로터리 제설차
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1. 개요
로터리 제설차는 눈이 많이 쌓인 지역에서 철도 선로의 눈을 제거하는 데 사용되는 특수 차량이다. 1869년 캐나다의 J.W. 엘리엇에 의해 발명되었으며, 회전하는 날개로 눈을 잘라 배출하는 방식으로 작동한다. 로터리 제설차는 쐐기형 제설차로 처리하기 어려운 깊고 단단한 눈을 제거하는 데 효과적이지만, 유지 보수 비용이 높아 고정 블레이드 제설차나 불도저에 비해 덜 사용된다. 현재는 박물관 철도에서 보존되거나, 도로 접근이 어려운 지역을 위해 예비로 보관되는 경우가 많다. 2001년에는 북미 철도 명예의 전당에 헌액되었다.
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| 로터리 제설차 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 유형 | 철도 차량 |
| 용도 | 제설 |
| 작동 방식 | 회전식 날개 |
| 동력 | 증기, 디젤, 전기 |
| 역사 | |
| 발명가 | J.W. 엘리엇 |
| 발명 연도 | 1869년 |
| 최초 제작 국가 | 캐나다 |
| 작동 원리 | |
| 작동 방식 | 회전하는 날개를 사용하여 눈을 퍼내고 옆으로 던짐 |
| 특징 | 많은 양의 눈을 빠르게 제거 가능 특히 깊은 눈이나 단단하게 굳은 눈 제거에 효과적 |
| 주요 구성 요소 | |
| 회전 날개 | 눈을 퍼내는 역할 |
| 슈트 | 퍼낸 눈을 던지는 방향을 조절 |
| 동력 장치 | 회전 날개를 구동하는 장치 (증기, 디젤, 전기) |
| 차체 | 전체 장비를 지지하고 이동시키는 역할 |
| 활용 | |
| 주요 사용 국가 | 캐나다 미국 일본 유럽 국가 |
| 사용 환경 | 폭설이 자주 내리는 지역의 철도 노선 |
| 장점 | 빠른 제설 속도 깊은 눈 제거 능력 단점: 높은 유지 보수 비용 복잡한 작동 메커니즘 |
| 기타 | |
| 참고 | 로터리 제설차는 철도 외에도 도로, 활주로 등 다양한 장소에서 사용됨 |
2. 역사
철도에서 로터리 제설차는 쌓인 눈을 파쇄하거나, 러셀차 등이 옆으로 밀어 쌓아둔 눈 벽을 앞쪽의 날개(과거에는 맥레차라는 별도 차량 사용)로 모아 회전 날개를 이용해 멀리 날려 보내는 방식으로 작동한다.
초기에는 기관차가 뒤에서 미는 방식의 단독 차량 형태로 운영되었으며, 일본에서는 화차의 일종으로 분류되기도 했다. 그러나 이 방식은 유지 비용이 많이 들고 여름철에는 사용되지 않아 비효율적이라는 단점이 있었다. 이러한 문제로 인해 1960년대부터는 전용 디젤 기관차의 전방에 부착하는 장치 형태의 로터리 제설차가 개발되어 기존의 단독 차량을 점차 대체하게 되었다. 이 새로운 형태는 넓은 집설용 날개를 갖추어 기존에 별도로 필요했던 맥레차 없이도 제설 작업을 수행할 수 있게 되었다.
현재는 이러한 기관차 부착형 로터리 제설차의 수도 줄어드는 추세이며, 소형 궤도 모터카에 로터리 제설 장치를 부착한 형태(차량이 아닌 기계로 취급)가 제설 작업의 주류를 이루고 있다.
