蒸氣 機關車

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Union Pacific 844. 美國 네바다州 .

蒸氣 機關車 (蒸氣 機關車, 英語 : steam locomotive )는 蒸氣 機關에서 驅動力을 얻어 움직이는 機關車 를 말한다. 根源的인 熱源이 무엇이든지 相關 없이, 熱源을 活用하는 데 있어 蒸氣가 介入하는 境遇는 모두 蒸氣 機關車로 分類한다.

歷史 [ 編輯 ]

草創期 [ 編輯 ]

蒸氣 機關車의 歷史는 鐵道의 歷史와 그 櫃를 같이한다고 볼 수 있다. 18世紀에 導入된 馬車鐵道 를 除外하면 鐵道의 動力源은 全的으로 蒸氣力에 依存할 수밖에 없었기 때문이다.

蒸氣 機關을 使用한 交通手段의 市道 中 가장 앞서 提示될 수 있는 것은 리처드 트레비딕의 펜-李-다렌(Pen-y-darren) 鑛業用 軌道龍 蒸氣 機關車로, 1804年에 만들어진 것이다. 以後 트레비딕은 "캐치-美-後-캔(Catch-me-who-can)" 號를 만들어 機動하는 데 成功하지만, 原形으로 깔아놓은 鑄鐵製 軌道의 破壞로 安定的인 走行에는 失敗하였다. 以後 1812年에 톱니바퀴式 驅動을 採用한 살라망카(Salamanca)號, 1813年에는 粘着 運轉에 成功한 퍼핑 빌리 號 等이 登場하였다. 以後 1814年 조지 스티븐슨이 現在의 여러 機關車들과 類似한 特性을 가진 블뤼허(Blucher) 號를 만들었으며, 以後 1825年 에는 最初의 公共 鐵道인 스탁턴 앤드 달링턴 鐵道(Stockton and Darlington Railway)의 로코모션(Locomotion)호가 登場하게 되었다.

以後 이 로코모션 湖의 基本的인 設計는 1829年의 로켓(Rocket)號 等에 波及되었으며, 以後 最初의 量産型 機關車인 플래닛(Planet) 兄 機關車에 이어지게 되며, 이 時點에서 앞쪽으로 突出된 橫馳式 보일러 , 煙突, 크랭크 直接 驅動 等과 같은 蒸氣機關車의 基本的인 레이아웃이 자리잡게 되었다.

英國에서의 蒸氣 機關車의 開發 以後, 여기에 影響을 받아 美國 과 獨逸 等地에서도 固有한 機種이 開發되기 始作하였다. 美國의 境遇 初期에는 英國産 機關車의 直導入 乃至는 넉다운 導入 程度에 머물렀으나, 1830年에 이르러서는 찰스턴의 親舊(Best friend of Charleston)를 스스로 生産해 내기 始作하였다. 以後 많은 施行錯誤를 겪으면서 美國의 機關車는 英國과 區別되는 固有의 設計 觀念이 形成되어 갔다. 유럽의 各 國 亦是, 初期에 英國製 機關車로 始作하여, 漸次 自國 事情에 맞는 固有의 構造와 形象으로 發展해 가기에 이른다.

發展과 衰退 [ 編輯 ]

以後 蒸氣 機關車는 鐵道網의 伸張과 함께 鐵道 運送의 中樞를 이루게 된다. 蒸氣機關車는 過熱蒸氣의 導入, 燃燒 및 排氣의 高度化, 複式(多段 팽창식) 構造 및 피스톤 數의 增加 等 各種 技術的 發展을 통해 高速化, 大型化, 강력화되었다.

20世紀에 이르러서는 2~5축의 동륜과 數 個의 從輪에 百 톤 乃至 그 以上의 自重을 가지며, 數 百 馬力의 힘으로 旅客과 貨物을 輸送하기에 이른다. 1935年에 登場한 獨逸 의 BR05型 蒸氣機關車는 最高速度 200.4km/h를 達成한 바 있으며, 以後 英國 의 A4型 蒸氣機關車는 1937年에 5퍼밀 下勾配 區間에서 最高 速度 201km/h를 維持하는 記錄을 達成하여 蒸氣 機關車로서는 最高속을 達成하였다. 한便 美國에서는 챌린저(Challenger)兄이나 빅 보이(Big Boy)型, Y6b型 等 400톤이 넘는 巨軀에 數 千톤에 達하는 貨車를 單獨으로 牽引하는 超大型 機關車가 登場하기에 이른다.

