철도

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1. 개요2. 역사3. 특징4. 부동산 시장 억제 기능5. 철도 매니아6. 기타7. 구성요소
7.1. 철도차량7.2. 철도시설7.3. 철도운영

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파일:복선전철.jpg
현재 대한민국에서 철도라고 하면 많은 사람들이 떠올리는 이미지.위 사진은 복선전철이다.

鐵道 / Railway(영), Railroad(미)[1]

1. 개요[편집]

침목[2] 위에 궤도를 부설하고 그 위로 차량을 운전해 사람이나 물자를 나르는 시설의 총칭.

한국법에서는, "철도"라 함은 여객 또는 화물을 운송하는 데 필요한 철도시설과 철도차량 및 이와 관련된 운영ㆍ지원체계가 유기적으로 구성된 운송체계를 말한다(철도산업발전기본법 제3조 제1호).

크게 간선철도와 지선철도, 광역철도 등으로 나눈다. “간선철도”는 고속철도, 일반철도 등 주요 대도시 지역 간의 여객과 화물 교통수요를 주로 수송하는 철도이다. “지선철도”는 간선이나 보조간선에서 분기하여 지역도시를 연결하거나 항만, 산업단지 등을 연결하는 철도이다. “광역철도”는 「대도시권 광역교통 관리에 관한 특별법」제2조제2호나목에서 규정한 철도와 도시 내 또는 인접 도시 간의 일상적인 여객 교통수요를 처리하는 철도이다.

철도의 부설은 곧 근대화의 상징이라고 할 만큼 중요한 의미를 지니고 있었다. 중국은 자강운동의 핵심사업으로 국내 철도의 부설을 주요 과제로 삼기도 했다. 심지어 중국 현대사의 출발인 신해혁명도 철도 부설 문제가 도화선이 돼서 벌어진 사건이다. 하지만 그만큼 철도의 부설은 열강의 식민지 침탈의 선봉장의 역할도 함께 가지고 있었다. 러시아영국 등의 많은 국가들이 중국 내 철도부설권을 차지하기 위해 각축을 벌였고, 일본 역시 조선과 만주에 식민지 사업을 위해 철도부설을 우선과제로 삼았다.

2. 역사[편집]

파일:external/darkwing.uoregon.edu/diolkos.jpg

코린트의 수레길

운송수단을 위한 전용길로 마찰력을 줄여서 속도를 높이고 적은 힘을 들인다는 생각은 기원전부터 있었다. 레일의 가장 오래된 기록은 기원전 600년경의 그리스 코린트 해협의 마차길로, 현대에는 운하를 놓을 정도로 좁고 해상운송이 많았던 코린트 해협은 짐을 해협에서 반대편 해협으로 넘겨주는 일이 잦았는데 이때 수레를 빠르고 가볍게 끌고자 길에 수레 전용 홈을 팠고 상당히 유용했는지 이 수레 전용 길은 그리스 시대는 물론 1000년 뒤인 동로마제국 때까지 유용하게 사용했다고 한다. 비슷한 시기 중국의 전국시대에도 수레의 속도를 높이기 위해 길마다 수레 전용홈을 팠고 수래축도 이 홈 길이에 맞춰서 규격화 했다. 이때 전쟁을 대비해서 다른 나라 수레가 못 들어오게 하기 위해 나라마다 수레길의 간격을 다르게 팠는데 때문에 훗날 중국을 통일한 진시황은 나라마다 달랐던 수레길 간격과 수레축을 통일하는 작업을 벌였다.

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게오르기우스의 수레 설계도


이후 운송수단 전용길을 만든다는 발상은 오래동안 묻혔고 일부 지역을 제외하면 널리 보급되지 못했는데 다시 본격적으로 활용된 것은 1556년으로 독일의 의사 겸 광물학자인 게오르기우스 아그리콜라는 자신이 생각하고 그린 발명품의 설계도를 모은 De Re Metallica에서 나무로 만든 2개의 길과 그 간격에 거기에 딱맞는 수레를 얹어서 광물을 효율적으로 나르는 방법에 대해서 썼는데 재질만 다르지 오늘날 철길의 원리를 정확하게 보여주는 설계였다. 이 발명은 독일의 광산을 시작으로 50년 뒤에는 영국 웨일즈의 석탄광산까지 쓰일 정도로 빠르게 보급되어서 오늘날에도 그 재료만 달라졌지 그 기본원리는 그대로 따르고 있다.