2. 1. 개발
로터리 제설차는 1869년 캐나다 토론토의 치과의사 J.W. 엘리엇에 의해 처음 고안되었다. 그러나 엘리엇은 실제 작동하는 모델이나 시제품을 만들지는 못했다.[1] 이후 온타리오주 오렌지빌의 오렌지 줄(Orange Jull)이 엘리엇의 설계를 바탕으로 이를 확장하여 모래를 이용해 시험한 작동 모델을 제작했다. 1883년에서 1884년 겨울 동안, 줄은 토론토의 레슬리 형제와 계약하여 실물 크기의 시제품을 제작했고 이는 성공적이었다. 줄은 이후 자신의 설계에 대한 권리를 레슬리 형제에게 매각했으며, 레슬리 형제는 미국 뉴저지주 패터슨에 로터리 증기 삽 제조 회사(Rotary Steam Shovel Manufacturing Company)를 설립했다. 실제 차량 제작은 패터슨에 위치한 쿡 로코모티브 앤 머신 웍스(Cooke Locomotive & Machine Works)가 맡았다.[2]
한편, 루이스 P. 캠벨(Lewis P. Campbell) 대령 역시 로터리 제설차의 발명가 중 한 명으로 알려져 있다.[3] 그는 1929년에 출원된 미국 특허 1848554에 발명자로 등재되어 있다.[4]
3. 작동 방식
기존의 쐐기형 제설차는 철도 궤도 위의 눈을 옆으로 밀어내는 방식이었으나, 깊게 쌓인 눈을 치우는 데는 한계가 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 로터리 제설차가 개발되었다. 로터리 제설차는 눈이 너무 깊거나 단단하게 쌓여 일반 제설차로 처리하기 어려울 때 주로 사용된다.
로터리 제설차는 전면에 부착된 큰 원형 회전 날개(블레이드)를 이용해 눈을 잘게 부순다. 부서진 눈은 날개 뒤쪽 통로를 통해 위쪽의 배출 슈트로 보내져 선로 밖으로 멀리 날려 보낸다. 배출 슈트는 눈을 좌우 원하는 방향으로 던지도록 조절할 수 있다. 작업자는 블레이드 위쪽과 뒤쪽에 위치한 운전실에서 회전 날개의 속도와 눈 배출 방향을 제어한다.
많은 로터리 제설차는 자체 추진 기능이 없어, 뒤에 연결된 하나 이상의 기관차가 밀어주는 방식으로 이동한다. 제설차 내부에 별도의 엔진이 있어 회전 날개를 작동시킨다. 디젤 기관차가 보편화되면서, 운전실에서 뒤따르는 기관차까지 원격으로 제어할 수 있는 다중 유닛 열차 제어 기능이 추가되기도 했다.
로터리 제설차는 눈을 부수는 데 열차의 속도에 의존하지 않기 때문에 저속으로 운행할 수 있다. 이는 고속 운행 중 탈선 시 큰 사고로 이어질 수 있는 산악 지형에서 특히 유리한 장점이다.
캘리포니아주 도너 패스와 같이 눈이 매우 많이 내리는 지역에서는 특수한 방식으로 로터리 제설차를 운용하기도 했다. 서던 퍼시픽 철도는 열차 양쪽 끝에 로터리 제설차를 배치하고 그 사이에 2~3대의 기관차를 연결하여 운행했다. 이때 양쪽 제설차의 날개는 서로 반대 방향을 향하도록 설치했다. 이렇게 하면 제설 작업 후 되돌아올 때 새로 쌓인 눈에 막히지 않고 원래 지점으로 복귀할 수 있었으며, 복선 구간에서 한쪽 선로를 치운 뒤 방향을 바꿔 다른 쪽 선로를 효율적으로 제설하는 것도 가능했다. 이러한 운용 방식은 1952년 1월 '시티 오브 샌프란시스코' 열차가 도너 패스에서 고립된 사고 이후 표준적인 제설 방식으로 자리 잡았다.
일본의 철도에서도 로터리 제설차가 사용된다. 일본의 로터리 제설차는 앞쪽의 날개로 눈을 긁어모으거나, 러셀차 등이 옆으로 밀어 쌓아둔 눈 벽을 부순 뒤, 회전 날개를 이용해 멀리 날려 보내는 방식으로 작동한다. 과거에는 기관차가 밀어주는 단독 차량(화차의 일종으로 분류) 형태였으나, 유지 비용 문제와 여름철 활용도 저하 문제로 인해 1960년대부터는 전용 디젤 기관차에 부착하는 형태의 로터리 장치가 개발되어 기존 단독 차량을 대체했다. 폭이 넓은 집설 블레이드를 갖추게 되면서 맥레차 없이 단독으로 제설 작업이 가능해졌다. 현재는 이러한 기관차 부착형 로터리 장치도 점차 줄어들고, 소형 궤도 모터카에 로터리 제설 장치를 부착한 형태(차량이 아닌 기계로 취급)가 제설 작업의 주류를 이루고 있다.
