[지하철 서비스 역사] 수도권 지하철에만 있었던 환상의 장치 ‘터널냉방’이란?

버블경제시기까지 지하철은 여름철에 매우 더워서 타기 불쾌한 교통수단이었다.

원래 지하는 ‘여름에도 시원하다’지만, 여려 요인이 겹쳐 더워졌다.

다시 ‘시원한 지하철’을 되찾으려고 (당시) 에이단지하철(営団地下鉄)이 도입한 것은 ‘터널냉방’으로

27년 정도 가동 후 사라진 환상의 장치다.

 

 

 

▶개업 초기는 ‘시원함’이 장점이었다! 지하철 구내는 왜 더워졌는가?

지하철 역 구내에는 독특한 공기가 흘렀다. 특히 긴자선(銀座線)과 마루노우치선(丸ノ内線)같은 오래된 노선의

플랫폼에는 전철과 함께 따뜻한 공기가 불어왔다. 보통 지하터널이라고 하면 시원하다는 이미지인데,

왜 지하철만큼은 이렇게 더울까?

 

사실 지하철 터널도 개업 초기는 ‘지하철은 여름에도 시원하다’라고 장점을 내세울 정도로 시원했다.

지하공간이 여름은 시원하고 겨울을 따뜻한건 땅속 온도는 1년내내 일정하기 때문이다.

태양광으로 따뜻해진 흙은 한달에 1미터 정도도 땅속에 열을 전한다. 여름더위가 지하에 전해지는 때에

지상은 겨울이 되어 이번에는 천천히 식혀간다. 이 주기를 되풀이하고 있어서 지하 깊은곳일수록

온도가 일정하고 지하 10미터를 넘으면 지상 평균기온과 거의 같은 온도로 1년내내 일정해진다.

 

이러한 특성은 농작물을 지하에 저장하는 등 생활에서도 일찍이 활용했다.

최근 보급이 늘어나는 지중열 히트펌프시스템도 땅속으로 외부와의 온도차를 이용한 것이다.

초기에 건설한 지하철은 지하 10미터 정도 깊에에서 운행했다. 터널은 흙에 차가워져서 일년내내 안정된 온도를 유지했다.

 

그런데 패전 후 고도경제성장기에 접어들자 지하철에도 여름 무더위가 문제가 되기 시작했다. 이유는 두가지다.

하나는 수송량 급증으로 차량과 승객으로부터 생기는 열량이 늘어난 것이다.

또 하나는 지하수 수위가 낮아져서 흙으로 터널냉각효과가 약해진 것이다.

또한 당시 전철은 사용하지 않는 에너지를 열로 바꿔서 속도를 조정했으며, 이른바 ‘상시 열을 배출’하면서 운행했다.

터널 내에서 발생하는 열량의 70%는 차량에서 생기는 것이었다.

 

긴자선의 경우, 전쟁 전 2량편성 운행이 기본이었으나, 경제성장과 함께 이용자가 급증했으며

차량은 6량편성이 되고 운행편수도 늘어나면서 발생하는 열이 땅속 냉각효과를 넘어서서 터널 안이

점점 더워지는 건 당연한 결과였다.

 

▶1970~1990년대 사용한 에이단지하철의 ‘터널냉방’이란?

시원함을 장점으로 한 지하철은 혼잡과 고온다습하여 불쾌한 공간으로 바뀌고 말았다.

그러면 전철에 냉방을 하면 좋겠지만, 그렇게 간단한 문제가 아니다. 냉방으로 사용한 공기에서

나온 열은 실외기를 통해 바깥으로 배출한다. 이는 차내는 시원해도 터널 내 온도는 더 올라간다.

 

너무 더운 지하철에 대해 에이단지하철(현 도쿄메트로)는 두가지 대책을 실시하기로 했다.

하나는 가급적 열 배출이 적은 전철을 도입하는 것이다. 그리고 또 하나는 역을 냉방화를 하고

터널 내를 식히는 터널냉방을 설치를 시도했다. 터널냉방이라 해도 터널 안에 냉방 분출구가 있는 건 아니다.

터널속 공기를 차갑게 하기 위해 냉수 코일을 설치, 전철 주행 등으로 공기라 밀려들어가면서 식히는 구조다.

실외기에 해당하는 쿨링타워는 당시 터널 밖에 설치해서 열은 터널 내에 머물지 않는다.

 

긴자선과 마루노우치선은 터널이 작고, 전철에 냉방장치를 탑재할 여유가 없었던 사정도 있어서

터널 안이 시원해지면 터널 안 냉기를 받는 차내도 시원하게 된다는 계획이었다.

터널냉방은 1971년에 설치를 시작, 1980년까지 긴자선, 마루노우치선 16개소에 설치했으며, 이후는

에이단지하철 다른 노선에서 설치, 전성기에는 모든 지하구간의 절반 정도에 설치했다.

그 결과 터널 내 온도상승을 억제하는 건 성공했으나, 정작 전철은 그리 시원하지 않았던 듯 하다.

 

▶간사이, 츄쿄권은 처음부터 냉방차량, 수도권 터널냉방도 사라졌다

1980년대 들어 수도권 국철, 대형사철의 차량냉방화 비율은 50%를 넘었으며, 차내 냉방은 당연한 여객서비스가 되었다.

그런데 에이단지하철에서는 “터널을 식히므로 차창을 연다”라는 말은 차내 냉방이 전혀 없다는 의미다.

지하철과 직통하는 노선의 경우 냉방효과가 있는 전철에 탔어도 지하철 노선으로 들어가면 냉방이 꺼지기 때문에

지하철은 점점 불쾌한 공간으로 인식되었다.

 

 

한편, 터널냉방을 채용하지 않고 1970년대부터 냉방차량화에 착수한 곳이 간사이권(関西圏)과

츄쿄권(中京圏, 나고야 주변지역) 지하철이다.

1976년에는 나고야시영지하철(名古屋市営地下鉄)과 고베시영지하철(神戸市営地下鉄)에 지하철 최초로

냉방차가 등장했으며, 1979년에는 오사카시영지하철(현 오사카메트로)에도 냉방차를 도입했다.

방열이 적어 에너지절약 타입 차량을 도입하여 터널 내 온도상승을 막는 차량의 냉방화를 진행했다.

터널냉방보다 냉방차량이 승객에 쾌적함을 주는 건 당연하다. 에이단지하철도 1987년에야 차량냉방화를 결정했다.

1988년부터 냉방차량 도입을 시작, 1996년에 모든 차량 냉방화를 마쳤다.

터널냉방은 1998년부터 차례로 철거를 시작, 2006년 이후 모습이 사라졌다.

에이단지하철은 차량냉방화 이유로 에너지절약 차량으로 교체 진행이 열원(熱源)이 줄어들었으며

터널냉방으로 터널이 냉각되어 환경을 갖춘 점을 들었지만, 오사카시영지하철 등이 터널냉방을 거치지 않고

차량냉방화를 한 것을 보면 터널냉방이 얼마나 효과가 있는지는 알 수 없다.

 

이렇게 에이단지하철은 냉방차량 도입이 많이 늦어졌으나 이후 냉방화 속도는 빨랐다.

냉방을 탑재한 신형차량을 차례로 투입, 도에이지하철과 오사카, 나고야와 나란히 1990년대 중반에

차량냉방화 100%를 달성했다. 지하철 차내에서 냉방이 당연하게 된건 고작 20~30년 전 일이다.

 

출처: 8월20일, 다이아몬드 온라인