하지만 나무의 재질상 잘 부러지고 습기에도 약하다는 단점이 있었기에 이를 극복하기 위해 1760년에는 Coalbrookdale사에서는 나무길에 주석을 바르는 방법을 시도했지만 한계가 있었다. 이것을 극복한 것은 철의 대량생산이 이루어지면서 가능했는데, 모든 레일을 철로 바꾸면서 주행손실은 최소화하고 속도는 말의 최고속도까지 올릴 수 있었다.

여기에서 왜 바퀴와 트랙을 쇠로 바꾸는 게 속도와 관련이 있는지 궁금할 것이다. 흔히들 마찰력이 줄어서라고 이해하는데, 사실 강체 표면에서 굴러가는 강체 바퀴는 마찰력[3]을 받지 않는다. 사실 이건 일반물리학 과정을 초월하는 내용이라 복잡하긴 한데, 그래도 최대한 간단하게 설명하자면 강철이 탄성이 굉장히 좋은 물질이기 때문이다. 보다 엄밀하게는 강철은 탄성 변형을 하는 구간이 길다고 표현한다. 미끄러지지 않고 완벽하게 굴러가는 물체는 이론적으로는 무한히 굴러가야 하나, 실제로는 바퀴 그 자체와 바닥이 강체가 아니기 때문에 굴러가는 과정에서 접촉면의 바닥을 눌러 압축시키고 바퀴 자체도 접촉면 부분이 압축되기 때문에 운동에너지의 일부가 접촉(일종의 충돌이다)을 통해 바퀴와 바닥의 내부에너지로 전환되고, 다시 바퀴가 굴러가며 접촉했던 부분이 떨어질 때 다시 원래대로 복귀하며 내부에너지를 다시 원래대로 회전 운동에너지로 전환시키는데, 이 과정에서 열역학 제2법칙에 의해 결과적으로 그 일부를 열에너지로 잃게 된다. 철은 흙바닥이나 아스팔트, 고무 바퀴 혹은 나무바퀴보다 탄성변형 구간이 더 길어서 소성변형하며 손실되는 운동에너지가 더 적은 것이다. 좀 더 직관적인 예시로는, 쇠구슬 두 개를 부딪히면 운동에너지가 대부분 보존되지만, 같은 질량의 폭신폭신한 쿠션 두 개를 충돌시키면 운동에너지가 굉장히 많이 없어지는 것을 상기하면 된다. 이 경우, 쿠션들의 운동에너지는 대부분 쿠션의 내부 에너지, 즉 대부분 열에너지로 전환된 것이다. 이렇게 내부 에너지로 손실되는 운동에너지 때문에 구르는 물체가 멈추게 되는 현상을 구름 저항이라 한다. 소성변형을 잘 하지 않는 강철은 구름 저항이 적은 것. 물론 현실에서는 바퀴 축과 베어링 등에서 발생하는 마찰력도 있지만, 이 팩터는 고무바퀴를 쓰는 자동차에서도 비슷하므로 생략.

이후 영국제임스 와트증기기관을 개량하고, 이를 토대로 리처드 트레비딕이 1804년 세계 최초의 증기기관차인 펜-이-다렌(Pen-y-darren)호를 만들었다. 그러나 이 당시 레일은 주철을 사용했기 때문에 증기기관차의 무게를 견디지 못해 깨지기 일쑤였다. 리처드 트레비딕은 이것을 해결하지 못하여 증기기관차의 상용화는 실패했다.

그 후 1825년, 조지 스티븐슨연철 레일을 개발하면서 이 문제를 해결했다. 조지 스티븐슨은 이 연철 레일과 자신이 개발한 증기기관차 로코모션(Locomotion)호를 이용하여 영국 스톡턴과 달링턴 사이에 화물철도를 부설, 세계 최초로 증기기관차의 상용화에 성공하였다. 나아가 조지 스티븐슨은 1830년 리버풀맨체스터를 잇는 철도를 부설, 성능을 크게 높인 로켓(Rocket)호도 선보이면서 여객 운송까지 시작, 근대적인 철도 교통 시스템의 시발점을 만들었다.

이후 레일은 제강기술이 발전하면서 강철로 바뀌어 오늘날에 이르고 있다.

3. 특징[편집]

현대전을 상징하는 단어인 국가총력전을 이끌어낸 원동력이 철도이기도 하다. 이러한 조짐은 남북전쟁보불전쟁에서 나타나기 시작하였고 1차 세계대전에서 그 가공할 파괴력이 본격적으로 드러나게 된다. 말 그대로 한 국가가 동원할 수 있는 물자와 인력을 집중할 필요가 있는 국가총력전의 개념은, 철도와 같은 대규모+고속의 획기적인 고효율 수송수단이 보급되었기에 구현 가능한 것이었다.

