편집자 주

중국의 고속철도는 네티즌들에게 ‘현대 중국의 4대 발명 중 하나’로 친근하게 불리며, 전 세계적으로 많은 주목을 받고 있다. 중국 고속철도에 대한 많은 독자들의 깊은 관심과 뜨거운 성원에 부응하고자 본지는 올해 특별히 <고속철도 A to Z> 코너를 신설해 고속철도 분야의 전문 지식과 흥미로운 이야기를 다양한 각도에서 소개하고자 한다.

고속철도는 높은 효율성과 편의성, 쾌적함을 바탕으로 오늘날 중국의 현대적인 교통 시스템을 대표하는 상징이 됐다. 그렇다면 고속철도는 어떤 원리로 움직이며, 그 동력은 어디에서 올까?

고속철도의 동력

고속철도는 전기를 동력으로 사용하는 교통수단이다. 중국국가철도그룹이 공개한 자료에 따르면, 푸싱(復興)호는 시속 350km로 운행할 때 시간당 약 9600kWh의 전력을 소모한다. 이는 일반적인 3인 가구가 3~5년 동안 사용하는 월평균 전력 사용량 합계와 맞먹는 수준이다. 이처럼 막대한 전력이 소모되기 때문에 고속철도 노선은 계획과 건설단계에서부터 반드시 이를 뒷받침할 수 있는 완비된 전력 공급망을 함께 구축하지 않으면 정상적인 운행 자체가 불가능하다.

전력은 어디서 공급될까?

고속철도 차량 자체에는 발전 장치가 없다. 전력 공급 체계는 ‘견인 전력 시스템’과 ‘외부 전력 설비’ 두 부분으로 나뉜다. 외부 전력 설비는 국가 기간 전력망에서 220kV 이상의 고압 전력을 끌어온 뒤, 개폐소와 변전소를 거쳐 선로를 따라 20~30km 간격으로 설치된 견인 변전소로 전력을 보낸다. 이곳에서 고속철도 규격에 맞는 27.5kV 교류 전류로 변환된 전력은 선로 위 가공(架空) 전차선으로 전달된다. 열차 지붕에 ‘팔’처럼 뻗어 나온 팬터그래프(집전장치)는 전차선에 계속 밀착되어 전력을 받아들이고, 이를 차량 하부의 견인 변환기로 보내 서로 다른 주파수의 전류로 바꾼 뒤 차량 내부의 견인 모터를 구동해 이 동력이 바퀴의 회전으로 이어져 열차가 움직이게 된다. 특히 고속철도가 제동할 때 모터가 역으로 작동해 발전기 역할을 한다는 점도 흥미롭다. 이를 통해 운동에너지는 다시 전기에너지로 회수되는데, 제동과 동시에 전력을 다시 얻는 셈이라 에너지 효율 측면에서 장점이 두드러진다.

막대한 투자비와 정밀한 시공 기준

고속철도 전력 공급망 구축은 전체 공정의 핵심 구성 부분 중 하나다. 전체 선로 투자비의 15% 이상을 차지할 만큼 비중이 클 뿐 아니라, 시공에 요구되는 정밀도 기준도 매우 까다롭다. 전차선의 전선 높이 오차는 mm 단위로 정밀하게 제어해야 하며, 전력 차단이나 스파크 현상을 방지할 수 있도록 시속 350km로 질주하는 상황에서도 열차의 팬터그래프가 안정적으로 전기를 끌어와야 한다.

상시 운영·유지보수 체계 가동

고속철도 열차의 정상 운행을 위해 전차선에 대한 정기적이고 상시적인 유지보수가 이뤄진다. 주요 구간은 주 2회 이상 순찰 및 정기 점검을 실시하고, 극한 기후 상황 전후에는 별도의 집중 점검을 진행한다. 또한 24시간 비상 대응 체계를 구축하고 혼잡 시간대에는 상시 전담 인력을 현장에 배치해 대응에 나선다. 이를 통해 전력 공급 시설을 결함 없이 유지하고, 고속철도 차량이 안정적으로 운행될 수 있도록 뒷받침한다.

편집/푸자오난(付兆楠)