고속철도
[일본철도] 고속철도(9)	2020.11.23
고속철도(9) 8. 소결 세계 최초의 고속철도인 신칸센은 자동차에 뒤처져 사양산업으로 전락한 철도를 크게 변화시켜, 일본을 ‘고속철도대국’으로 만들었다. 1964년에 개통한 도카이도신칸센의 성공으로 1970년에는 ‘전국신칸센철도정비법’이 제정되어 7개 노선이 정비되도록 결정되었다. 국철의 재정상황 악화에 따라 1982년부터 정비계획이 약 5년간 중단되었지만 국철 분할 민영화 이후인 1990년대 후반부터 신칸센이 계속 개통되었다. 2016년 현재 전국신칸센철도정비법에 의한 신칸센의 총연장은 7개 노선 2,765km이며, 건설중인 3개 노선을 포함한 일본의 신칸센 네트워크는 계속 확대되고 있다. 국철시대에 개통한 4개 간선의 철도시설은 JR여객회사에 의해 보유되었지만 분할 민영화 후에 개통된 신칸센은 철도·운수기구에 의해 보유되어 여객회사는 사용료를 지불하고 시설·설비를 사용하고 있다. 시속 210km로 영업을 시작한 신칸센은 점차 속도를 향상시켜 2014년엔 320km/h로 100km/h 이상 속도가 향상되었다. 앞으로 화물열차와 공용구간인 아오모리터널을 비롯하여 분할 민영화 후에 개통된 구간의 속도 향상이 기대된다. 신칸센의 건설방식은 표준궤(1,435mm)를 신선으로 건설하는, 이른바 풀 규격 이외에 건설비의 절감을 목적으로 재래선의 궤도 개량공사에 의해 신칸센과 재래선의 직통운전을 하는, 이른바 미니 신칸센이 있다. 야마가타, 아키타신칸센에서 적용하고 있는 미니 신칸센은 환승의 불편을 해소하여 심리적인 부담을 경감시키고 있다. 신칸센은 다빈도 운행과 대량 수송이 가능하고, 안전성과 고속성, 정시성을 구비하고 있다. 또한 상호 직통운전과 재래선과 동일 역에서의 환승 등 편리성이 향상되어 승객수도 점차 증가하고 있다. 신칸센의 개통에 의해 다른 교통수단으로부터 철도로 단순히 이동하는 것이 아니고 새로운 여행수요를 창출하고 있다. 또한 여행시간의 단축에 의해 예전에는 불가능했던 1일 생활권으로 인한 여행과 출장, 자택에서의 통근·통학이 가능하게 되어 일본인들의 생활을 크게 변화시켰다. 신칸센의 개통은 생활스타일뿐만 아니라 신칸센역 주변의 지역을 크게 변화시켜 상업시설 건설이나 기업 유치, 회의 기회의 증대, 교류가 적었던 지역 간의 유대 강화 등 지역경제의 발전·활성화에 기여하여 왔다. 또한 신칸센 통과지역의 가치를 높여 인구 유출의 억제와 지역 외부로부터의 인구 유입을 촉진시켰다. 신칸센은 열차 충돌이나 열차 탈선 등 매우 심각한 열차사고를 방지하기 위해 개업 당초부터 ATC(자동열차제어장치)의 개발, 전체 선로의 입체화 등 안전 대책으로 1964년 개업 이후부터 50년간 열차사고에 의한 사상자 수는 ‘0’을 유지하고 있다. 또한 지진이나 설해 등의 자연재해, 소음 및 진동 등 연선 주민에 영향을 주는 환경문제에 대해서도 다양한 대책을 수립하여 시행하고 있다. 이상과 같이 신칸센은 단순한 경제 파급효과뿐만 아니라 안전성 면에서도 뛰어나고 이산화탄소 배출량 억제 효과를 가지고 있으며, 환경 친화적인 교통수단으로 인정받고 있는 매우 유용한 교통수단이다.
