|
|
[근대] 증기기관차 (브리)
증기기관차 기관차 機關車 locomotive 선로 위에서 철도 차량을 끄는 데 쓰이는 각종 동력차(動力車). 기관차의 3대 동력원은 증기·전기·석유이다. 실제 철도 차량을 끌었던 최초의 기관차는 '뉴캐슬'로서 1803년 리처드 트레비식이 웨일스의 한 광차궤도에 이용하려고 만든 것이었는데, 당시의 레일이 감당하기에는 너무 무거워 실제 운행에는 문제가 있었다. 최초의 실용적인 기관차는 1812년 영국 잉글랜드 지방 리즈 근처 미들턴 탄광의 감독이었던 존 블렝킨솝에 의해 만들어졌다. 존이 만든 기관차의 구조는 2개의 수직 실린더가 2개의 축을 움직이고 그 축들이 다시 래크 레일에 맞물린 치상바퀴를 차례로 움직이는 방식이었다. 1829년에는 기술자 조지 스티븐슨이 기관차 '로켓'의 개발을 완성해 초대 증기기관차의 원형이 등장하게 되었다. 그는 그때까지 사용되던 단일 화관(火管) 보일러 대신 화관이 여러 개 달린 연관(煉管) 보일러를 만들었다. 로켓은 또한 현대 기관차식으로 증기를 뿜어내었으며 화실(火室) 통기장치도 갖추고 있었다. 이 기관차의 피스톤은 1쌍의 동륜(動輪)에 연결되어 있었고 동륜 안쪽에는 철로 위의 미끄럼을 방지하기 위해 불룩한 테두리 형태의 플랜지가 부착되어 있었다. 미국에서는 1825년 존 스티븐스가 최초로 3중철로 트랙에 기관차를 가동시켰다. 이 3중철로 트랙은 가운데 레일이 엔진의 치상바퀴에 맞물리도록 만들어졌다 (→ 색인 : 증기기관). 1쌍의 동륜을 가진 로켓 기관차가 선보인 뒤, 곧 4쌍의 바퀴를 가진 기관차가 개발되었다. 이 기관차는 엔진 무게 때문에 생기는 바퀴와 철로 사이의 단순한 마찰에서 견인력을 얻어 움직이는 방식이었다. 1865년이 훨씬 지난 뒤에도 미국에서 사용된 대부분의 기관차는 4개의 동륜과 함께 파일럿 바퀴라 부르는 4개의 선두바퀴를 엔진에 달아 곡선궤도를 돌 때 유도장치로 이용하도록 만들어졌다. 당시에는 이 기관차의 유형이 '미국표준'이라고 알려져 있었는데, 다른 모든 증기기관차와 마찬가지로 이 경우에도 먼저 물을 끓이고 거기서 나오는 증기를 실린더로 보내 증기를 배출할 때 발생하는 큰 힘이 동륜에 연결된 피스톤을 작동시켜 바퀴를 돌리고 기관차와 뒤에 연결된 차량들을 움직이도록 되어 있었다. 20세기 들어 증기기관차는 거대하고 복잡한 기관으로 발전되어 차량이 200개 달린 화물차를 시속 120㎞로 움직일 수 있게 되었다. 동륜은 지름 2m 정도로 커졌으며 가장 큰 엔진의 경우 그 지름이 4.8m에 이르는 것도 있었다. 운전석 뒤에 있는 보다 작은 크기의 '견인바퀴'는 거대한 수평 보일러에 물을 끓이는 큰 화실을 떠받쳐 그 화실에서 열을 보낼 수 있게 해주었다. 증기기관차는 특히 유럽에서 많이 이용된 석탄이나 때로는 석유 등의 자체 연료를 싣는 탱크를 갖추고 있었지만, 대부분의 다른 기관차들은 뒤에 연결된 차량에 연료와 물을 실었다. 증기기관차는 구조가 단순하며 마멸에도 매우 잘 견딘다. 그러나 비교적 짧은 주행 뒤에도 많은 손질이 필요하고 심한 진동으로 인해 철로가 쉽게 뒤틀리며 각각의 엔진을 서로 다른 승무원들이 맡아야 하는 불편이 있었다. 또한 불완전연소와 열손실로 인해 열효율이 좀처럼 6%를 넘지 못했다. 이러한 요인들 때문에 오늘날 증기기관차는 거의 사라지고 말았으나, 중국을 비롯해 인도와 사하라 사막 이남의 일부 아프리카 지역에서는 아직도 매일 증기기관차가 운행되고 있다. 출전 : [브리태니커백과사전 CD GX], 한국브리태니커, 2004 |
| 
|
 [근대] 스티븐슨 (두산) |
 [근대] 증기기관차 (한메) |
