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[철도공학] 기차와 지하철 공학이야기

오늘은 철도공학에 대한 공학이야기를 말씀드리려고 합니다. 남과북이 철로 공동조사를 시작하는 시점에서 어떻게 철도가 운영되고 어떤 열차가 있는지 설명드리겠습니다.

철도공학은 토목공학의 세부분야입니다. 간단히 말하면 전철, 기차가 다니는 철로를 건설함에 있어서 필요한 학문 분야라고 말씀드립니다.

 철도공학

철도운영에 필요한 선로, 차량, 전기운전설비, 신호보안설비, 정차장 등 여러 설비와 그 운용에 대해서 공학적으로 연구하는 학문을 말합니다.

 철도의 운행원리

철도의 기본 구조는 선로와 차량으로 크게 나눌 수 있습니다. 선로의 레일과 차량의 차륜과의 접점에서부터 그 기능이 시작된다고 볼 수 있습니다. 즉 레일과 차륜이 철도의 기초가 되는 셈입니다.

차륜은 무거운 차레를 짊어진 상태에서 좁은 레일 위를 빠른 속도로 주행해야 하므로 그 안전성에 모든 원리가 집약되어야 합니다.

차륜과 레일의 역학적 조합으로 안전운행이 이루어지므로 플랜지, 차륜구배, 캔트, 슬랙 등의 작용이 종합된 원리에서 이루어진다고 할 수 있습니다.

 철길에 자갈을 까는 이유

대부분의 철길에는 자갈이 깔려있습니다. 그 이유는 흙이나 모래, 시멘트 등보다 투수성이 강하고 철로를 단단히 고정시켜 열차의 무게를 분산시키기에 효율적이기 때문입니다.

또한 비용적인 문제도 있습니다. 지하철은 대부분 시멘트로 고정을 시키기도 하지만 비용이 막대하기 때문에 자갈을 쓰는 이유도 있습니다.

또 한가지 이유는 사고의 원인이 될 수 있는 선로 주변의 잡초 성장을 억제하여 열차가 안전하게 운행할 수 있도록 도와주고 있습니다.

 기차의 종류

우리나라 기차는 한국철도공사가 운행하고 있으며 등급별로 열차를 나누고 있습니다.

 고속철도의 원리

우리나라는 최초의 고속철도로 KTX와 함께 최근에 운행되어지는 SRT 두개의 고속열차가 운행 중입니다. KTX는 차량 20대가 연결되어 그 길이가 무려 388m, 무게는 780톤에 이릅니다.

이 열차가 시속 300km라는 빠른 속도로 달리기 위해서는 추진장치, 제동장치, 집전장치(외부에서 전기에너지를 받는 장치), 열차제어장치 등 여러 장치들이 필요합니다.

 추진장치

전동기와 이를 조정하는 장치(주전력변환장치)로 구성이 되어 있으며, 전동기는 전기에너지를 회전힘으로 바꾸어 주는 기계로 KTX에 사용된 전동기 1대가 낼 수 있는 힘은 말 1,500마리가 내는 힘과 같습니다. KTX에는 전동기가 총12개가 있으므로 1만 8천 마리의 말이 끄는 것과 같은 힘으로 달릴 수 있는 것입니다.

 제동장치

KTX에 사용되는 제동장치는 두가지가 있습니다. 하나는 자전거나 자동차에서 볼 수 있듯이 돌아가는 쇠판을 다른 물건으로 마찰시켜 열에너지로 소모하는 기계적인 방법이 있고, 다른 하나는 운동에너지를 전기에너지로 변환시켜 다른 열차에게 주거나, 열로 소모시키는 전기적인 방법이 있습니다.

전기적인 방법은 에너지를 재사용 할 수 있기때문에 자주 사용되고 있습니다. 하지만 느린 속도에서는 사용할 수 없어 기계적인 방법을 사용하고 있습니다.