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고속철도
[일본철도] 고속철도(8)	2020.11.16
고속철도(8) 7. 신칸센의 안전 대책 등 (1) 안전 대책 ① 개황 시속 200킬로미터 이상으로 고속 주행하는 신칸센에서는 건널목이 없는 전용 궤도에서의 운행이나 차내 신호방식을 가능하게 한 ATC(자동열차제어장치) 등 지금까지의 철도에는 없는 새로운 콘셉트로 안전 대책이 시행되었다. 그 결과 신칸센의 열차사고(열차 충돌이나 열차 탈선 등을 포함) 건수는 개업 이후 수건의 발생에 머물러, 1964년 개업으로부터 50년간에 걸쳐 열차사고에 의한 사상자 수는 ‘0’을 계속 지켰다. 한편, 차량 고장 등에 의해 일정시간의 열차 지연을 동반하는 수송장애의 열차 100만 킬로당 건수는 개업 당초 연간 30건 이상 있었지만, 안전 대책의 효과에 의해 큰 폭으로 감소하여 현재는 연간 약 0.5건으로 재래선의 10분의 1 정도가 되었다([그림 3-12]). [그림 3-12] 신칸센의 수송장애 건수(열차 100만 킬로미터당) (출처 : 교통협력회, 앞의 책, pp.563~575, 국토교통성 홈페이지, ‘철궤도 수송의 안전에 관계되는 정보’를 기초로 필자 작성) 신칸센의 속도는 재래선의 2배 이상으로 열차 충돌이나 열차 탈선 등의 지극히 심각한 열차사고가 발생했을 경우 심각한 피해 발생이 염려된다. 그 때문에 국철에서는 재래선의 안전 대책과 분리시켜 신칸센의 독자적인 안전 시스템을 구축할 필요가 있다고 생각하여 개업 전부터 기술적인 심의를 했다. 심의의 결과 신칸센에서 받아들여진 주된 안전 대책은 다음과 같다. ② 열차사고에 대한 안전 대책 첫째, 신호 오인에 의한 열차끼리의 충돌사고 등을 방지하기 위해 고속 운전에 대해 열차 간격과 열차 진로의 확보를 보장하는 ATC가 개발되었다. 이 장치는 지금까지의 지상 신호기 방식과는 달라 운전대에 신호를 연속적으로 표시시키는 차내 신호방식, 고속에서 브레이크 조작의 시기와 정도를 올리기 위해 브레이크를 자동 제어하는 운전 제어방식이 채용되고 있다. ATC는 신칸센의 안전시스템에 대해 중요한 근간이 되고 있다. 둘째, 보수 작업에 기인한 사고를 방지하기 위해 보수 작업은 모두 야간대의 전면적인 선로 폐쇄 후, 이른바 보수 작업시간대에 집중하여 실시하게 되었다. 또 보수 작업 후의 안전 확인은 중요하기 때문에 첫 열차를 운전하기 전에 확인차로 불리는 차량을 운행시켜 선로상의 안전 확인을 하고 있다. 셋째, 재래선에서 많은 건널목 사고를 방지하기 위해 선로와 도로와의 교차는 모두 입체 교차화하였다. 또 외부로부터 사람이나 자동차 등의 침입을 막기 위해 출입 방지책이나 전락방지설비 외에 만일 선로상에서 열차 방해나 토사 붕괴 등 비정상인 상태가 발생했을 경우에는 정지 신호 현시나 자동적으로 브레이크를 작동시켜 열차를 확실히 정차시키는 열차방호장치가 정비되었다. 열차방호장치에는 승무원이나 지상 계원이 이상을 발견하고 스위치를 취급하는 것이나 전락물이 선로 내를 지장했을 경우에 자동 검지하는 것이 있다. 이상과 같은 물리적인 대책 외에 ‘신칸센 철도에 있어서의 열차 운행의 안전을 방해하는 행위의 처벌에 관한 특례법’(1964년 법률 제111호)이 제정되어 재래선의 선로 내에 들어갔을 경우보다 엄격한 법적 규제를 시행하고 있다. ③ 자연재해에 대한 안전 대책 자연재해 가운데 여기에서는 지진과 설해 대책에 대해 논하고자 한다. •지진 대책 지진 발생 시 고속 주행은 위험하기 때문에 당초에는 변전소마다 설치된 감진기가 40gal(지반가속도) 이상의 지진동을 계측했을 경우 정전에 의해 자동적으로 브레이크를 작동시키는 방식이 취해지고 있었다. 1970년대에 들어서는 진원에 의해 가까운 해안선에서 지진 발생을 검지하고 주요동이 도달하기 전에 열차 운행을 제어하는 조기 지진 검지 경보시스템이 개발되었다. 