4. 종류
쐐기형 제설차는 철도 궤도에서 눈을 옆으로 밀어내는 전통적인 방식이지만, 깊게 쌓인 눈을 처리하기에는 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 로터리 제설차가 개발되었다. 로터리 제설차는 전면에 장착된 큰 회전 날개(블레이드)를 이용하여 눈을 잘게 부수고, 지정된 방향의 배출 슈트를 통해 궤도 옆으로 멀리 날려 보내는 방식으로 작동한다. 이 방식은 쐐기형 제설차와 달리 열차의 속도에 의존하지 않고 저속에서도 효과적으로 눈을 제거할 수 있어, 특히 탈선 위험이 높은 산악 지역에서 유용하게 사용된다.
대부분의 로터리 제설차는 자체 추진 기능이 없어 뒤에서 하나 이상의 기관차가 밀어주는 방식으로 운행된다. 제설차 자체에는 회전 날개를 돌리기 위한 별도의 엔진(과거에는 증기 기관, 현재는 주로 디젤 엔진 또는 전기)이 탑재된다. 운전실에 탑승한 작업자는 회전 날개의 속도와 눈 배출 방향을 조절하며, 다중 유닛 열차 제어 시스템이 적용된 경우 뒤따르는 추진 기관차까지 제어할 수 있다.
로터리 제설차는 크기와 용도에 따라 다양하게 나뉜다. 철도 노선과 같이 넓은 지역의 많은 눈을 치우기 위한 대형 제설차는 주로 건설 기계 제조사에서 생산한다. 반면, 보도나 생활 도로 등 비교적 좁은 공간의 제설을 위한 소형 제설기는 혼다, 야마하와 같은 오토바이 제조사나 얀마, 구보타 등의 농기 제조사, 중장비 제조사 등에서 다양한 형태로 생산하고 있다.
4. 1. 동력원
초창기 로터리 제설차는 회전 날개(블레이드)에 동력을 공급하기 위해 차체 내부에 증기 엔진을 장착했다. 일부 증기 동력 제설차는 여전히 운용되고 있으며, 특히 알래스카의 화이트 패스 앤 유콘 노선에서는 철도 동호인과 사진작가를 위해 매년 시연 운행을 하기도 한다.현대의 로터리 제설차는 주로 디젤 또는 전기 동력을 사용한다. 기존의 증기 제설차 중 다수가 전기식으로 개조되었다. 전기 제설차는 동력을 공급받는 방식에 따라 두 가지로 나뉜다. 하나는 기관차로부터 직접 전력을 공급받는 방식이고, 다른 하나는 동력 장치에 반 영구적으로 연결되는 방식이다. 이 동력 장치는 보통 견인 전동기가 제거된 구형 기관차를 활용하는데, 속칭 '달팽이'라고 불린다. 이는 엔진 없이 다른 기관차에서 전력을 공급받는 전동 유닛을 '슬러그'라고 부르는 것에서 유래한 것으로, 반대로 엔진은 있지만 전동기가 없는 경우를 '달팽이'라고 칭하는 것이다.
일본의 철도에서는 과거 로터리 제설차가 단독 차량(화차의 일종으로 분류)으로 기관차의 추진력을 받아 운행되었다. 그러나 유지 비용이 많이 들고 여름철에는 사용되지 않아 비효율적이라는 단점이 있었다. 이 때문에 1960년대부터는 전용 디젤 기관차에 로터리 제설 장치를 부착하는 형태가 개발되어 기존의 단독 로터리차를 대체하기 시작했다. 현재는 이러한 전용 기관차마저 줄어들고, 소형 궤도 모터카에 로터리 제설 장치를 부착한 형태(차량이 아닌 기계로 취급)가 제설 작업의 주류를 이루고 있다.
4. 2. 크기 및 용도
쐐기형 제설차와 같은 전통적인 제설차로 처리하기 어려운 깊은 눈이나 단단하게 쌓인 눈을 치우기 위해 로터리 제설차가 사용된다. 눈을 옆으로 밀어내는 쐐기형 제설차와 달리, 로터리 제설차는 전면의 회전날개로 눈을 잘게 부수어 멀리 날려 보내는 방식으로 작동한다. 이 방식은 눈을 치우기 위해 열차의 빠른 속도에 의존할 필요가 없어 저속 운행이 가능하며, 이는 고속 운행 시 탈선의 위험이 큰 산악 지역에서 특히 유용하다.