 집전장치

발전소에서 만들어낸 전기를 열차가 사용할 수 있도록 선로에 설치된 전선에서 전기를 가져가는 장치입니다. 이 장치는 고속으로 흔들리면서 달리는 열차가 전선으로부터 끊어짐이 없이 전기를 받아야 하기 때문에 공기압력으로 열차에 연결된 판을 전선에 밀어 붙여 전기가 통하도록 하는데, 열차가 빠르게 달리면 흔들리는 양이 많아지기 때문에 전선과 연결이 끊어지지 않도록 세기를 정교하게 계산하여 만든 스프링과 감쇠기가 일정하게 붙어 있도록 하고 있습니다.

최근에 발생한 오송역 전차선 단전 사고도 열차에 전기가 제대로 공급되지 못해 발생한 사고이기 때문에 집전장치의 중요성을 보여주고 있습니다.

 열차 지연 보상금

KTX, ITX와 같은 고속열차

20분 이상 ~ 40분 미만 지연  :  12.5%

40분 이상 ~ 1시간 미만 지연  :  25%

1시간 이상 지연  :  50%

새마을호, 무궁화호

40분 이상 ~ 80분 미만  :  12.5%

80분 이상 ~ 120분 미만  :  25%

120분 이상  :  50%

열차 운행 중단 때 환불은 물론 열차운임의 3~10%의 배상금을 추가로 받을 수 있습니다.

기차는 이렇게 지연 보상금이나 배상금이 책정되어있어 고객들의 불편을 보상해 줄 수는 있지만 전철과 지하철 고장 및 지연시 피해자들에 대한 보상은 이루어지지 않는 현실입니다.

잦은 기차와 지하철 고장으로 인한 승객들의 불편과 안전에 대한 불안함을 해소 할 수 있도록 철저한 문책과  책임을 져야 할 것입니다.

철도공학을 공부하는 많은 분들의 노력으로 어서 빨리 해결되어지길 바랍니다.

[교통공학] 교통사고 공학이야기

산업화가 진행되면서 자동차 보급이 급격히 늘어나고 있습니다. 자동차로 인해서 삶의 편리함도 주기도 하지만 환경적인 나쁜영향도 무시할 수 없으며 또한 교통사고로 인한 심각한 사회경제적 피해를 주고 있기도 합니다.

교통사고도 공학적인 분석을 통하여 해결하기도 합니다. 공학은 어느 분야나 관련되어있습니다.

오늘은 교통사고 공학이야기를 해보도록 하겠습니다.

 교통공학이란?

사람과 재화의 이동을 안전성, 신속성, 편리성, 경제성의 관점에서 원활하게 하기 위해

교통시설의 운영 및 관리, 기능적 설계, 계획에 관한 전문적이고 과학적인 원칙의 응용

과학과 수학을 이용하여 사람에게 편리하고 유용하게끔 승객과 화물을 이동시키는 공학

도시 가로 및 도로상의 승객과 화물이동을 안전하고 효율적으로 하기위한 공학의 한 분야

교통공학을 정의하는 개념은 다양하다고 할 수 있습니다. 분명히 말할 수 있는것은 교통공학은 우리 실생활과 밀접하게 관련있다는 것입니다.

 교통사고와 공학

교통사고는 인적요인, 차량요인, 도로환경요인이 복합적으로 결합되어 발생하기 때문에 어느 특정의 사고를 명확하게 재현하여 원인을 규명한다는 것은 쉬운일이 아닙니다.

공학을 접목시켜 사고현장에 나타나는 타이어자국이나 노면흔적, 잔존물의 위치, 사고차량들의 손상상태 및 최종위치 등의 물리적 흔적을 역학적으로 해석하여 교통사고의 발생당시, 전/후의 상황을 공학적으로 재현함으로써 사고당사자는 물론 보험회사, 공제조합, 경/검찰, 법원 등의 많은 관게인들이 사고를 보다 정확하게 이해하고 공정하게 처리할 수있게 됩니다.

