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<권우상 금요단상> 기관사 없는 중국 자기부상 열차…한국도 꿈꾼다
기사입력: 2020/10/22 [13:08]
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▲ 명리학자·역사소설가

4년 전의 일이다. 중국 상하이의 초현대식 역사에 유선형으로 생긴 세련된 열차가 서 있다. 승객들은 탑승하기 전부터 자신들이 색다른 선로 위를 달리게 될 것임을 직감하고 '하오하오(好好)'를 연발한다. 열차가 미끄러지듯 나아가며 역사를 빠져나가자 그러한 직감이 더욱 강해진다. 열차는 부드러우면서도 신속하게 속도를 높이며 어느새 시속 430㎞를 넘어서 상업적인 목적으로 운행되는 열차로서는 세계에서 가장 빠른 속도로 달린다. 그러더니 불과 8분 만에 30㎞ 떨어진 푸동 국제공항에 도착한다. 이 열차에는 매우 독특한 특징은 바퀴가 없다는 것이다. 상하이~푸동 노선은 세계에서 유일하게 자기 부상 열차가 상업적인 목적으로 운행되는 곳이다. 이 열차는 철제 바퀴가 아니라 전적으로 자기장에 의해 선로 위에 뜬다. 또한 기관사가 타지 않고 그 대신 열차의 정확한 위치를 계속 확인해 중앙 통제소에 그 정보를 전송해 주는 장비가 설치되어 있다. 중앙 통제소에서는 컴퓨터를 통해 한 치의 오차도 없이 열차의 움직임을 제어한다.

 

이 열차와 궤도는 특수하기 때문에 건설하는 데 어려움이 많았다고 한다. 예를 들어 이 열차는 달리는 동안 궤도 위에 살짝 떠 있다. 따라서 기술자들은 상하이의 약한 지반이 서서히 내려앉음에 따라 그에 맞춰 궤도를 조절하기 위해 특수 이음부를 설치해야 했다. 그에 더해 온도 변화에 따른 콘크리트 빔의 팽창이나 수축과 같은 변형도 고려하지 않으면 안 되었다. 하지만 자기 부상 열차에는 장점이 많다. 이를테면 모터나 바퀴로 인한 소음이 없으며 차체에서 해로운 배기가스가 나오지 않는다. 선로와 장비를 유지하고 보수하는 비용도 적게 든다. 여객 운송 수단으로서의 에너지 효율은 자동차의 세 배, 그리고 비행기의 다섯 배에 달한다. 사실 열차를 선로 위에 띄우는 데 사용되는 에너지는 열차의 에어컨이 소비하는 에너지보다도 적다. 또한 경사진 곳을 오르거나 커브를 도는 능력도 일반 열차보다 낫기 때문에 그만큼 자연을 덜 훼손하게 된다. 이러한 장점에도 불구하고 자기 부상 선로가 지금보다 더 많이 건설되지 않는 이유는 초기 비용이 많이 들기 때문이다. 자기 부상 노선은 중국에 있는 기존 철도망과 연결해서 사용할 수도 없다. 상하이의 자기 부상 열차는 그 가운데 독일의 기술을 채택한 것으로 알려져 있다. 2003년 12월에는 일본에서 개발 중이던 자기 부상 열차가 시속 581㎞라는 세계 최고 기록을 세웠지만, 상하이의 열차가 상업적으로 운행되는 유일한 자기 부상 열차다. 푸동을 떠나 상하이로 되돌아오는 열차 안에서 승객들은 각 객차에 있는 디지털 속도계에서 눈을 떼지 못한다. 속도계에 최고 속도가 나타나는 순간을 놓치고 싶지 않기 때문이다. 이 열차를 처음 탄 사람들은 주변 경치들이 순식간에 뒤로 사라져 가는 것을 보면서 사람들은 자기 부상 열차가 「날개 없는 비행기」라고 불리는 이유를 깨닫게 된다.

 

자기 부상의 원리는 이렇다. 각 객차의 아래쪽 가장자리에 있는 전자석(Ⅰ) 즉 전류에 의해 조절되는 자석과 열차의 궤도 아래쪽에 있는 자석(Ⅱ)이 두 자석 사이의 간격이 1㎝가 될 정도로 열차를 떠오르게 한다. 다른 자석들(Ⅲ)은 열차가 수평을 유지하게 해 준다. 궤도에 있는 코일들(Ⅳ)은 자기장을 발생시켜 열차가 앞으로 나아가게 한다. 중앙 통제소에서는 전기를 절약하기 위해 열차가 지나가는 구간(Ⅴ)의 궤도에만 전기를 공급한다. 열차가 속도를 높이거나 경사진 곳을 올라갈 때는 더 많은 전기가 공급된다. 열차가 속도를 늦추거나 반대 방향으로 가야 할 경우에는 궤도에 있는 코일의 자기장이 반대로 바뀐다. 자기부상 열차가 매우 빠른 속도로 달리기는 하지만 열차의 아래 부분(Ⅵ)이 궤도를 감싸고 있기 때문에 탈선할 가능성은 거의 없다. 안전벨트를 맬 것이 요구되지 않으며 열차가 정상 속도로 달리고 있을 때에도 승객들이 자유롭게 걸어 다닐 수 있다. 전기 공급이 중단될 경우 열차에 탑재된 배터리에 의해 특수 브레이크가 작동하면 반대 자기장이 형성되어 열차의 속도가 시속 10㎞로 줄어들면서 열차가 선로 위에 부드럽게 내려앉아 미끄러지면서 나아가다가 결국 멈추게 된다. 한국도 이런 프로젝트를 구상해 보면 어떨까 싶다.

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