그 후 신칸센을 보유하는 철도 사업자별로 보다 정확성이 높은 조기 지진 검지시스템의 개발을 하고 있다. 또 지진에 의한 피해 확대를 방지하기 위해 격렬한 흔들림에 의해 열차의 탈선을 억제하는 탈선 방지 가이드나 만일 탈선해도 선로를 따라서 주행하는 것을 목적으로 한 일탈 방지 가이드 등이 지상 측 혹은 차량 측에 설치되어 있다. •설해 대책 강적설 구간을 운전하는 신칸센에서는 차량 밑부분에 있는 기기의 착설이 고속 주행중 낙하하는 것으로, 자갈을 비산시켜 기기 손상이나 유리창 파손을 일으키는 경우가 있다. 선로상의 적설을 차량 밑에 착설시키지 않게 하기 위해 제설 기계를 배치하는 것 외에 선로측에 스프링클러를 설치하고 있다. 또 고가교에는 영업 열차의 스노우 쟁기에 의해 배설된 눈을 선로 측면에 모으는 저설식 고가교가 채용되고 있다. 물리적인 대책 외에 착설이 낙하해도 자갈을 비산시키지 않기 위해 열차의 운전 규제(시속 70~160킬로미터 주행)를 하고 있다. (2) 그 외 안전문제 외에 고속 운전을 실시하는 신칸센에 대해 고려해야 할 중요 사항으로 연선 주민에게 영향을 미치는 환경문제(소음·진동문제)를 들 수 있다. 소음의 발생원은 팬터그래프 등의 차량 상부와 차량바퀴, 레일 등의 차량 하부, 터널 등의 구조물이며, 부위마다 대책이 취해져 왔다. 그 중에서도 고속 주행에 따르는 공기류의 혼란, 이른바 바람 가르는 소리인 공력음은 속도에 비례해 커지기 때문에 차량 형상의 변경, 팬터그래프 커버나 대차 커버의 설치 등에 의해 그 저감을 도모하고 있다.
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고속철도
[일본철도] 고속철도(7)	2020.11.10
고속철도(7) 6. 신칸센 개통의 효과 신칸센 개통에 의해 도시간 소요시간이 대폭 단축되어, 어떤 지역으로부터 다른 지역 혹은 도시로 많은 사람이 보다 빠르게 이동이 가능하게 되었다. 예를 들면 나가노현과 군마현의 경계에는 교통상 매우 접근이 어려운 최고 구배 66.7‰ 우스이 고개(？氷峠)가 있어 보조기관차를 연결하고 분리시킬 필요가 있었기 때문에 도쿄~나가노 사이에 소요시간이 약 3시간이었다. 그런데 호쿠리쿠신칸센의 개통에 의해 소요시간은 이제까지의 반 이하인 1시간 19분으로 연결되게 되었고, 나가노 지역은 도쿄로부터 1일 생활권으로 바뀌었다. 호쿠리쿠신칸센은 또한 도카이도신칸센 등의 태평양의 주요 간선에 대해 대체 가능성 있는 노선으로서의 역할이 있다. 신칸센 개통에 의해 철도 이용자는 어느 정도 증가했을까? [표 3-13]은 개통구간별 수송인원의 변화와 개통 후의 효과가 확인이 가능하다. 특히 통근 통학의 철도 이용이 크게 증가하였고 정기이용객이 매년 증가 경향이 있다. 그런데 신칸센 개통 효과는 개통구간만으로 한정되어 있을까? [표 3-14]에서는 개통구간을 포함하여 주요한 도시간 이용실적의 변화를 교통기관별로 표시한 것이다. 이동거리 700km를 넘는 오사카~구마모토나 오사카~가고시마, 도쿄~아오모리에서 철도이용실적이 크게 증가하여 개통 효과가 광범위하다는 것을 알 수 있다. 또한 전체 교통량도 신칸센 개통 후에 증가했기 때문에 신칸센의 개통에 의해 단순히 항공이나 버스로부터 승객이 철도로 이전하여 분담률이 증가했을 뿐만 아니라 새로운 여행수요가 창출되었다고 생각할 수 있다. 이는 운수정책연구기구의 신칸센 이용자 설문조사 결과를 통해 확인할 수 있다(철도운수기구, 2008년, 36페이지). 