육로 물자 수송에 중요한 축이기도 한데, 실제로 경부선이나 중앙선 등지에서 건설화물이라는 이름으로 전차자주포, 장갑차 등이실려 나가는 것을 비교적 어렵지 않게 구경을 할 수 있으며, 주한미군은 아예 경원선 지역에 자체 화차를 보유하고 있으며 그것을 이용해 운송도 하고 있다. 또한 TMO도 있으니 말을 다한 셈.

물론 이는 전쟁뿐 아니라 평화시의 물류에 있어서도 막대한 의미를 가진다. 화물철도 항목을 참고하자. 괜히 철도가 산업혁명과 근대화의 상징이 된 것이 아니다. 현재는 전국 방방곡곡 도로가 촘촘하게 깔리면서 자동차 수송의 접근성이 대단히 좋아졌다고 하지만, 여전히 수송가성비만 놓고 보면 철도의 압승이다. 좀 자세히 말하면 소량 운송에는 도로가 낫지만(접근성이 뛰어나므로) 대량운송 시에는 철도가 훨씬 낫다. 이것을 체감해 보고 싶으면 철도화물수송 서비스를 한 번 이용해 보면 된다. 시간대의 제약, 역-목적지까지의 추가 용달 등 좀 번거롭고 추가비용이 들기는 하지만, 수백 kg에 달하는 화물의 서울-부산 간 수송에 4~5만 원으로 떡을 치는 기적을 맛 볼 수 있다. 물론 이만 한 화물을 자동차로 운송하면 20만 원 이상(..)

또한, 국가 영토의 형태가 어느 한 방향으로 길면 (신장국이라고 한다. 자세한 내용은 영토문서 참조) 철도가 더 우세해지는데, 그 이유는 철도는 우선 노선의 형태가 곡선보다 직선일 때 효율이 더 좋아진다. 신장국의 경우 직선만으로 영토의 많은 부분은 커버할 수 있으니 철도의 중요도랑 효율이 높아질 수밖에 없다.[4] 그렇다고 영토의 형태가 원이나 정다각형이라고 (단괴국이라고 한다. 자세한 내용은 영토문서 참조) 철도가 딱히 필요없거나 그런 거는 절대 아닌 게, 이런 경우 고속철도 노선설정을 4시간의 벽에 걸리지 않게 매우 잘하면 웬만한 다른 교통수단들을 K.O로 만들 수 있다.[5]

그리고 21세기에도 철도 산업은 국내외 물동량의 증가와 녹색성장…을 업고 여전히 주요 산업의 하나로 자리매김하고 있다. 의외로 철도 관련 기업들의 규모가 커서, JR 동일본, 독일철도, 중국철도건설공단, 프랑스국철은 포춘 글로벌 500에 당당하게 이름을 올리고 있다. 한마디로 철도회사가 삼성생명이나 두산보다 크다는 이야기다.

사실 애당초 제조업 대기업이라는 비즈니스 산물이 철도산업에서 시작되었다. 대규모 자본을 끌어모아 광범위한 지역에 설비투자를 장기간 집행하고 인력을 대규모로 구해서 교육하는 이 기간동안 자금융통으로 버틴 뒤 설비투자가 완료된 시점부터 막대한 이익을 뽑아내는 제조업 대기업 경영모델 자체가 철도산업에서 시작되었다.[6] 현재의 경영모델을 정립한 최초의 대기업이 미국대륙횡단철도를 놓고 경쟁하던 유니언 퍼시픽센트럴 퍼시픽이었다. 그리고 이런 자금융통 과정에서 회계기준들도 대거 정립되는데, 회계등식이나 복식부기, 자본금 형성방식, 감가상각법, 유동/고정자산 분리 등이 정식으로 규정되게 만든 산업이 철도업이었다. 철도 건설에 들어가는 엄청난 자본을 회사채주식으로 조달하기 위해서는 그 자본에 비례해서 규모가 막대해야 했기 때문에 이에 대한 촘촘한 규정들이 필요해졌다. 또한 철도는 엄청난 면적의 사업구간에서 경영진의 단일한 결정사항을 밑바닥 현장까지 전파해야하는데, 이 와중에 군대관료제 조직까지 출현하게 되었다. 이는 경영학회계학의 발전으로까지 이어졌다. 그야말로 경제적으로도 규정에 의한 경제, 경영이라는 근대화의 첨병이었던 셈. 물론 근대화의 실험대상이었던 만큼 부정부패도 심각한 수준이긴 했는데… 영국 미국 일본 프랑스 독일 등 구미 선진국 철도 건설사 보면 그야말로 병크의 향연 그리고 러시아남아프리카 공화국에서도 철도 비리는 그야말로 판을 쳤다

4. 부동산 시장 억제 기능[편집]

의외로 철도는 부동산 시장을 억제시키는 기능도 한다.

