해저 터널 (한국과 일본, 한국과 중국, 영국과 터키) 궤간가변 고속대차

통일이 되지 않는 한 남한은 갇혀 있는 섬입니다. 북은 DMZ, 동서남은 바다로 둘러싸여 있으니까 말입니다. 변화는 경제 교류를 통해서 나타납니다. 지금까지 역사적으로 주어진 현재 상황 Status quo를 고수한 사람들은 사제들이었고, 이를 변화시킨 사람들은 상인들이었습니다. 십자군 전쟁을 생각해 보세요. 전쟁의 당위성은 사제들에 의해서 제기되었지만, 이 전쟁을 통해서 오고간 것은 물자였습니다. 그게 아니라면 콜럼버스를 생각해 보세요, 인도 발견의 당위성은 그의 깊은 신앙심과 모험심이었지만, 세계를 변화시킨 것은 신대륙과 유럽 사이의 물자 교류였습니다. 한국이 통일되면 인적 자원과 물적 자원은 더욱더 왕래가 활발해질 것입니다. 

 

 

한일 해저 터널에 관한 구상이 매우 뜨겁습니다. 한국과 일본 사이의 해저 터널이 생기면, 물자 교류는 물론이고, 도로를 통해서 전 세계가 연결됩니다. 그렇게 되면 인적 물적 교류는 더욱 활성화될 것입니다. 이러한 계획을 제안한 사람은 통일교의 문선명 선생이었습니다.

 

 

해저터널을 애타게 바라는 쪽은 일본입니다. 일본의 기술진은 어떻게 해서든 일본과 한국 사이의 터널 공사를 의도하고 있습니다. 그런데 해저 터널의 구간을 놓고 의견이 분분합니다. 일본에서 대마도까지는 지구가 확정되어 있지만, 대마도에서 한국까지의 구간은 확정되어 있지 않습니다. 제 1안: 거제 중부 - 사가현, 제 2안: 거제 남부 - 사가현, 제 3안: 부산 영도 - 사가현. 일본은 제 2안을 선호하지만, 한국은 제 3안을 선호합니다. 문제는 현해탄의 지반이 너무 연약하고 지진의 위험이 있다는 사실입니다. 단층지대가 현해탄을 관통하고 있습니다. 앞으로 어떻게 될지 귀추가 주목됩니다.

 

 

 

한일 해저터널 외에도 한중 해저 터널의 관심도 뜨겁습니다. 이것은 해저 터널의 공사를 위한 장치입니다. 지난해 준공한 터키 유라시아 해저터널을 건설할 때 SK건설이 사용했던 세대 최대 규모 TBM(tunnel boring machine) 장비입니다. 단면지름 13.7m, 총길이 120m, 무게 3300t 규모로 SK건설은 이 장비를 이용해 하루에 7m씩 터널을 팠습니다.

 

 

 

 

누군가 한중 해저터널 최적 노선을 제안했습니다. 한국과 중국의 최단거리인 충남 서산시 대산항에서 중국 웨이하이시 구간 325㎞입니다. 전체 사업 예산은 122조원으로 추산되었습니다. 현재로서는 사람들이 이를 구상하고 있지만, 사업이 현실화만 된다면 국내는 물론 한중간 물류 지도가 바뀌게 됩니다. 그렇게 되면 충청 서해안 지역은 말 그대로 ‘천지개벽’의 중심지가 될 수 있습니다. 문제는 서해안 환경이 어지없이 파괴된다는 사실에 있습니다. 그런데 영국과 프랑스 사이에의 도버 해협에는 해저터널이 이미 완성되어 있습니다.

 

일본은 사할린과 혹카이도를 연결시키는 터널을 오래 전부터 구상해 왔습니다. 한국과 일본 사이의 터널이 지진단층대라는 복병을 안고 있으며, 남북한이 언제 통일이 될지 모르는 상황에서 일본 측으로는 마냥 기다릴 수는 없는 노릇이기 때문입니다. 실제로 해저터널을 절실하게 원하는 쪽은 일본입니다. 사진을 보면 붉은 점선의 경우 비교적 공사가 쉬운 반면에 붉은 노선은 물자 운송의 시간이 오래 걸린다는 단점을 지니고 있습니다. 