그러나 2次 大戰 은 이러한 蒸氣 機關車의 發展 競爭을 中斷시켰으며, 1912年頃에 登場한 디젤 機關車 는 漸次 蒸氣 機關車의 立地를 侵蝕해 가기에 이른다. 2次 大戰이 끝난 以後 여러 路線에서 무겁고 손이 많이 가는 蒸氣 機關車 代身 無煙, 高速, 高性能을 가진 디젤 機關車를 利用하기 始作하였으며, 따라서 漸次 그 立地는 줄어들게 되었다. 蒸氣機關車는 1950年代를 頂點으로, 漸次 一線에서 사라지기 始作하여 1970年 以後로 主要 産業國家에서 蒸氣 機關車를 찾아보기는 어렵게 되었다.

한便, 幹線網에서 蒸氣 機關車의 役割은 더 以上 남아있지 않지만, 蒸氣 機關車의 獨特한 動作 騷音과 煤煙, 그리고 이미지는 많은 사람들에게 剛하게 刻印되어 있었는데, 그 結果 世界 各地에서는 地選 또는 保存 鐵道 等地에서 觀光 用途의 蒸氣 機關車의 復元 運行이 이루어지게 되었다. 大槪의 나라에서 旅客과 貨物 一線에 쓰이지 않게 되었지만, 蒸氣機關車는 觀光客들을 불러모으는 특별한 裝置로서 그 位相을 새롭게 하고 있다.

韓國에서의 蒸氣 機關車 [ 編輯 ]

韓國에서는 1899年 9月 18日에 京仁線 鐵道 開通과 함께 某加刑 蒸氣 機關車 가 導入된 것이 最初이며 以後, 京釜線 의 開通과 더불어 蒸氣 機關車의 導入은 擴大된다. 以後 繼續해서 多種多樣한 蒸氣 機關車가 導入되며, 特히, 1920年頃 以後부터는 自體的으로 蒸氣 機關車를 組立 生産하기에 이르렀으며, 以後 機關車의 高性能化 및 急行列車 運轉이 本格化되면서, 派시형 蒸氣 機關車 , 미카型 蒸氣 機關車 等 大型 機關車들이 續續 導入되었다.

8.15 解放 以後 技術 不足과 經濟的, 政治的 混亂 渦中에서도 남은 附屬과 美 軍政廳으로부터 支援받은 附屬을 바탕으로 派시형 蒸氣 機關車 等을 追加 生産하여 旅客 一線에 投入하기도 하였으나, 韓國 戰爭 의 勃發로 因해 鐵道 施設은 深刻한 打擊을 입었으며 그 結果 機關車의 新規 生産 能力은 勿論, 整備와 檢査 能力 亦是 크게 惡化되었다. 이 當時 車輛의 需給이나 確保의 어려움 때문에, 美國으로부터 數 種類의 蒸氣 機關車를 援助를 받아 使用하기도 하였다.

以後 蒸氣 機關車는 한동안 鐵道 交通의 中樞的 役割을 遂行하였으나, 漸次 새로 導入되는 디젤 機關車에 依해서 그 役割은 漸次 縮小되었다. 蒸氣 機關車는 一般的인 디젤 機關車나 電氣 機關車 에 비해 聯臂가 나쁘고 性能 面에서도 充分하지 못했으며 더욱이 大槪의 車輛이 中古 導入 乃至는 日帝 當時에 生産된 車輛으로 狀態가 좋지 못한 境遇가 많아서 蒸氣機關車를 繼續 維持하는 것은 쉽지 않은 일이었다. 이러한 背景 下에서 鐵道의 動力 近代化가 推進되면서 蒸氣機關車는 1967年 8月 31日에 公式的으로 定期 列車로써의 役割은 終了하게 되었으며 以後 臨時 또는 입換用 機關車로서 徐徐히 淘汰 傾向을 보이게 되었다.