Katharina Knoll, Moritz Schularick, Thomas Steger에 따르면, 부동산 가격 상승을 억제시키는 가장 좋은 방법은 철도망의 확충이다. 철도망이 확충되면 사람들이 생활할 수 있는 생활 반경이 넓어지고 좁은 지역에 기업이나 사람들이 몰려살 이유가 적어져 외곽 지역으로 분산되기 때문이다. Knoll 등은 1870년부터 2012년까지의 무려 142년 간의 전 세계 주요 12개 선진국의 실질 부동산 가격(물가상승분 제외)과 철도망 확충간의 관계를 분석하여 이런 주장을 입증할 논문을 발표한 바 있다. 관련 논문 관련 논문에서는 철도망이 지속적으로 늘어나던 시절에는 부동산 가격이 인플레이션(각국의 소비자물가지수 상승분)을 제외하면 0~1%의 상승/하락이라는 극히 미미한 수준의 변동이라는 것을 입증했다.

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관련 논문에 있는 12개 선진국 철도 총연장과 12개국 실질주택가격에 대한 상관관계 표를 한국어로 번역한 것. 12개국 철도 총 연장이 정점을 찍은 1950년대부터 12개국의 부동산 가격이 상승하기 시작했다. 출처는 과학동아 2018년 8월호.

그러니까 철도망이 늘어나면 외곽지역으로 인프라를 분산하는 효과가 크기때문에, 중심지에 의존하는 경제 구조를 탈피할 수 있다는 것이다.

5. 철도 매니아[편집]

이용자 외에도 철도 자체의 팬이 생각보다 많다. 3대 오타쿠를 꼽을 때 만화 오타쿠, 밀리터리 오타쿠, 그리고 철도 오타쿠를 꼽는 것이 일반적일 정도. 일본의 경우는 말 그대로 철도가 난립해있어서 전 세계의 철도 동호인들에게는 꿈 같은 나라.(오죽하면 어떤 대만인이 일본을 게임, 철도, 모에의 대국이라고 표현할정도) 심지어 니코니코 동화에서는 『마리사는 엄청난 것을 훔쳐갔습니다』, 우사테이의 철도 패러디 교통합성(도중하차)들을 볼 수 있다.[7] 이 바닥 인간 중에서 철도 오덕으로 의심받고 있는 인물 중에는 신카이 마코토가 있다. 그리고 철도 오덕의 내용이 들어간 테츠코의 여행도 있다. 한국의 경우에도 철도매니아가 약 10만 명가량 존재할 정도(이 바닥에서 소위 철싸대라고 불리우는 찌질이 등의 난입과 같은 문제는 있지만. 그러나 오해하지 말자. 일부 사람들이 철싸대인 것일 뿐, 모든 사람이 철싸대라고 불리는 찌질이들은 아니다!). 리그베다 위키 이전 후 급속도로 늘어난 철도계 항목의 양과 질을 보면… 대한민국에 있는 대부분의 철도역 문서가 2010년 12월부터 2011년 1월까지 두 달 새에 거의 모두 작성되었으며, 북한의 철도 정보도 꾸준히 올라오고 있다. 심지어는 외국의 철도 관련 정보까지 계속해서 올라오고 있고, 특히 철도 종주국이라고 할 수 있는 영국의 철도관련 잡지도 번역되어 업데이트되고 있으니 그 덕후함을 쉬이 짐작할 수 있을 것이다.

6. 기타[편집]

대한민국의 철도는 정치의 희생양이다. 지상역의 지하화,[8]노선 연장 및 급행 정차, 신규 철도역 건설 및 일부 구간 조기 개통 등의 실현하기 어려운 공약이 남발되고 있다. 물론 일본에도 지상역의 지하화는 끊임없이 제기되고 있는 일이다. 그래도 사실 정치적인 문제를 제외하고 철도 내적인 걸로 보면 도시철도 유동인구는 세계 10위권이고, 국내 전동차 제작 회사인 현대로템이 외국에도 전동차를 수출하고, 고속철도를 운영하고, 아시아에서 일본 다음으로 틸팅열차를 만든다든지 하는 걸 보면 한국 철도계는 개념이다… 다만 한국은 고속도로 중심의 근대화를 이룩했기에 고속도로보다 철도 개발이 큰 일본과 반대로 철도보다 고속도로 개발이 컸다. 한국은 20세기에 근대화를 하면서 당시 고속도로가 세계 각지에서 개발되며 이쪽을 중심으로 근대화가 이루어진 것. 이런 이유로 한국 현대사에선 철도보단 고속도로의 존재감과 그 덕택이 차지하는 비중이 높다.