교통사고공학은 물리법칙에 따라 나타나는 차량의 파손, 승차자의 부상, 노면의 흔적 등의 물리적 자료와 인간공학, 자동차구조, 자동차운동, 충돌역학 등을 통해 사고의 원인과 충돌 전,후 상황을 과학적으로 재현하는 것입니다.

 알아놓으면 좋은 교통사고 법률 상식

피해자가 사망한 사고, 가해자가 도주하거나 사고후 미조치하거나 음주측정을 거부한 경우 및 교통사고 발생에 가해자의 중과실이 있는 교통사고는 가해자의 종합보험 가입 여부와 피해자와의 합의 여부를 불문하고, 가해자는 형사 입건 및 처벌됩니다.

그 외의 사건에 경우는 대부분 가해자와 피해자간의 합의가 중요합니다. 차대 차 사고인 경우 과실 합의가 이루어져 대부분 공정하게 과실이 적용되지만, 보행사고의 경우 개인 간 과실을 판단해야 하기에 과실 분쟁으로 번질 수 있습니다. 따라서 증거수집은 필수적이고 중요하다고 할 수 있습니다.

 동일방향으로 같은 차선에서 주행 중 앞서가던 B자동차를 뒤에서 달리던 A자동차가 추돌한 경우는 A자동차에게

100%의 과실이 책정 됩니다. ​전방을 잘 살피지 않았고 안전거리 미확보 등의 책임이 있다고 할 수 있습니다.

후방추돌 교통사고의 경우 보통 상대방의 100% 과실을 인정합니다.
그래서 피해자가 가입한 보험사에 따로 연락할 필요 없이, 모두 가해자 보험으로
처리되며 치료비와 더불어 교통사고 보험금 산정을 할 수가 있습니다.

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 아파트, 학교운동장 등에서 후진하고 있는 차량의 뒤를 걷다가

사고가 발생할 경우에는 기본과실이 자동차 80%, 보행자 20%로 책정될 수 있습니다.

하지만 이때에는 사고의 상황에 따라 100%의 과실도 가능합니다

​자동차는 보행자의 정상적 통행을 방해 할 우려가 있으면 후진을 해서는 안되며

보행자는 후진하는 자동차의 뒤에서 보행 시 주의해야 할 의무가 있기 때문입니다.

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 자동차가 주유소나 골목길 쪽으로 진입할 때인도에서 오토바이가  갑자기 나타날 때가 있는데

 인도에서 주행하던 오토바이에 70-80%의 과실이 산정되는데

이때에도 사고 상황에 따라 차이가 있습니다.

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 보도와 차도가 구별이 없는 도로에서 보행자가 도로의 중앙 부분을 보행하다

자동차와 부딪치는 사고가 발생했을 땐 보행자에게 20%의 기본과실이 산정됩니다.

​원칙적으로 보행자는 차도와 구별이 없는 도로라면 길 가장자리로 보행해야 합니다.

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 두 대의  자동차가 동일방향으로 각각 차선에서 주행 중, 앞서가고 있던 B자동차가 진로를

변경하고, 후행하는 A자동차는 직진하면서 사고가 일어 날 수 있습니다.

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진로를 바꾼 B자동차의 경우 뒤 따라오는 차가 있는지 확인하여야 할 의무가 

 더 많다고 할 수 있어 기본과실이 70%의 비율로 산정할 수 있습니다.

 교통사고 대처법

교통사고가 발생시 당황하고 정신이 없어서 어떻게 대처해야 할지 헤매게 됩니다. 급박한 순간일 수록 당황하지 마시고 대처하시면 되겠습니다.

 사고가 발생하면 일단 정차 후 사고를 확인

사고 발생시 정차 후 확인 할 때에는 비상등을 켜고 삼각대를 세우고, 사건현장을 찍어서 증거를 가지고 계셔야 합니다.

