[질문/]일부 특대형 디젤전기기관차를 전기기관차로 개조하는건 어떨까 생각해봤습니다.

[GE C44-9]

앞으로 전철화구간이 더 늘어날 것이지만 한편으로는 너무 많은 수가 재적해있는 특대형을 버리기도 그렇습니다. 그 외에 현재 8200호대가 간선철도에 다량 투입되어 특대형은 화물열차나 중앙선 등지에서 최근 많이 다닌다고 합니다.

그렇지만 또한 현재 나날이 최고치를 경신하고 있는 유가에 특대형 그대로 운행하기도 좀 낭비같다는 생각도 듭니다. 그럼 차라리 봄바르디어 Blue tiger같은 하이브리드 기관차를 별도로 도입하는 동시에 특대형의 처리도 생각해봐야겠죠. 

마침 디젤전기기관차는 디젤발전기를 돌려서 전기를 얻는다는 것 외에는 동력전달방식이 전기기관차와 똑같기 때문에 이를 전기기관차로 개조해보는 것도 한 방편이라 생각됩니다. 이렇게 되면 화물열차도 전기로 견인할 수 있고 8200호대의 모자란 수도 채워줄 수 있을 겁니다.

그러면 대체로 어떻게, 어떤 방식으로 개조해야 옳을까요? 내공이 높으신 분들의 조언을 구하지만 저도 한번 곰곰히 궁리해보려고 합니다.

윗 그림은 미국에서 생산/사용되고 있는 디젤전기기관차들의 전형적인 구조입니다.

(엉성하게나마 제가 그려볼까 생각했지만 써핑 중에 www.railway-technical.com 에서 좋은 그림을 발견하여 가져왔습니다.)

일단 Co-Co방식의 6축 기관차에 6개의 견인전동기가 있네요. 상부구조에서는 연료를 주입받고 배터리를 통해 Electronic Controls(전기제어장치)를 조작, 전원을 키고 엔진을 작동, 그 운동에너지를 Main Alternator(주 발전기), Auxiliary Alternator(보조 발전기)를 통해 전기에너지로 바꾼 뒤 Rectifiers inverter(정류 인버터)로 보내고 정류 인버터는 이 전기에너지를 다시 Traction Motor(견인전동기)로 보내며 견인전동기는 이를 다시 운동에너지로 바꾸어 바퀴를 굴리고 이런 방식으로 기관차를 운전시키겠죠. 대략적으로 특대형 역시 저 구조와 거의 다를 바가 없을 겁니다.

그렇다면, 이를 전기기관차로 개장할 때, 여기에서 필요없는 것은 무엇일까요?

1.연료탱크

2.디젤엔진

3.터보차저

4.라디에이터 팬

5.기어박스

6.드라이브 섀프트

7.라디에이터

정도가 되겠네요.

그럼 이 자리에 달아야 할 기기들은 어떤 것들이 있을까요?

대략

팬터그래프

써킷 브레이커(정류차단기)

변압기

주/보조 정류기

주/보조 인버터

냉각 팬

정도로 생각됩니다. 물론 고수분들은 이 외에도 더 달것이 있으리라고 생각하실수도 있습니다. 이에 대해서는 조언 부탁드립니다.

아무튼 저 정도 구조라면 대략

래디에이터가 있던 공간 → 팬터그래프, 써킷 브레이커

래디에이터 팬 →  보조 정류기, 보조 인버터

디젤엔진, 터보차저 → 주 정류기, 주 인버터

연료탱크 → 변압기

에어 인테이크 → 냉각 팬

이렇게 들어갈 수 있겠네요.

그래서 제가 짧은 실력으로나마 윗 그림을 좀 고쳐봤습니다.

어딘가 좀 많이 허술해보이죠 ^^ 하지만 대략적으로 특대형의 차체를 폐차하지 않고 디젤엔진과 관련부속만 전기기관차 기기들로 교체해준다면 저런 모습이 되겠죠? 참고로 팬터그래프의 위치는 아래 URL의 사진을 참고했습니다.

http://www.northeast.railfan.net/images/bap202.jpg

http://www.northeast.railfan.net/electric4.html

그리고 문제는 견인전동기인데, 기존 제품을 그냥 쓰는 것을 기본으로 상정했지만 여유가 된다면 저런 크기의 기관차에 사용되고 있는 GM1TB2630(EMD), GEB-13(GE)같은 3 Phase AC모터를 사용하는 게 좋을 것 같습니다. 물론 자금이 문제고 기존 자원을 최대한 활용한다면 꼭 필요한 것만 교체해야 하니 그대로 두고 조금씩 자금을 적립한 뒤에 돈이 모이면 다량 구매하는 것도 한 방법이겠죠.

그런데, 여기에서 한가지 궁금한 점이 있습니다. AC4400과 AC6000은 같은 모터를 사용하는데 서로 최대출력이 4400마력, 6000마력으로 다릅니다. 또한 특대형과 7000호대 봉고 역시 전동기는 차이가 없는데 마력이 서로 차이가 납니다.

이는 모터를 손보거나 개량했기 때문입니까? 아니면 엔진/발전기나 인버터의 차이입니까?

[여수행관광열차]

아무리 그래도 디젤기관차도 필요한 데가 있으므로, 7300/7400호대 정도는 유지하고 나머지는 폐차로 이어지는 게 자연스럽지 않은가 하는 겁니다. (혹은 위에 언급된 대로 수출하거나... 그런데 그 '개도국' 중 상당수가 궤간이 안맞긴 하군요) 통계를 보면 의외로 근래에 도입한 디젤기관차도 소수 있는데, 이는 그만큼 DEL을 쓰는 곳이 적지 않다는 것을 입증하는 예가 아닐런지요.

[여수행관광열차]

예컨대 망우에서 경인선 방향으로 오는 화물은 모두 특대형이 견인하는데, 이 구간이 전화되지 않았기 때문이 아닙니다. 한일시멘트공장을 위시해 말단에서 전기기관차를 들일 수 없기 때문이죠. 그런다고 오류동이나 인천까지 끌고 와서 기관차를 바꾸기도 곤란하니 아예 망우 쯤에서 바꿔 오고 하는 겁니다. 비슷한 일이 이를테면 의왕ICD라든가 부산신항만에서도 일어납니다. 그렇다면 100~200량 남짓의 DL은 설령 거의 모든 철도구간이 전화되더라도 필요하게 되지 않을까요. 지금 보유량은 400량이 좀 넘던 것으로 기억하지만요.

[사랑만땅]

잘은 모르지만... 아이디어는 정말 참신한것 같습니다. 그리고 생각은 좋지만은... 이런식의 개조차는 개인적으로 안나왔으면 좋겠네요^^ 이때까지 타본차중에 개조차치고 좋은차를 못봤음^^

[간이역 야간정차 새마을호]

좋은 아이디어입니다! 하지만.. 디자인같은경우를 보았을때 정말 아닌것 같군요. 또한 내구연한도 그렇게 여유도 없고요,

[zzzzZZZZ]

음......비상시(전시)등을 대비해서 그래도 그대로 남겨두는게 좋지 않을까요?? 비상시에 급전 끊기면 아예 움직일 수가 없으니깐..