결국은 활용 못하는 정치인도 문제지만 님비핌피로 인한 철도가 지나가는 인근 지역 주민들도 이에 못지 않게 문제인 것이다. 일부에선 주민들의 당연한 요구이고 권리라고 주장하지만 그 요구에 의해 중간역이 추가되는 데 들어가는 돈이 모두 세금이며 다른 이용자의 불편을 간과하고 있는 것이다.

참고로 세계에서 가장 긴 철도는 러시아 철도시베리아 횡단철도이다. 이 노선을 한 번 타 보는 것은 전 세계 철도 동호인들의 이라 카더라. 우리나라 입장에서도 통일이 이뤄진다면의 가장 큰 떡밥이 대륙 철도의 연결이니까. 아시아에서 가장 긴 철도 노선을 보유하고 있는 나라는 중국이며, 인도 공화국, 일본, 카자흐스탄, 파키스탄이 뒤를 잇는다.[9]

국내에서는 지난 2016년 한 해에 4개의 철도 노선이 개통하면서 총 노선연장 4,000km 달성을 눈 앞에 두고 있다.관련기사

7. 구성요소[편집]

7.1. 철도차량[편집]

"철도차량"이라 함은 선로를 운행할 목적으로 제작된 동력차·객차·화차 및 특수차를 말한다(철도산업발전기본법 제2조 제4호).

7.2. 철도시설[편집]

"철도시설"이라 함은 다음 각목의 1에 해당하는 시설(부지 포함)을 말한다(철도산업발전기본법 제2조 제2호).

  • 철도의 선로(선로에 부대되는 시설을 포함한다), 역시설(물류시설·환승시설 및 편의시설 등을 포함한다) 및 철도운영을 위한 건축물·건축설비
    "선로"라 함은 철도차량을 운행하기 위한 궤도와 이를 받치는 노반 또는 공작물로 구성된 시설을 말한다(같은 조 제5호).

  • 선로 및 철도차량을 보수·정비하기 위한 선로보수기지, 차량정비기지 및 차량유치시설

  • 철도의 전철전력설비, 정보통신설비, 신호 및 열차제어설비

  • 철도노선간 또는 다른 교통수단과의 연계운영에 필요한 시설

  • 철도기술의 개발·시험 및 연구를 위한 시설

  • 철도경영연수 및 철도전문인력의 교육훈련을 위한 시설

  • 그 밖에 철도의 건설·유지보수 및 운영을 위한 시설로서 대통령령이 정하는 시설

7.3. 철도운영[편집]

"철도운영"이라 함은 철도와 관련된 다음 각목의 1에 해당하는 것을 말한다(철도산업발전기본법 제2조 제3호).

  • 철도 여객 및 화물 운송

  • 철도차량의 정비 및 열차의 운행관리

  • 철도시설·철도차량 및 철도부지 등을 활용한 부대사업개발 및 서비스


[1] 이 차이가 상징하듯 유독 철도용어의 경우 미국식 영어와 영국식 영어의 차이가 심하며 그 밖의 국가별로 차이가 심하다.[2] 목재, 콘크리트제 모두 포함[3] 정확하게는 완벽하게 굴러가는 바퀴는 접촉점이 바닥에 대해 상대적으로 정지해 있으므로 정지 마찰력을 받으며, 상대 이동 거리가 없기 때문에 일(=힘×이동거리)이 0이고, 따라서 마찰력에 의한 음의 일, 즉 운동에너지의 마찰력에 의한 손실이 없다.[4] 일본이 철도가 발달하게 된 이유 중 하나이다. 일본은 동북쪽에서 남서쪽으로 영토가 길다.[5] 단괴국인 한국에서도 KTX가 개통된 후 비행기고속버스의 수요가 급감한 것을 보면 어느정도 알 수 있다. (물론 통일되면 신장국이 된다.)[6] 단, 철도산업은 설비투자가 완료된 시점부터는 서비스업에 해당되는 게 차이점.[7] 교통합성(도중하차)는 한국인 제작자도 존재한다. 항목참고.[8] 대표적으로 경부선 전철 지하화 문제경인선의 지하화 문제가 있다.[9] 아시아 TOP 5 15회 참조. 이 방송분에서 일본의 철도를 소개할 때 도쿄 - 오사카신칸센철도박물관, 카시오페아도 함께 소개하였다.