- 상대차량 블랙박스 촬영 여부 확인

- 20 ~ 30m 떨어진 거리에서 양차량과 차도가 나오도록 촬영

- 사고 접촉 부위 촬영

- 차량의 바퀴 방향 촬영

- 상대차량 번호판 촬영

 보험사에 연락해 현장접수 진행

보험사에 연락시 상세한 사고경위, 차량번호, 사고시각 및 장소를 상세히 알려줘야합니다. 인사사고나 12대 중과실로 인한 사고라면 반드시 현장에서 경찰에 신고하셔야 더 큰 처벌을 면할 수 있습니다.

 12대 중과실

1. 신호 및 지시위반

2. 중앙선 침범(불법U턴)

3. 제한속도 20km 이상 초과

4. 앞지르기/끼어들기

5. 철길 건널목 통과방법 위반

6. 횡단보도 보행자 보호 위반

7. 무면허 운전

8. 음주운전 위반

9. 보도침범, 보도횡단 방법 위반

10. 승객 추락방지의무 위반

11. 어린이 보호구역 안전의무 위반

12. 화물고정조치 위반 

교통사고는 그 어떤 것이라도 위험하고 일어나면 안되는 일입니다. 항상 안전 운전하시기 바랍니다.

미국 중간선거 상원 하원 차이점

11월 6일 미국에서 중간선거가 시행되면서 전세계에 이목이 집중되었습니다. 공화당이 승리를 차지할 것인지 민주당이 승리를 차지할 것인지에 대해 많은 관심이 있었습니다. 결과는 상원에서는 공화당이 승리하였고 하원에서는 민주당이 승리하였습니다. 이에 따라 북한과 미국과의 관계가 어떻게 전개될지에 많은 귀추가 주목되고 있습니다. 그 중에서 제일 궁금했던 점이 미국 선거에서 상원과 하원의 차이점입니다. 우리나라와는 명칭이 다른 것입니다. 그렇다면 상원과 하원의 차이점이 무엇인지에 대해 알아보겠습니다.

 미국의 정치제도

미국은 권력을 3등분하여 힘의 균형을 이루고 있습니다. 행정권, 입법권, 사법권으로 나뉘고 있는데요. 입법부인 의회에서 상원과 하원으로 나뉘어져 민주주의를 실천하고 있습니다.

미국은 입법부가 독립적인 활동을 하는 두개의 의회 바로 상원과 하원으로 구성되는 양원제를 채택하여 시행하고 있습니다.

연방정부의 모든 입법권은 의회에 있습니다.

 상원과 하원의 차이점

크게 차이를 들자면 상원은 주정부와 주의회를 대표하고 있습니다. 하원은 국민들의 대표기관이라고 할 수 있습니다.

상원은 총 100명으로 6년의 임기를 수행하며, 각 주별로 2명의 의원을 선출하며 하원은 총 438명으로 임기는 2년입니다.

상원과 달리 각 주의 인구에 비례하여 의원 정수를 배분하여 선출하게 됩니다.

법을 제정하는 절차에서도 많은 차이가 있습니다. 상원은 법안 제출시 인원 제한없이 공동제안이 가능하나 하원에서는 25명의 한도 내에서 공동제안이 가능합니다.

취임 연령에서도 상원과 하원은 차이를 보이고 있습니다. 상원은 30세 이상이 되면 취임할 수 있는 반면 하원은 시민권 취득 후 7년이 넘은채 만 25세이상이 되어야 취임할 수 있습니다.

이렇게 미국 선거는 각 주별로 상원과 하원을 선출하면서 입법부를 구성하고 있습니다.

11월 6일 미국 중간선거 결과를 바탕으로 앞으로의 트럼프 행정부가 나아갈 방향이 어떻게 변화될지에 많은 관심이 집중되고 있습니다. 북미관계의 긍정적인 방향으로 남북관계 또한 더욱더 나아지기를 희망합니다.

토목공학 알아보기

매력적인 전공 토목공학에 대해 설명해드리는 시간을 가져보도록 하겠습니다.

 토목 공학이란?

