[철도 트리비아-402] 버스 차바퀴는 4개가 대부분인데, 철도 차바퀴는 1량당 8개인 이유는? ^^

[철도 트리비아-402] 버스 차바퀴는 4개가 대부분인데, 철도 차바퀴는 1량당 8개인 이유는? ^^

 

일반적으로 철도의 차바퀴(車輪) 수는 8개다. 1량 당 대차가 앞뒤에 2개씩 있으며 대차의 차 바퀴는 2개다.

즉, 하나의 대차에 4개의 차바퀴가 붙어있으며 대차가 2개로 8개의 차바퀴다. 이는 화차도 같다.

 

 

한편, 버스와 트럭 차바퀴는 4개가 일반적이다. 트럭에는 뒤만 2축인 대형차종도 있는데 대부분 바퀴는 4개다.

 

 

왜 철도와 화차의 차바퀴는 많을까? 그 이유는 긴 차체로 커브를 부드럽게 달리기 위해서다.

버스와 트럭도 급커브를 달리지만, 차이가 있다.

바퀴가 지나가는 위치와 뒷바퀴가 지나는 위치가 다르기 때문에 커브를 부드럽게 돌 수 있어야 한다.

다만, 앞바퀴보다도 뒷바쿠쪽이 커브 안쪽을 지나기 때문에 사고에 주의해야 한다.

 

철도차량은 레일 위를 달리므로 앞바퀴와 뒷바퀴가 같은 장소를 지난다. 긴 차량은 내륜차(内輪差)를 사용할 수 없다

**내륜차(distance between wheel tracks of inside front and rear wheel): 설명은

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=129850&cid=50331&categoryId=50331

 

그래서 내륜차가 없는 2축 대차를 두고 그 위에 긴 차체를 둔다.

철도차량은 트럭과 버스보다, 긴 컨테이너를 운반하는 트레일러 헤드와 트레일러 조합에 가깝다.

사실은 철도차량도 버스와 트럭같이 차바퀴 4개부터 역사를 시작했다.

객차도 화차도, 말이 끄는 객차와 하물을 레일(궤도)에 올리는 아이디어였다.

세계 최초의 증기기관차도 차바퀴 4개였다. 일본에서 철도가 개업했을 때, 증기기관차는 동축 2개와

선두축 1개로 차바퀴 수는 6개였는데, 객차도 화차도 2축으로 차바퀴는 4개였다.

 

철도의 수송량이 늘어나면서 긴 차량을 사용해서 대응했다. 그러나, 앞뒤 차바퀴 간격이 생기면 커브를 돌 수 없다.

레일과 차바퀴가 닿으면서 마찰이 커져 멈추게 된다. 그대로 움직인다면 탈선하고만다.

또 하나의 아이디어로 긴 차체 중앙에 차바퀴를 붙이는 방법도 있다.

그러나, 이는 커브를 돌때마다 차 끝이 밖으로 벗어날 위험이 있다.

연결할때도 조건이 나빠져서 불안정한 상태가 된다.

 

그래서 생각한 방법이 대차 위에 차체를 올리는 ‘보기(Bogie)’ 방식이었다.

일본에서는 보기대차라고 불렀지만, 보기의 어원은 ‘대차’라는 의미다.

‘보기 방식’은 대차를 좌우방향으로 회전시키기 때문에 안정되게 커브를 지날 수 있다.

또한 대차에 서스펜션을 설치하면 레일에서 차체에 충격을 완화시킨다.

승차감이 좋아지며 차체 안정성도 늘어난다. 그 결과로 열차속도를 올릴 수 있다.

 

 

예를 들어 일본 국철에서는 2축을 직접 붙인 화차는 최고속도 65km/h로 제한했다.

축 부분을 개량해도 최고속도 75km/h에 그쳤다.

현재 보기방식 신형 콘테이너 화차는 최고속도 110km/h로 달릴 수 있다.

 

 

일본의 철도차량은 2축대차를 쓴 ‘2축 보기방식’이 주류가 되었다.

그러나, 얼마 안되지만 1축 보기방식과 3축 보기방식도 채용한 예가 있다.

1축 보기방식은 소형차량을 고속, 안정화시키기 위해 화차와 소형기동차에 채용했다.

LRT(Light Rail Transit) 차량에서는 2축대차와 1축대차를 조합한 사례도 있다.

 

3축 보기방식은 패전 전후 특급용 1등객차와 국철시대에 만든 대용량 탱크화차에 채용했다.

1등객차는 승차감을 좋게 하기 위해서였으며 탱크 화차는 레일에 실리는 무게 분산이 목적이었다.

 

출처: 4월22일, MyNavi