 

 

 

사항린 혹카이도의 터널이 완성되면, 일본과 영국 사이에 철도가 연결되는 셈입니다. 한반도가 배제된다는 게 기분이 이상합니다. 완벽한 내진 설계를 갖춘 기술이야 말로 한일 해저터널을 완공하게 할 것입니다. 한일 해저터널을 위해서 뚫어야 할 구간은 128 킬로미터인데 비해서, 일러 해저터널 (혹카이도와 사할린 구간)의 길이는 불과 45 킬로미터에 불과합니다. 그렇기에 이 해저터널의 공사가 비교적 수월할 것입니다. (영국의 유로 터널의 길이: 50킬로미터)

 

 

 

 

 

 

 

위의 그림은 해저 터널의 모습을 보여주고 있습니다. 교역을 위해서는 해저 터널은 필수적입니다. 일본의 기술진은 터키로 건너가 그곳의 보스포루스 해협을 관통하는 해저 터널 공사에 참여하였습니다. 지멘스는 열차의 기술을 제공하였으며, 독일의 BASF 회사는 콘크리트 부품을 제공한 것으로 알려져 있습니다. 자고로 유럽과 아시아를 잇는 교통망은 오스만 제국 시절부터 터키 사람들의 꿈이었습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

보스포루스 해협은 지중해와 흑해 사이에 위치하고 있습니다.

이스탄불에서 거대한 해저 터널이 건설되어, 사람들은 지하철을 통해서 보스포루스의 해협을 관통하게 되었습니다. 1.4 킬로미터의 공간에 참여한 기술진은 일본의 회사입니다. 기슬진은 바다 아래로 콘크리트를 차곡차곡 투하하여, 이를 서로 연결시키는 데 성공했습니다. 보스포루스 해협에 의해서 유럽과 아시아가 분할되는데, 지금까지 사람들은 오로지 교각을 통하여 왕래할 수 있었습니다.

 

 

 

 

 

놀라운 것은 원기둥 모형으로 이루어진 콘크리트 원통을 연결시켜서 둥근 원의 공간을 마련했다는 사실입니다. 이것은 매우 튼튼하지만, 비용면에서 많은 돈이 소요됩니다. 자신은 이와 비슷한 모형을 확대한 것입니다. 사진은 런던 그리니치 터널의 모습입니다.

 

 

 

 터널에는 두 개의 원형 통로가 건설되었습니다. 그 길이는 9, 8 킬로미터입니다. 해저 터널의 길이만 따지면, 그것은 13,6 킬로미터 됩니다. 이 거운데 1,4킬로미터의 공사는 지하를 뚫은 게 아니라, 바다 위로부터 방비를 투하시켜 만들었습니다. 나머지는 육상에 건설되었습니다. 철도는 시속 100킬로미터로 운행하므로, 사람들은 자유롭게 왕래할 수 있게 되었습니다. 공사에 동원된 비용은 약 25억 유로라고 합니다.

 

 

 

시간당 75,000 명의 사람들이 오갈 수 있다고 합니다. 그런데 문제는 지진에 대해 터널이 과연 견고한가? 하는 물음입니다. 보고에 따르면 진도 9.0의 지진이 발생해도 터널은 안전하다고 합니다. 과연 그러할까요?

 

 

 

마라마라이 해저 열차로 인하여 터키에서는 난리가 났습니다. 축성식은 터키 공화국이 건립된 지 90년이 되는 시점인 2013년 10월 29일에 개최되었습니다. 위의 지하철은 어제부터 운행이 가능하게 되었습니다. 이로써 유럽과 아시아가 연결되었습니다. 그렇다면 언젠가 부산과 쓰시마를 연결시키는 해저 터널도 가능하지 않을까요?

 

 다음을 클릭하면 자료를 읽을 수 있습니다.

 

http://www.welt.de/reise/Fern/article121319945/Neuer-Mega-Tunnel-verbindet-Europa-und-Asien.html

 

다음을 클릭하면 방송을 볼 수 있습니다. (1분 10초)

 

https://www.youtube.com/watch?v=4K-iPWCE2rk

 

 

 

위의 사진은 영국의 해저 터널을 촬영한 것입니다. 도버 해저터널은  이미 오래 전에 완공되었습니다. 그러나 그 공법은 터키의 그것과는 다릅니다. 과거에는 바다 밑을 파서 터널을 만들었습니다. 이는 해저의 땅이 견고했기 때문에 가능한 실험이었습니다.

 

 

 

 

 영국과 프랑스는 도버 해협의 아랫 부분의 암벽을 파고 들어가서 해저 터널을 착공하였습니다. 그림은 해저 터널의 깊이를 잘 보여주고 있습니다. 현재 열차가 이곳을 달리는데 자동차 등을 실어나르고 있습니다.