즉, 1998년 11월에 실시된 앙케이트 조사에 의하면 호쿠리쿠신칸센이 개통하지 않았다면 여행을 변경 혹은 이동하지 않았을 것이라고 대답한 승객이 전체의 20% 정도를 차지하고 있다. [표 3-13] 건설중인 정비신칸센 호쿠리쿠신칸센(다카자키~나가노 간) 개업 도호쿠신칸센(하치노헤~신아오모리) 개업 규슈신칸센(하카타~신야쓰시로) 개업 *출처 : 철도건설운수시설정비지원기구(2015), '철도운수기구 팸플릿', pp.12~15 [표 3-14] 신칸센 개통 전후 각 교통기관의 이용실적 출처 : 철도건설운수시설정비지원기구(2015), '철도운수기구 팸플릿', pp.12~15 신칸센과 재래선의 직통운전을 하고 있는 미니 신칸센에서도 개업 효과가 인정되고 있다. 개통에 따라 환승 불편 해소나 속도 향상에 의해 야마가타신칸센(도쿄~야마가타 간)의 소요시간이 3시간 9분으로부터 2시간 27분으로, 아키타신칸센(도쿄~아키타)은 4시간 37분에서 3시간 49분으로 크게 단축되었다. 야마가타·아키타신칸센에서 열차의 탑승률은 평균 80~90%를 넘고 열차의 증차나 5~6량 편성을 7량 편성으로 하는 등 큰 성공을 거두었다. 신칸센의 개통과 함께 통행시간의 단축에 의해 1일 생활권화에 따라 숙박시설 수나 객실 수 감소가 염려되었지만 개통 후에 어느 노선에 있어서도 증가 경향이 있고 숙박을 동반한 여행객수도 증가하고 있다. 여기서 신칸센을 많은 사람이 이용하고 있는 이유를 생각해 보자. 신칸센은 여행시간이 대폭 단축되는 것 이외에 기후로 좌우되는 다른 교통수단과 비교해 겨울에도 정시성이 높고, 탑승의 번잡함이 없기 때문에 출발 직전에도 승차가 가능하다. 또한 대량수송이 가능하고 차내에서 쾌적성이 뛰어나며 다빈도의 열차운행 때문에 많은 승객이 이용하기 편리하다. 더욱이 신칸센은 환경 친화적인 교통수단으로 승객 1인을 1km 이동하는 데 배출하는 이산화탄소가 항공의 약 6분의 1, 자동차의 4분의 1 정도이다. 호쿠리쿠신칸센(나가노~가나자와) 개통과 함께 다른 교통수단으로부터 신칸센으로의 수요가 전이하는 것에 의해 기대되는 이산화탄소 배출량의 감소는 연간 약 10.4만 톤(약 13,000헥타르 분의 삼나무 이산화탄소 흡수량)으로 추산되고 있다(철도운수기구, 2012년, 48페이지）. 신칸센은 일본인의 생활과 일본 사회를 어떻게 변화시켜왔는가? 신칸센은 이제까지 교류가 적었던 지역 간의 인적 교류의 활성화와 생활비가 싼 지역으로의 이주, 단신으로 부임하는 사람들의 집에서의 통근이 가능케 하는 등 사람들의 흐름과 생활패턴을 크게 변화시켰다. 또한 신칸센의 존재는 주민에게 거리나 지역에 대한 자랑이나 교류 기회 증가에 따른 만족도, 언제나 이용 가능한 안도감을 주고 있다. 이러한 신칸센은 생활패턴뿐만 아니라 선로 주변 주민의 사고까지 변화시켰다. 더욱이 신칸센의 높은 편리성은 선로 주변의 지가를 상승시켜 그 지역의 인구 유출을 억제하는 것에 머무르지 않고 지역 외부로부터의 전입이 기대되었다. 그런데 모든 신칸센이 통과하는 지역의 인구가 증가한 것이 아니고 감소하는 지역도 적지 않았다. 신칸센 정비의 단점으로 지역의 인구나 물자가 인근의 대도시권으로 흡수되는, 이른바 '빨대 현상'을 들 수 있다. 그런데 빨대 현상의 유무는 연구자에 따라 견해가 다르고 지역마다 다양한 영향 때문에 인구감소가 빨대 현상에 의한 것이라고 결론을 내리기는 곤란하다. 그런데 신칸센의 정비만으로 사람들을 모을 수 있을까? 승객을 확보하기 위해서는 신칸센을 활용한 지역발전프로그램을 지방자치단체와 함께 만들 필요가 있다. 신칸센의 개통에 의해 건설된 신역 주변에는 토지구획 정비사업에 의한 새로운 지역발전프로그램이 만들어지고 있다. 예를 들면 호쿠리쿠신칸센의 사쿠다이라역 주변에는 기존에 형성된 도시가 아니라 전원지대가 있었지만 역 주변에 대형쇼핑센터나 도시형의 맨션, 이벤트홀 등의 건설이 이루어져 상업을 중심으로 하는 지역이 형성되었다. 또한 신칸센의 역에서는 통근객이나 관광객의 증가를 목적으로 파크앤드 라이드(Park and Ride)라고 불리는 대규모의 주차장(신칸센 이용자는 무료)이나 관광자원센터, 관광지로의 접근 등의 2차 교통이 정비되고 있다. 