그러나 이것이 蒸氣 機關車의 電擊的 廢止를 의미하는 것은 아니었다. 本選에서 隱退한 機關車들은 以後 有事時를 對備하여 여러 臺가 維持되었으며, 그런 車輛 中 一部가 1981年度에 復舊되어 特級 客車를 牽引하는 復元 運行을 하기도 하였다. [1] 그러나 1980年代의 經濟與件은 더 以上 蒸氣 機關車의 維持를 必要로 하지 않았기에 以後 復元 運行은 維持되지 못한 채 各地에 展示車輛으로 全部 消盡되기에 이른다. 以後 1994年에 中國 으로부터 901號 蒸氣 機關車 가 導入되어 郊外線 에서 定期運行을 하였으나 [2] , IMF 以後 呼應度가 떨어지고 車輛 維持에 큰 어려움이 發生하여 廢止되어 現在에 이르고 있다.

北韓 에서는 아직도 蒸氣 機關車를 現業에서 使用하고 있다. [3]

救助 [ 編輯 ]

車體 [ 編輯 ]

보일러 [ 編輯 ]

보일러는 蒸氣를 發生하기 위하여 물을 끓이는 裝置를 말하며, 蒸氣 機關車의 部品 中 가장 큰 比重을 차지한다. 初期의 蒸氣機關車의 境遇 그 形式이 다양하였으나, 漸次 只今과 類似한 橫馳兄의 聯關을 大量으로 가진 보일러 形態로 發展해 왔으며, 보일러의 蒸氣 壓力 및 溫度 亦是 向上되어 그 動力性能에 寄與하였다.

  • 畫室 :
  • 聯關 : 燃燒 되면서 불꽃이 지나가는 보일러內의 棺으로 官 內部로 燃燒 불꽃이 지나가면 煙管式, 內部에 물이 지나가면 樹冠式으로 分類 된다.
  • 火格子
  • 蒸氣돔 : 蒸氣機關車의 흔들림에 따라 물(관수)李 출렁이는데 이때 蒸氣室의 물빨林現象[프라이밍]을 막아 준다.
  • 안전밸브 : 보일러 內의 蒸氣壓力이 超過 發生時 蒸氣를 外部로 噴出시켜 보일러 및 蒸氣 配管의 破損을 막는 裝置로 저양정식, 高陽正式 全量式으爐區分이 되며 種類로는 中樞式, 스프링式 等이 있다.
  • 過熱器 (過熱機; Superheater) : 보일러에서 만들어진 蒸氣를 재가열하여 犍度가 높은 蒸氣를 만들어 줌으로써 蒸氣 실린더의 磨耗를 막아주며 더 큰 힘을 낼 수 있게 한다.
  • 鉛室
  • 鳶島(煙道)
  • 廢棄 노즐(廢氣- ; Blastpipe)
  • 奇跡  : 蒸氣가 끓을 때 나는, 큰 호루라기 소리를 내는 裝置.

구동부 [ 編輯 ]

區東部의 動作

보일러에서 만들어진 蒸氣를 直接 動力으로 轉換하는 部分이다. 蒸氣의 壓力을 실린더의 往復運動으로 轉換하여 運動에너지로 바꾸고, 이를 各 車輪에 傳達한다.

  • 실린더
  • 밸브 裝置
    • 스티븐슨(Stephenson)式
    • 曰샤트(Walschaert)式
    • 그레슬리 複合(Gresley conjugated)式
  • 크랭크
  • 크랭크로드
  • 기어

車輪 [ 編輯 ]

直接 車體를 支撐하고, 車輛의 驅動을 한다.

  • 車軸
  • 전륜(또는 線輪 或은 誘導輪)
  • 동륜
  • 後輪(또는 從輪)

그 外의 構成要素 [ 編輯 ]

長短點 [ 編輯 ]

蒸氣 機關車는 다음과 같은 長短點을 가진다. 現在, 長點보다 短點이 커서 效用性이 떨어지기 때문에 一線 運送業에서는 거의 使用되지 않으며, 主로 觀光用으로만 使用하고 있는 程度다.

長點 [ 編輯 ]

  1. 蒸氣機關車는 그 燃料의 品質, 種類에 關係없이 물을 끓일 수 있을 만큼의 열이 된다면 使用할 수 있다. 따라서, 石炭 外에 原油나 輕質油, 또는 中油 , 벙커C油 等 多樣한 유종을 使用할 수도 있으며, 甚至於 木炭 이나 林業 副産物 亦是 使用할 수 있다.
  2. 蒸氣機關車에서 發生되는 따뜻한 蒸氣를 통해 客車의 暖房을 解決할 수 있다.

