결빙:ICING on the Rail

△ 영화 '설국열차'에서 궂은 날씨를 헤치며 운행하고 있는 열차의 모습.

기존에 항공기 운항에 있어서의 결빙/착빙을 블로그에 올린 적이 있다.

http://gomdoripoob.tistory.com/3

윗 블로그를 참조 바란다.

 영화 '설국열차'에서는 최첨단 장비를 갖춘 열차가 궂은 날씨에도 불구하고 운행하는 모습을 보였다. 선로가 얼어도, 시정이 악화되어도, 일단 앞으로 달렸던 열차.

 하지만 실제 열차는 그렇게 튼튼하지 않다. 선로가 얼어있어도, 선로 아래 자갈이 유실되어도 운행에 차질이 발생하는 교통수단이 열차이다. 비행기와 달리 앞길에 문제가 발생했을 시 멈출 수 있는 장점이 있으나, 기상요소로 인해서 운항지연이 발생할 수 있는 점은 항공과 동일하다.

결빙/착빙(ICING)이란, 

공기중에 노출된 열차 또는 선로의 표면에 과냉각 수증기 또는 물방울이 부착되어 얼어버리는 것을 말한다.

우리나라에서 결빙으로 인한 사고 사례는 다음과 같다.

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2010년

1월 4일:

철도 선로전환기 및 열차 출입문 결빙, 이로 인해 수도권 전동열차 운항 중단

또는 지연. 결과적으로 운행계획의 8.3%에 해당하는 운휴가 537회 발생

2012년

12월 14일: 

 의정부경전철, 선로결빙으로 미끄러짐 발생, 중앙역 정차하지 않고 흥선역에 정차

12월 30일:

 의정부경전철, 선로결빙

2013년

1월 1일:

 의정부경전철, 선로결빙으로 미끄러짐 발생

2014년

11월 22일:

 철로 결빙으로 인해 정선발 청량리행 무궁화호 열차 승객 166명 정차

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※우리나라에서 폭설에 의한 사고 사례는 다음과 같다.

-1996년~2008년: 

 열차탈선 1회, 선로장애 11회, 신호장애 31회

우리나라 코레일에서는 수도권 전철차량 출입문 결빙에 따른 운행차질 원인을

아래와 같이 2가지로 본다고 한다.

1. 지상운행 중인 전철차량의 출입문과 옆벽 틈 사이로 밖에 쌓여 있던 눈이 들어와 얼어버려 문을 여닫을 수 없었음

2. 승객들이 열차를 타고 내릴 때 신발에 묻은 눈이 출입문 입구로 끼어들어 얼어버리자 출입문이 꼼짝하지 않는 경우

코레일에서는 선로 결빙 시 눈과 열음을 걷어내는 수작업을 포함하여 다양한 시스템을 도입하려 하고 있다.

우리나라 코레일에서는 2016년 12월, 분기기 히팅장치를 설치하기로 협의하였다.

세분화하자면 일반분기기, 고속분기기로 나눌 수 있다. 분기기타입별로 구분해서는 아래와 같다.

-일반분기기 

분기기 타입		분기 기 형별	기호	레일히터								단자함		제어함	조작 스위치
				첨단부				크로싱부				첨단	크 로 싱
				VCC	2.4m	3.4m	취부 금구	VPM	2.4m	3.4m	취부 금구
50kg	고정 크로 싱	#8	SHS-8		4		20					1		특2호 (수량 은 별도 지정에 의함)	별도 지정에 의함
		#10	SHS-10			4	24					1
		#12	SHS-12		2	4	34					1
		#15	SHS-15			6	36					1
60kg	고정 크로 싱	#8	SHS-8			4	48					1
		#10	SHS-10			4	48					1
		#12	SHS-12		2	4	64					2
		#15	SHS-15			6	72					2
	노스 가동 크로 싱	#E8	SHS-E8	4		4	48	4	2		14	2	2
		#E10	SHS-E10	4		4	48	4	2		14	2	2
		#E12	SHS-E12	4	2	4	64	4		2	22	3	2
		#E15	SHS-E15	4		6	72	4	2	2	36	3	2

-고속분기기

 

분기기 타입		분기 기 형별	기  호	레일히터								단자함		제어함	조작 스위치
				첨단부				크로싱부				첨 단	크 로 싱
				VCC	2.4m	3.4m	취부 금구	VPM	2.4m	3.4m	취부 금구
60E1	고정 크로 싱	#8	SHS-8	4		4	50					1		특2호 (수량은 별도 지정에 의함	별도 지정에 의함
		#10	SHS-10	4		4	46					1
		#12	SHS-12	4	2	4	60					2
		#15	SHS-15	4		6	64					2
	노스 가동 크로 싱	#N10	SHS-N10	4		4	46	4	2		6	2	2
		#N12	SHS-N12	4	2	4	60	4		2	6	3	2
		#N15	SHS-N15	4		6	64	4	2	2	8	3	2
		#N18	SHS-N18	4		10	110	4	2	2	12	4	2
		#N26	SHS-N26	4		12	142	4		4	14	4	2
		#N46	SHS-N46	4		16	176	4	2	4	20	5	3

일본의 경우, 결빙을 해결하기 위해 아래와 같은 시스템이 구축되어 있다.

1. 스노우쉘터(Snow shelter) 설치:

적설량이 많은 구간에 주로 설치함. 비용은 저렴한 편은 아님.

△ 호쿠류쿠 신칸센, 쵸에츠 신칸센, 홋카이도 신칸센 노선에 설치된 Snow shelter

2. 열풍히터 설치:

설치를 위해 큰 공간이 필요하다. 보수기지 또는 측선에 설치한다

(적설량이 많고 살수구간에는 사용이 어려운 단점이 있다.)

△ 실제 노선에 열풍히터가 설치된 모습

3. 혼수제트 또는 에어 제트 설치:

낙빙 또는 적설 급속 제설 장치를 설치한다.

△ 왼쪽부터 온수제트(홋카이도, 토호쿠에 설치), 

가운데에 가동크로싱 후단부에 에어제트 설치, 

오른쪽에 가동크로싱 전단부 에어제트가 설치된 모습.

4. 분기기 전호 무설화:

 낙빙 또는 적설 제설장치이다. 포인트 하부에 콘크리트 박스형 공간을 설치, 눈 등이 떨어지게 하는 구조이다.

△ 홋카이도 신칸센에 설치된 모습.

영화 설국열차에서,

이렇게 결빙도 쇄빙선급으로 뚫어버리는 기차는 

위와 같은 대규모 눈사태로 인해, 영원히 달릴것만 같던 열차는 멈추게 된다.

 쇄빙선처럼 결빙도 뚫어버리는 열차도 대규모 눈사태에는 열차가 멈췄다.

 그보다 민감한 현재 기술에서의 열차 운항은 기상에 대해 매우 민감하며,

이 해결을 위해 열풍히터 설치 등 다양한 노력을 기울이고 있다.

by 곰돌이풉