토목공학(Civil Engineering)은 인류 문명의 발달과 함께 시작된 학문으로, 문명 발달 과정에서 자연적 환경, 재해 등으로부터 인류의 안전을 보장하고 의식주 문제를 해결하기 위한 제반의 노력과 시도들이 그 시초이다. 인류가 대자연적 한계를 벗어나 생활수준 향상을 도모하기 위한 연구와 기술이 집약된 학문이다. 구체적으로는 교량, 도로, 터널, 항만, 댐, 운하, 지하철, 철도, 공항, 발전소, 환경구조물 건설 등 인간의 사회생활에 근간이 되는 기반 시설의 제공을 담당하고 있다. 또한 도시 계획, 교통, 상하수도 시설 등 인류의 생활환경과도 밀접한 관련을 갖고 있는 학문이다.

토목공학은 노가다학과이다?

흔히들 토목공학은 노가다 학과라는 말이 시중에 들리곤 합니다. 토목을 하면 공사장에서 일을 하는 것이다. 매우 힘든 일이다. 3D업종이다라는 인식이 많은 분들에게 심어져있습니다. 하지만 토목은 우리의 일상을 편리하게 해주는 인프라시설을 설계하고 시공하는 업종의 전공이라고 할 수 있습니다.

 토목과 건축의 차이

흔히들 건축은 잘알고 있지만 토목은 어떤 분야인지 정확히 모르는 경우가 많습니다. 크게 보자면 건축과 토목은 규모의 차이라고 말씀드릴 수 있습니다.

건축은 사람들이 실제로 생활하는 공간인 아파트, 주택, 기차역 등을 만드는 분야이며 토목은 교통, 도시 그리고 환경과 관련된 다리, 도로, 댐등 비교적 규모가 큰 구조물을 건설하는 분야라고 말씀드릴 수 있습니다.

 토목공학의 세부적인 분야

토목은 세부적인 분야가 많습니다. 교통, 구조, 도로, 항만, 철도 등 토목구조물에 대한 분야로 세세하게 나누어 질 수 있습니다. 우리 생활에서 편리하게 해주는 인프라 시설을 만들어주는 토목공학이야 말로 매력적이고 건설적인 전공이라 말할 수 있을 것입니다.

토목이 없었더라면 우리가 서울에서 부산을 편하게 자동차나 철도를 이용해서 다니지 못할 것이고 깨끗한 물 또한 먹지 못했을 것입니다. 또한 자연재해에 그대로 노출되어 불필요한 희생을 많이 발생하게 했을 것입니다.

이처럼 토목은 우리의 삶을 편리하게 해줄 뿐만 아니라 우리의 생명 또한 지켜주고 있는 분야라는 것을 말씀드립니다.

 토목공학을 전공하면 할 수 있는 진로는?

토목공학을 전공하게 되면 크게 네가지 진로로 나눌 수 있습니다. 첫번째로는 시공사나 설계사에 들어가는 경우가 있습니다. 시공사에 입사할 경우 직접 공사현장에서 공사를 지휘 감동하게 되고 설계사에 입사하게되면 공사가 잘 수행될 수 있도록 구조물을 설계하는 업무를 수행하게 됩니다.

두번째로는 공공기관 및 공무원이 있습니다. 이쪽 진로를 선택할 경우 직접 공사에 대한 발주 및 총체적인 업무를 총괄하게 되고 관리업무를 주로 한다고 보시면 되겠습니다.

세번째로는 연구전문기관입니다. 연구전문기관에 입사하는 경우는 주로 석사나 박사학위를 가지고 있는 경우가 많으며 입사하게되면 토목분야 관련 용역 연구를 수행하게 됩니다.

네번째로는 대학원에 진학하거나 유학을 통해 더욱더 세세한 토목공학에 전공에대한 공부를 하는 경우가 있습니다.

토목공학에 대해 간략하게 알아봤습니다. 앞으로도 더욱더 알차고 깊이있는 전공 내용으로 찾아뵙겠습니다.