더욱이 기업 유치나 회의 기회의 증가를 목적으로 자치단체의 조성제도가 활용되고 있다. 이러한 신칸센의 개통은 소비자 활동이나 설비투자의 확대로 경제활성화, 관광이나 비즈니스의 생산효율을 향상시켰다. 회사는 지방으로 본사 기능을 이전시키거나 새로운 공장을 증설해서 경비 축소가 기대되고 있다. [표 3-15]는 신칸센 개통에 따른 경제 파급효과의 추정액이지만 인적 교류의 증가나 시간단축 효과를 포함한 지역성에 의해 그 금액의 차이가 나는 것으로 보인다. [표 3-15] 신칸센 개통에 의한 경제효과 *참고 : 다카사키 ~ 나가노의 선행 개업에서는 도쿄 ~ 나가노 간 ▲1시간 30분, 경제 파급효과는 1,350억 엔 *참고 : 신야쓰시로 ~ 가고시마추오의 선행 개업에서는 하카타 ~ 가고시마 간 ▲1시간 30분, 경제 파급효과는 290억 엔 *참고 : 신야쓰시로 ~ 가고시마추오의 선행 개업에서는 하카다 ~ 가고시마 간 ▲1시간 30분, 경제 파급효과는 290억 엔
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고속철도
[일본철도] 고속철도(6)	2020.11.05
고속철도(6) 5. 신칸센 각 노선의 개요와 새로운 기술에 대한 도전 (2) 개통이 예정된 신칸센 ① 정비신칸센(리니어신칸센 제외) 정비신칸센 중 앞으로 예정되어 있는 것은 규슈신칸센(나가사키 루트) 후쿠오카~나가사키 간, 호쿠리쿠신칸센 가나자와~오사카 간, 홋카이도신칸센 하코다테~삿포로 간이다. 규슈신칸센은 1년, 호쿠리쿠신칸센은 3년, 홋카이도신칸센은 5년 개업이 앞당겨질 때 총금액 4,000억 엔 규모의 GDP의 기여가 기대되었기 때문에 [표 3-12]의 개통 예정시기는 당초보다 앞당겨졌다. 이러한 것은 호쿠리쿠신칸센 쓰루가~오사카 간을 제외하고 전체 인가를 받아 공사를 착공하고 있다. 미착공의 쓰루가~오사카 간도 일시 마이바라 루트 안이 있었지만 최종적으로는 2016년에 오바마·교토를 경유해서 신오사카에서 도카이도신칸센과 산요신칸센으로 접속하는 루트로 결정되었다([그림 3-7]). 규슈신칸센(나가사키 루트)에 대해서는 당초 후쿠오카~신도스 사이에 기존의 규슈신칸센(가고시마 루트)에서는 표준궤, 신도스~다케오온천 구간에서는 재래선으로 협궤, 다케오온천~나카사키 구간에서는 풀 규격인 표준궤로 궤간이 2회 변경되는 방식이 검토되고 있다. 그러나 기술적인 목표가 서있지 않기 때문에 현재에는 규슈신칸센(가코시마 루트)의 잠정 개통 시에는 신야쓰지로역까지 채용된 릴레이로 변경되어 있다. 홋카이도신칸센의 삿포로 연장에 의해 도쿄와 홋카이도의 행정·경제의 중심인 인구 약 200만 명의 삿포로가 하나의 레일로 연결된다. 전선 개통 후 도쿄~삿포로의 소요시간은 약 5시간이지만 항공과 경쟁에서 이기기 위해서는 재래선(화물열차)과의 공용주행구간인 세이칸터널(시속 140km/h)과 정비신칸센으로 개통된 모리오카~삿포로 간(시속 260km/h)의 속도 향상이 필요하다. [표 3-12] 건설중인 정비신칸센 *출처 : 교통협력회, 앞의 책, pp.563~575 [그림 3-7] 호쿠리쿠신칸센 루트（쓰루가~오사카）(출처 : 〈아시히신문〉 DIGITAL(2016년 4월 28일), ‘호쿠리쿠신칸센 종점은 신오사카, 국토교통성, 연장노선 조사에대하여’, http://www.asahi.com/articles/ASJ4X01PSJ4WPLFA00H.html（2016년 6월 15일 접속）로 필자 작성) ② 리니어 주오신칸센 주오신칸센은 1970년대에 기본계획 중 하나의 노선으로 정해졌지만 오랜 기간 정비계획으로 격상되지 못하였다. 개통 이래 50년이 경과한 도카이도신칸센의 노후화와 동남해 지진에 의한 대규모 재해에 대한 준비로부터 주오신칸센은 도카이도신칸센의 대체 수송 루트로서 역할이 기대되어 왔다. 그 때문에 도카이도신칸센을 운영하는 JR도카이는 2007년에 초전도 리니어방식에 의한 주오신칸센의 건설 구상을 제안하였다. 