短點 [ 編輯 ]

蒸氣機關車는 同時에 여러 短點을 가진다.

  1. 燃料價 가진 에너지의 10% 以下만이 動力으로 使用된다.
  2. 보일러를 點火하고 물이 끓어 機關車가 움직일 때까지 엄청난 時間이 걸린다.
  3. 디젤機關車 에 비해서 航速距離가 짧으며, 이로 인해 잦은 機關車 再補給이나 交替 時間이 必要하다.
  4. 蒸氣機關車는 잦은 點檢 週期를 가져야 하는 等 遊休 時間이 많다.
  5. 乘務員 또는 報酬, 修繕하는 사람들이 겪어야 하는 演技, 再, 熱氣로 인한 苦衷 事項이 크다.
  6. 僧舞에 投入되는 人員이 많아(3~5명가량 投入) 人件費가 많이 든다.
  7. 그外 全般的인 勞動環境이 不良하다.

分類 [ 編輯 ]

蒸氣機關車의 細部 分類는 驅動 方式, 燃料/물 積載 方式, 車輪 配置 , 車輛 構造上의 特徵, 熱源 等에 따라 相當히 다양한 分類가 存在하나, 嚴密한 分類體系가 자리잡은 것은 아니다. 主要한 種類는 다음과 같다.

驅動方式에 따른 區分 [ 編輯 ]

크랭크式 蒸氣 機關車
車輪과 실린더가 直接 크랭크로드로 連結된 가장 一般的인 方式.
기어式 蒸氣 機關車
車輪의 驅動을 기어에 依해서 實施하는 方式. 美國의 샤이(Shay) 兄 蒸氣 機關車 等.
電氣式 蒸氣 機關車
20世紀 初葉에 暫時 登場했던 方式으로, 發電機를 蒸氣機關으로 驅動하고, 모터로 車輪을 驅動하는 方式.

燃料/물 積載 方式에 따른 區分 [ 編輯 ]

탱크式 蒸氣 機關車
機關車 自體에 直接 燃料와 물을 積載하는 方式.
텐더式 蒸氣 機關車
別途의 炭水車를 機關車에 連結하여 燃料와 물을 積載하는 方式.

車輪 配置에 따른 區分 [ 編輯 ]

車輪 配置 項 및 화이트 式 表記 參照

車輛 構造上의 特徵에 따른 區分 [ 編輯 ]

垂直보일러 機關車
初期에 觀察되는 타입으로 보일러가 通常的인 橫馳型이 아닌 垂直型으로 된 境遇. 美國의 톰 섬(Tom Thumb)型 蒸氣 機關車 等.
프론트캡(Front-cab)型 蒸氣 機關車
運轉室이 機關車의 앞쪽에 突出된 形式. 大槪 炭水車와 反對方向에 機關車가 配置된 形式을 의미함.
蒸氣터빈式 機關車
往復피스톤 機關이 아닌, 蒸氣 터빈을 搭載하여 驅動하는 方式. 少數 存在.

프레임 構造에 따른 區分 [ 編輯 ]

固定프레임式 蒸氣 機關車
大槪의 蒸氣機關車가 該當하는 基本的인 構造로, 동륜 等이 모두 車體에 固定되어 別途로 回轉하지 않는 方式.
連接式(Articulated) 蒸氣 機關車
동륜軍이 2個 以上으로 이루어져 있으며, 이 둘 모두 또는 하나가 回戰 可能하도록 되어 있는 形式. 美國의 빅 보이(Big Boy)型 蒸氣 機關車 等.
페어리(Fairly)式 機關車
보일러가 兩쪽으로 設置되어 있으며, 이것이 各各의 동륜軍에 蒸氣를 供給하는 方式. 各各의 동륜軍은 보기 貸借처럼 回戰 可能하다.
메이어(Mayer)式 機關車
페어리 式 蒸氣 機關車와 類似하게 各 동륜軍이 回轉可能하나, 보일러의 설치는 一般的인 蒸氣 機關車의 配置를 따르며, 실린더를 中央部 쪽으로 向하게 設置한 方式.
말레(Mallet)式 機關車
2個의 동륜君을 가지고 있으며, 이中 한 동륜軍만 回轉하는 構造로, 各 動輪君을 驅動하는 실린더가 高壓과 低壓의 複式 構造로 構成되어 있는 것. 單, 레이아웃은 同一하나 실린더가 斷食人 境遇 斷食 말레式으로 따로 分類하기도 함.
개럿(Garret)式 機關車
2個의 동륜軍이 分離되어 있으며, 이 동륜君을 連結하는 피벗 프레임 床에 보일러가 搭載되는 方式. 種種 各 動輪群 위에 燃料와 물이 搭載되기도 함.
트리플렉스(Triplex)式 蒸氣 機關車
3單連接式 蒸氣 機關車. 동륜群 3個를 가진 方式.

