선로의 기울기

선로의 기울기

 

□ 기울기의 표시

선로의 기울기는 최소곡선반경보다도 수송력에 직접적인 영향을 줌으로 가능한 한 수평에 가깝도록 하는 것이 좋으나 수평으로 하면 큰 토공과 장대터널을 필요로 하게 되어 건설비가 많이 소요되므로, 우리나라와 같은 산악이 많은 지역에서는 기울기도 많아진다. 그러나 10‰정도보다 완만한 기울기는 기관차의 견인력에 큰 영향을 주지 않으며 배수상으로도 필요한 것이다. 기울기의 표시는 각국에 따라 다르나 철도에서는 다음의 3가지 중 천분율을 많이 사용하고 있다.

 

(1) 천분율

수평거리 1,000에 대한 고저차로 20/1,000 또는 20‰로 표시하고 한국, 프랑스, 독일, 일본 등 세계각국철도에는 널리 사용되고 있다.

 

(2) 백분율

수평거리 100에 대한 고저차로 표시하며 2/100 또는 2‰로 표기하고 미국 철도에 사용되고 있으며, 한국 도로에서는 철도와는 달리 백분율을 사용하고 있다.

 

(3) 고저 차

1에 대한 수평거리를 표시하며 영국에서 사용되고 있다. 일반적으로 고저 차는 분자로 하고 수평거리를 분모로 하여 고저 차와 수평거리의 비율로 표기하고 있다.

 

 

□ 기울기의 분류

기울기는 열차운전계획상 다음과 같이 분류한다.

 

(1) 최대 선로 기울기

열차운전구간 중 가장 물매가 심한 기울기를 말한다. 장대터널 내부는 습기가 많아 레일이 미끄럽기 때문에 기관차의 견인력이 감소되고 열차에 대한 공기저항이 증대되므로 정거장을 제외한 최대 선로 기울기가 선로 등급별로 있으며 전차 전용선로의 경우에는 선로 구간의 종별 여하를 불구하고 그 한도를 1,000분의 35로 한다.

정거장 내의 본선 기울기는 일반적으로 1,000분의 2이하로 하며, 차량의 해방 및 연결을 하는 전기차 전용 본선에 있어서는 1,000분의 2이하로 하며, 차량의 해결을 하지 않는 전기차 전용 본선에 있어서는 1,000분의 10까지 허용을 하고, 그 외에는 1,000분의 8, 차량을 유치하지 않는 측선에서는 1,000분의 35까지도 할 수 있도록 규정하고 있다.

선로의 기울기는 수송력 및 열차속도에 직접 영향이 있으므로 될 수 있으면 이것을 완화하도록 하여야 한다. 한편, 선로의 공사비로 보면 기울기를 완만하게 하는 것이 가장 비용이 많이 소요된다. 중요한 선로는 수송력 및 열차속도에 중점을 두지 않으면 안된다. 비교적 중요치 않은 선로에는 수송력 및 열차속도를 어느 정도 완화하더라도 경제적인 선로를 만드는 것이 이상적이라 하겠다. 이들을 고려하고 최급기울기를 다음과 같이 규정하였다. 그리고 이 한도는 가장 급한 것이므로 될 수 있으면 이것보다 더욱 완만한 구배를 사용하지 않으면 안된다.

최대 선로 기울기

 

(2) 제한기울기

기관차의 견인정수를 제한하는 기울기를 말하며 반드시 최급기울기와 일치하는 것은 아니다.

 

(3) 타력기울기

제한기울기보다 심한 기울기라도 그 연장이 짧은 경우에는 열차의 타력에 의하여 이 구배를 통과할 수가 있다. 이러한 기울기를 타력기울기라 한다.

 

(4) 표준기울기

열차운전 계획상 정거장 사이마다 조정된 기울기로서 역간에 임의지점 간의 거리 1km의 연장 중 가장 급한 기울기로 조정된다.

 

(5) 가상기울기

기울기선을 운전하는 열차의 베로시티헤드의 변화를 기울기로 환산하여 실제의 구배에 대수적으로 가산한 것을 가상기울기라 하고 열차운전·시분에 적용된다.