그 후 야마나시 시험선에 주행시험을 계속하여 2008년에 JR도카이는 국토교통성에 지형·지질 등에 관한 조사 보고서를 제출했다. 이를 접수한 국토교통성은 2011년에 주오신칸센 도쿄~오사카 간의 정비계획을 결정하고 JR도카이에 초전도 리니어방식 및 남알프스 루트의 건설을 지시했다. 개통 후의 소요시간(도쿄~오사카 간)은 현재 신칸센의 절반 이하인 67분으로 계획되고 있다. JR도카이는 2027년엔 도쿄~나고야 구간을, 2045년에 나고야~오사카 간의 개통을 목표로 2014년에 주오신칸센의 공사에 착수했지만 지하 40미터 이상의 대심도 지하와 표고 3,000미터 산들이 연이어 있는 남알프스의 약 25km의 최장 터널을 건설하는 등 철도선로 주변의 환경문제 해결 등 많은 과제가 남아 있다. ③ 기본계획 노선에 머무른 신칸센 정비계획으로 격상되지 않았던 기본계획 노선의 일부에는 정비신칸센과 같이 지형·지질조사가 행해졌다. 그 하나가 본토와 시코쿠를 연결하는 시코쿠신칸센(오사카~도쿠시마~에히메~오이타)이다. 에히메~오이타의 해저터널 부분은 보링조사가 실시되었고, 교량부분인 아와지시마~도쿠시마에는 오나루도교로서 개통했지만 장래에는 신칸센 계획을 염두에 두어 자동차도로의 하부에는 건설 당초부터 신칸센용 공간이 확보되어 있다. 최근 지방에서는 지역 간 교류 확대를 목적으로 고속철도화 필요성이 대두되어 정비 계획선으로의 격상이 요구되고 있는데, 시코쿠신칸센을 비롯하여 시코쿠 횡단신칸센(오카야마~고치), 규슈신칸센(후쿠오카~오이타~미야자키~가고시마 간) 등의 지역이 이러한 예라고 하겠다. (3) 새로운 기술에 대한 도전 ① 초천도 자기부상식 철도 초전도 자기부상식 철도(이하, ‘리니어 모터카’라고 부른다)는 자기에 의해 차체를 부상, 추진하는 새로운 방식의 철도로 격상이 요구되어 일본에서는 1962년부터 연구가 추진되었다. 리니어 모터는 종래의 회전 모터를 직선(리니어)으로 편 것을 의미한다([그림 3-8]). 리니어 모터카는 레일과 차축과의 점착력에 의존하는 종래의 철도에서는 불가능한 속도로 주행이 가능하다. 1972년 도쿄에 있는 국철의 철도기술연구소에서는 약 200미터의 시험용 주행선로가 만들어지고, 1975년에는 자기에 의해 완전 비접촉 주행에 성공했다. 1977년에는 미야자키에서 약 1.3km(그 후 약 7km로 연장)의 시험선이 건설되어 1979년에는 무인주행으로 시속 517km를 기록했다. 그리고 1980년부터 유인으로 주행시험을 수행하여 1995년에는 시속 411km를 기록했다. 그런데 미야자키 시험선은 터널이 없고 거의 직선으로, 구배가 5‰ 정도였기 때문에 1997년에는 야마나시에 약 18.4km(2013년에는 약 42.8km)의 시험선이 건설되어 모든 시험이 이곳에서 이루어지게 되었다([그림 3-9]). 이 시험선의 구배는 최대 40‰로 터널 구간이 전체 길이의 약 80%이다. 여기서는 고속 교행이나 터널주행이 시행되어 2009년에는 영업선에서 필요로 하는 기술이 총망라되어 체계적으로 정비되었다고 기술평가위원회에 의해 평가되었다. 2013년에는 영업선 사양의 L0(엘 제로)계 12량에 의한 주행시험이 개시되어 2015년에는 유인주행에 의한 세계 최고속도 603km/h를 기록했다. 현재는 일반인들의 초전도 리니어 체험시승행사도 진행되고 있다. 야마나시 시험선은 앞으로 주오신칸센의 일부 구간으로서 활용을 예정하고 있다. [그림 3-8] 초전도 자기부상식철도의 원리(출처 : 쿠노 만타로(1992), 《리니어신칸센 이야기》, 동우관, p.24로 필자 작성) [그림 3-9] 야마나시 리니어 시험선(출처 : 철도운수기구 홈페이지 야마나시 시험선, http://www.jrtt.go.jp/02Business/Construction/constjutakuLinear.html（2016년 6월 22일 접속）로 필자 작성) ② 궤도가변전차 궤도가변전차(GCT : Gauge Change Train)는 궤도가변대차라는 특수한 대차([그림 3-10])에 의해 궤도가 다른 재래선(협궤)과 신칸센(표준궤) 사이에 직접운전이 가능한 차량이다. 