 

 

 

 

사람들은 이 해저 터널을 유로 터널이라고 부릅니다. 길이는 약 50킬로 정도입니다. 이 터널 공사는 1987년 12월에 착공되어 1993년 6월에 완공되었습니다.

다음을 클릭하면, 터널 여행을 체험할 수 있습니다.

http://www.youtube.com/watch?v=eekDvAJHp6A

 

 

 

한국철도기술연구원이 러시아 철도의 광궤와 한국철도의 표준 궤도를 모두 달릴 수 있는 궤간가변대차 개발에 성공, 유라시아로 가는 포문을 열었습니다. 한국철도가 북한을 통과하여 러시아로 운행할 경우를 대비해야 합니다.

 

 

 

그런데 철도 궤도의 폭은 다르다고 합니다. (한국·중국·유럽 철도는 1,435mm표준궤이고, 러시아, 카자흐스탄, 몽고, 벨라루스 그리고 핀란드 철도는 1,520mm광궤). 러시아는 전략적 이유에서 광궤를 고집해 왔습니다. 유럽 대부분의 국가들은 표준궤를 도입했습니다. 프랑스 나폴레옹 1세와 독일의 끊임없는 침략으로 스페인은 1668㎜, 러시아는 1520㎜를 채택했습니다. 그러나 이러한 차이는 경제적 유통을 어렵게 힙니다.

 

 

사진은 일본 협궤 열차의 모습을 보여주고 있다.

 

 

고종황제 시대 한국철도는 국내고속철도건설규칙에 의해 궤간을 4척 8촌 반인 1435㎜로 결정했습니다. 신칸센을 제외한 대부분의 일본 간선철도는 협궤 1067㎜입니다. 궤도가 좁으면 건설비와 보수유지비 절감으로 경제적이며, 산악지역에 유리합니다. 반면에 궤도가 넓어질수록 안정성이 높으며, 대량수송이 가능하고, 속도 또한 빠르다고 합니다. 사진은 일본의 좁은 철도를 보여주고 있습니다.

 

 

 

 

 

지금까지 러시아 국경에서 환승이나 환적이 필요했습니다. 이는 너무나 번거로운 절차가 아닐 수 없습니다. 그런데 개발된 궤간가변 고속대차를 적용하면 한국에서 출발한 열차가 환승이나 환적, 또는 열차바퀴의 교환 없이 바로 통과하여 유럽까지 달릴 수 있게 됩니다.

 

 

 

일본이 해저터널에 깊은 관심을 지닌다면, 남한은 궤간가변고속대차에 지대한 관심을 가질 수밖에 없습니다. 궤간가변 고속대차는 남북철도 운행과 장거리, 혹한기 등 동북아지역의 운행 환경을 고려해 개발됐습니다.유럽에서 쓰이고 있는 궤간가변 대차와 비교해 고속화, 장거리 운행, 유지 보수, 추위를 견디는 내한성 부분에서 매우 우수하다고 합니다.

 

 

현재 궤간가변열차를 운행하는 유럽 국가는 현재 폴란드-리투아니아(화물·여객)와 스페인-프랑스(여객)에서 운행 중입니다. 우리나라 기술진은 유럽의 폴란드 제품(SUW 2000)과 비교하여 궤간가변장치의 핵심부품인 잠금장치의 무게를 최대 40% 줄였습니다. 게다가 부품수를 절반으로 줄였습니다. 이로써 고속화와 장거리운행, 유지 보수성은 더욱 향상되었습니다. 또한 280km/h 동특성시험에 성공했고, 동북아의 혹한기 운영에 대비한 영하 80℃의 극한 환경에서 부품 피로시험과 충격시험을 통과했습니다.

 

 

 

 

그렇지만 궤간가변 고속대차는 이제 걸음마 단계를 넘어섰습니다. 위의 두 가지 사항은 아직도 해결되어야 하는 과제입니다. 1. 궤간의 폭이 유동적이기 때문에 속도를 올릴 수 없습니다. 열차가 고속으로 달리면 탈선할 위험성이 있기 때문입니다. 2. 열차가 2500 킬로미터에서 3000 킬로미터를 달린 다음에는 바퀴가 마모되기 때문에 수시로 보수 내지 교체되어야 합니다. 이 두 가지는 차후에 개선되고 해결될 수 있으리라고 여겨집니다. 오늘날 칼자루는 자연과학자 내지 기술자에게 쥐어져 있습니다. 

 

 

사진은 블라디보스톡의 모습을 보여주고 있습니다. 통일이 되어 기차가 대륙을 횡단하게 되면 우리는 기차를 타고 이곳으로도 여행할 수 있을 것입니다.ㅎㅎ