동력 향상 등 장점

▲ 산악열차의 일종인 산악트램  © 매일건설신문

정부가 지난연말 ‘2020경제정책방향’을 발표하면서 ‘알프스하동프로젝트’를 산림휴양관광 시범사례로 선정하면서 지리산 일대 친환경 궤도열차인 일명 ‘산악열차’사업이 탄력을 받고 있다.

산악열차는 전기 등 친환경 동력원을 사용하고 건설 과정에도 자연 훼손을 최소화하는 열차로 산악 및 녹지 지역에서 주로 운행된다. 스위스 융프라우 산악열차와 일본 하코네 등산철도, 독일의 추크슈피체 철도 등이 대표적인 열차다.

또한 산악철도는 일반적인 도로나 철도로는 연결하기 어려운 경사를 지닌 험준한 산간 지역을 연결하기 위해 건설된 특수목적 철도의 한 형태이다. 스키장이나 유원지에서 타는 케이블카 역시 이런 산악철도의 일종이다.

갈수록 관광·레저 수요는 증가하지만 겨울철 폭설과 결빙으로 폐쇄되는 산악도로와 교통기본권을 보장 받지 못하는 산간지역 주민들에게는 꼭 필요한 교통수단이다. 또한 미세먼지와 로드킬에 노출된 야생 생태계를 보호하기 위해서는 친환경 교통인프라가 더욱 절실하다.

우리지형에 맞는 산악열차 개발에 노력해온 한국철도기술연구원(철도연) 서승일 박사는 “우리나라 환경에는 저상 트램을 베이스로 급경사 운행을 위해 톱니바퀴 방식을 활용하는 것이 적합하다”면서 “도로와 겸용 가능한 매립형 궤도를 활용함으로써 활용성을 높일 수 있다”고 말했다.

산악열차의 일종인 ‘산악트램’은 폭설, 결빙 등 기후조건과 급경사와 급곡선 등 지형조건에 관계없이 도로상 궤도에서 전력을 이용하게 된다. 도로 위 트램을 산위로 옮겨놓은 형태로 산악지대 및 대도시 고지대 복지향상에도 도움을 줄 전망이다.

먼저 톱니바퀴를 이용해 경사 10도 이상 급경사도 오를 수 있다. 아울러 도로겸용 매립형 궤도를 이용해 기존 도로를 파고 궤도를 설치함으로써 자동차 운행이 가능하도록 한 것이다. 특히 선로전환이 용이해 단선에서 선로전환을 위한 궤도 블록을 이동할 수 있다. 이와 함께 결빙제거를 위한 유도가열장치를 삽입했다.

서 박사는 “스위스 융프라우산악철도는 곡선반경이 30m이지만 우리는 세계최고수준인 곡선반경 10m운행이 가능하며, 좌우차륜의 회전 속도가 다른 독립 구동차륜을 적용한 것이 특징이다”면서 “1대차 1차체가 적용된다”고 설명했다.

이어 그는 “산악지역 환경 및 조망 훼손이 없도록 전차선을 제거한 무가선이고 배터리 추진에 의해 한번 충전 시 36km까지 운행이 가능하다”고 덧붙였다. 차량은 3량1편성으로 승객은 최대 80여명이다.

톱니접촉 시 진동 소음을 저감시키기 위해 탄성체를 삽입함을 물론 탄성 충진재로 레일을 고정했다.

산악에서는 기후조건이 다양하기에 안전이 염려된다. 그래서 급경사 제동 안전성 확보를 위해 밴드 제동장치를 적용하고, 유압실린더와 밴드를 이용해 축 드럼의 회전력을 제동할 수 있도록 했다. 급경사와 급곡선 병합 조건에서 주행을 위해 회전과 비틀림이 가능하도록 차량연결기 개발에 성공했다.

국내 산악철도 시장은 약 7800억원 규모, 세계시장은 년간 7천억원이 넘는 것으로 추정된다.현재 철도연은 곡선10m와 길이 40m 소규모 시험선에서 차량 주행 시험과 성능검증을 완료했다. 국토부는 산악현지에서 시험 가동하는 용역을 올해 안으로 발주할 예정이다.
 
한국철도연구원 관계자는 “올해부터 지리산 등 현지에서 시험검증을 마치면 향후 5년 이내에 상용화 될 것으로 기대한다”고 말했다.

▲ 산악열차에 들어가는 톱니바퀴(사진제공=한국철도기술연구원)  © 매일건설신문

/변완영 기자