궤간가변전차는 프리 게이지 트레인(free gauge train)이라고도 불리고 있는데 국토교통성 주도로 철도운수기구에 의해 1994년부터 개발이 시작되었다. 대차의 궤간 변환을 하는 것은 지상 측에서는 궤간가변장치([표 3-13]) 설치를 필요로 하지만, 미니 신칸센인 야마가타·아키타신칸센과 같이 개량사업은 불필요하다. 이 전차의 개발을 추진하기 위해서는 1998년부터 일본(협궤)에서 주행시험이 반복되어 1997년부터 2년간에 미국 푸에블로(Pueblo)에 있는 TTCI 시험선에서 표준궤로 고속내구시험과 궤간가변시험이 행해졌다. 2001년 이후에는 다시 일본에서 주행시험이 행해졌고, 국토교통성의 ‘궤간가변기술평가위원회의 개최 결과에 대하여’(2014년 2월)에 의하면 2011년에는 궤간가변기술평가위원회에 의해 기본적인 주행성능에 관한 기술이 확립되었다고 평가되었다. 이제까지 1차에서 3차 차량까지 제작되어 2022년 개통 예정의 규슈신칸센(나가사키노선)에 도입을 목표로 내구주행 시험이 시행되고 있지만 영업열차로서의 많은 기술적 과제를 내포하고 있어 현시점에서의 도입 전망은 명확하지 않다. [그림 3-10] 궤간가변대차(출처 : 궤간가변기술평가위원회（2010년）, ‘궤간가변전차의 기술개발에 관한 기술평가’) [표 3-13] 건설중인 정비신칸센 호쿠리쿠신칸센(다카자키~나가노 간) 개업 도호쿠신칸센(하치노헤~신아오모리) 개업 규슈신칸센(하카타~신야쓰시로) 개업 *출처 : 철도건설운수시설정비지원기구(2015), ‘철도운수기구 팸플릿’, pp.12~15
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고속철도
[일본철도] 고속철도(5)	2020.10.27
고속철도(5) 5. 신칸센 각 노선의 개요와 새로운 기술에 대한 도전 (1) 기존 신칸센 ① 개요 [표 3-9] 신칸센의 현황 - 국철시대 개통 *주 : 도호쿠신칸센 도쿄~우에노의 개업은 용지 매수 등 다양한 문제로 인해 1971년에 착공한 후 20년 후(민영화 후)에 개업 - 정비신칸센 *주 : 호쿠리쿠신칸센과 홋카이도신칸센은 2016년 현재 잠정 개업하였음. - 신선·재래선 직행운행 *출처 : 교통협력회, 앞의 책, pp.744~718, 교통신문사(2016), 'JR시각표', 총무성 홈페이지, '지정도시일람', http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/jichi_gyousei/bunken/shitei_toshi-ichiran.html(2016년 6월 22일 접속) 이상을 기초로 필자 작성 이제까지 개통된 신칸센의 현황은 [표 3-9]와 같다. 도카이도, 산요, 규슈신칸센 주변은 인구 1,000만 이상의 도쿄를 기점으로 인구 70만 이상의 정령지정도시가 12개 포함되어 있다. 한편, 도호쿠, 조에쓰, 호쿠리쿠, 홋카이도신칸센은 도쿄와 3개의 정령지정도시 이 외에 30~40만 명 규모의 중핵도시가 연결되어 있는 특징이 있다. 그 때문에 도카이도·산요신칸센의 수송량이 가장 많고 다음으로 도호쿠신칸센, 조에쓰신칸센 순이 되고 있다. 2016년 8월 현재 호쿠리쿠신칸센의 다카자키~나가노 구간의 개통에는 승객의 오해를 방지하기 위해 호쿠리쿠신칸센이라고 부르지 않고 2011년에는 나가노·가나자와 개통까지 '나가노신칸센'이라는 이름이 정착되었다. 2016년에는 신아오모리·신하코다테호쿠토 간에 잠정 개통한 홋카이도신칸센은 세계 최장의 해저터널인 세이칸터널구간(전장 53.9km, 1988년 개통)이 포함되어 있다. 