실린더에 따른 區分 [ 編輯 ]

실린더의 構造에 따라서

斷食 실린더
蒸氣의 膨脹을 1回만 活用하는 構造인 境遇.
複式 실린더
蒸氣의 膨脹을 2回 以上 活用하는 構造인 境遇.

실린더의 數字에 따라서

1-실린더式
하나의 실린더만 設置되어 있는 方式으로, 中央 또는 側房에 設置되어 있는 構造. 매우 드문 形態로, 옛 鑛業用 機關車 等에서 確認된다.
2-실린더式
車輛의 左右側에 실린더가 配置되어 있는 方式. 가장 흔한 形態.
3-실린더式
機關車 中央에 追加로 中央 실린더를 1個 追加한 方式. 유럽 等의 高性能 蒸氣 機關車에 發見된다.
4-실린더式
中央 실린더를 左右 2個로 나누어 設置한 方式. 가장 複雜한 形態.

過熱器 裝着 與否에 따른 區分 [ 編輯 ]

飽和蒸氣式
過熱器 裝着 없이 單純히 끓어오른 蒸氣만을 使用하는 方式. 初期 方式으로 簡單하나 凝縮 現象으로 인해 效率이 떨어진다.
過熱蒸氣式
過熱器를 통해 蒸氣를 過熱蒸氣로 轉換하여 使用하는 方式. 性能이 좋아지나, 보일러의 壓力 增加나 過熱 發生의 危險이 있다.

熱源에 따른 區分 [ 編輯 ]

  • 木炭 또는 林業 副産物
  • 石炭
  • 油類
  • 電氣 : 스위스 等 一部 유럽地域에서 外部急轉으로 電氣를 받아다 물을 끓여 運行하는 電氣蒸氣機關車가 運行한 적이 있음.
  • 原子力 : 이 方式을 採擇한 실車輛은 없으나, 構想 水準에서 檢討된 적은 있음.

種類 [ 編輯 ]

韓國의 蒸氣 機關車 [ 編輯 ]

韓國 鐵道에서 運行한 蒸氣機關車의 名判

韓國의 蒸氣 機關車는 全部 固定 프레임 式을 基盤으로 하고 있으며, 連接 構造 等과 같은 특별한 시스템이 使用되지는 않았다. 텐더式 機關車와 탱크式 機關車가 混用 使用되었는데, 後期로 갈수록 張大化와 重量化가 進行되어 텐더式의 大型 蒸氣 機關車가 漸次 널리 使用되었다. 解放 以後에는 旅客用으로 소리型과 波市型이, 貨物用으로 美카型이, 近距離 旅客用으로는 푸러형이 널리 使用되었고, 狹軌 區間에서는 혀畸形 蒸氣 機關車가 使用되었다.

韓國에서 運行했던 蒸氣 機關車의 目錄은 아래와 같다.

參考 文獻 [ 編輯 ]

  • B. Hollingsworth(2000). Trains of the world . MBI Publishing. ISBN   0-7603-0891-8
  • 강태식(1986). 《世界의 蒸氣機關車》.第一文化史.

같이 보기 [ 編輯 ]

各州 [ 編輯 ]

  1. ↑ “第1353號-이런일 저런일” . 《大韓뉴스》. 1981年 10月 8日.  
  2. ↑ 안세득 記者 (1994年 8月 21日). “蒸氣機關車 오늘부터 다시 運行” . 《KBS 9時뉴스》.  
  3. ↑ 이영석 記者 (2004年 4月 25日). “움직이는 時限爆彈, 北韓 鐵道” . 《KBS 9時뉴스》.  

外部 링크 [ 編輯 ]

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