국철시대에 개업한 4개의 신칸센은 기술개발에 의해 이제까지 속도 향상이 도모되어 왔지만 정비신칸센은 전국 신칸센철도정비법에 따라 시속 260km에 머무르고 있다. 다만 1993년 이후 계획은 시속 360km로 주행이 가능한 선형이 확보되어 있어서 앞으로 정비신칸센에서의 속도 향상을 검토할 여지는 있다. 신칸센의 역 수(중간역)는 [표 3-9]와 같지만 그 중에서 지역의 요청에 의해 개업 후에 새롭게 신설된 역이 11개로 지역의 부담에 의해 건설되었다. 도카이도신칸센의 편성 수는 개통 초기 12량이었지만 1970년에는 오사카 만국박람회의 개최에 맞추어 최고로 빠른 히카리호는 모두 16량으로 통일되어 현재 모든 신칸센은 16량이 되었다. 산요신칸센에서는 도카이도 구간과 비교해 수송인원이 적은 이유로 1985년부터 도카이도선 구간에 직통운전을 하지 않는 신칸센의 단편성화가 시작되었다. 이것에 의해 산요신칸센에서는 5종류의 편성 수(4량, 6량, 8량, 12량, 16량)를 가진 시기도 있었지만 현재는 8량과 16량의 2종류로 통일되었다. 도호쿠·조에쓰신칸센에서는 미니 신칸센과 신칸센끼리의 연결이 이루어지고 있기 때문에 도카이도·산요신칸센과 비교해서 편성량 수의 종류가 많다. 한편, 정비신칸센에서는 규슈신칸센을 제외하고는 모든 편성이 1종류로 되어 있는 특징이 있다. 신칸센의 좌석 수는 보통차는 1열당 3석+2석, 그린차(특실)에서는 2석+2석이 기본이 되고 있지만 일부 신칸센에서는 보통차가 2석+2석이나 3석+3석, 그랑클래스(グランクラス, 특별차)에서는 2석+1석으로 되고 있다. 구조물은 도카이도신칸센을 제외하고는 토공의 비율이 적고, 정비신칸센을 중심으로 터널 비율이 높다. 특히 도호쿠신칸센(모리오카~신아오모리)에서는 전체의 70%가 터널 구간이며, 그 구간의 육상터널에서는 일본에서 가장 긴 하코다테터널(전장 26.5km)이 있다. 호쿠리쿠신칸센이나 규슈신칸센 등은 도호쿠·조에쓰신칸센이나 산요신칸센 등의 상호 직결운행에 의해 도쿄역이나 신오사카역을 기점으로 하고, 도중 역에서 환승이 불필요하여 편리성이 높다. 그 효과는 미니 신칸센이 야마가타신칸센, 아키타신칸센 등에서도 현저하게 나타나고 있다. 상호 직결운행의 상황은 [표 3-10]과 같다. [표 3-10] 신칸센의 직결운행 *주 : 야마가타·아키타신칸센은 전국간선법에 의해 신칸센이 아닌 신재래선 직통운전 *출처 : 교통신문사(2016), J' R시각표'를 기초로 필자 작성 ② 신칸센의 고속화 이제까지 많은 고속철도 시험주행이 있었고 현재의 최고속도는 개통 당시 210km/h를 100km/h 이상 상회한 320km/h이다. 주행시험을 위해 시험용으로 개발한 차량도 있지만 300계나 400계와 같이 시험 후에 영업차량으로 활약하는 차량도 있다. 각 시험에서 얻은 지식은 신칸센 차량개발에 반영되어 WIN350은 500계, 300X는 700계로 계승되었다. 500계는 일본에서 최초로 시속 300km의 영업운전(산요 구간)이 시행된 구간이다. 700계는 그 후 곡선이 많은 도카이도 구간을 차체 경사에 의해 고속으로 운전이 가능한 N700 개발로 연결되어 현재는 더욱 안전성, 안정성, 신뢰성이 향상된 N700계로 진화하고 있다. N700계의 등장으로 이제까지 270km/h였던 도카이도 구간이 285km/h로 향상되고 도쿄~신오사카 구간을 최단 2시간 22분으로 운행하게 되었다. 한편, 도호쿠·조에쓰 구간에서는 STAR21의 주행시험에서 얻어진 자료를 포함해서 영업열차의 최고속도 360km/h 를 목표로 하는 FASTECH360이 개발되어 60만 킬로미터의 주행에 의해 320km/h의 영업운전이 가능한 E5계의 개발로 연결되었다. [표 3-11] 고속주행시험의 변천 *출처 : 교통협력회, 앞의 책, pp.731~755
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