눈이 매우 많이 내리는 캘리포니아주 도너 패스와 같은 지역에서는 철도 회사가 특수한 방식으로 로터리 제설차를 운용하기도 했다. 열차의 양쪽 끝에 로터리 제설차를 배치하고 그 사이에 2~3대의 기관차를 연결하는 방식이다. 이렇게 하면 제설 작업을 하며 지나온 선로가 다시 눈에 덮이더라도 열차가 출발 지점으로 되돌아갈 수 있었다. 또한, 이 열차는 한 선로에서 제설 작업을 마친 뒤 방향을 바꿔 인접한 다른 선로를 청소할 수 있어 여러 개의 선로를 가진 구간을 효율적으로 제설하는 데 유리했다. 이 방식은 1952년 ''샌프란시스코 시'' 열차가 도너 패스에서 고립되었던 사건 이후 서던 퍼시픽 철도에서 표준적인 제설 방식으로 자리 잡았다.
로터리 제설차는 크기와 용도에 따라 다양하게 나뉜다. 대형 로터리 제설차는 주로 철도 노선 제설에 사용되며 건설 기계 제조사에서 생산한다. 반면, 보도나 생활 도로 등 좁은 공간의 제설을 위한 소형 제설기는 혼다, 야마하와 같은 오토바이 제조사나 얀마, 구보타 등의 농업 기계 제조사, 중장비 제조사 등에서 다양한 형태로 생산하고 있다. 특히 개인용으로 제작된 소형 제설기는 폭설 지대 주민들의 겨울철 생활 편의성을 높이는 데 기여하고 있다.
그러나 로터리 제설차는 높은 유지 보수 비용 때문에 경제성이 떨어진다는 단점이 있다. 제설 작업이 필요 없는 해에도 유지 보수 비용은 계속 발생하기 때문이다. 이러한 이유로 대부분의 철도 회사는 유지 보수 비용이 훨씬 적게 들고 연중 다른 용도로도 활용 가능한 불도저나 다른 유형의 제설 장비를 선호하며 로터리 제설차의 운용을 줄여나가고 있다. 또한, 로터리 제설차는 작동에도 에너지가 많이 필요하여 운용 비용이 많이 들기 때문에, 현재는 다른 제설 장비로는 작업이 불가능한 상황에서 최후의 수단으로 사용되는 경향이 있다.
북미 지역에서는 로터리 제설차를 박물관 철도에서 보존하거나, 도로 접근이 어렵고 강설량이 매우 많은 특정 산악 지역을 위한 예비 장비로만 보유하고 있는 경우가 많다. 유니온 퍼시픽 철도가 도너 패스 구간을 위해 보유하고 있는 6대의 로터리 제설차가 대표적인 예이다. 반면, 일본에서는 지형적 특성상 많은 산악 고갯길에서 여전히 로터리 제설차가 널리 사용되고 있다.
5. 보존
| 소유 철도 또는 기관 | 번호 | 전시 장소 | 상태 및 비고 |
|---|---|---|---|
| 알래스카 철도 | 4 | 앵커리지 남쪽 포터 섹션 하우스 주립 역사 유적지 | 전시[6][7] |
| 콜로라도 앤 서던 철도 | 99201 | 콜로라도 철도 박물관 (골든, 콜로라도주) | 전시[8] |
| 덴버 앤 리오 그란데 서던 철도 | OM | 쿰브레스 앤 톨텍 경치 철도 (차마, 뉴멕시코주) | 3피트 협궤 철도용. 1880년 제작, 1907년 협궤 개조, 1976년 마지막 운행 후 전시.[9][10] |
| 덴버 앤 리오 그란데 서던 철도 | OY | 쿰브레스 앤 톨텍 경치 철도 (차마, 뉴멕시코주) | 3피트 협궤 철도용. 1920년대 제작, 1997년 마지막 운행 후 전시. 2020년 2월 복원되어 현재 작동 가능.[9][10] |
| 롱아일랜드 철도 | 193 | 스팀타운 국립 역사 유적지 (스크랜턴, 펜실베이니아주) | 전시 |
| 노던 퍼시픽 철도 | 2 | 수피리어호 철도 박물관 (덜루스, 미네소타주) | 전시[11] |
| 노던 퍼시픽 철도 | 10 | 노스웨스트 철도 박물관 (스노퀄미, 워싱턴주) | 1907년 11월 제작. 전시.[12] |
| 오리건 쇼트 라인 철도 | 762 | 미드 컨티넨트 철도 박물관 (노스 프리덤, 위스콘신주) | 정적 전시[13] |
| 네바다 노던 철도 박물관 | "B" | 네바다 노던 철도 박물관 (엘리, 네바다주) | 전시[14] |
| 서던 퍼시픽 교통 | MW205 | 캘리포니아 주립 철도 박물관 (새크라멘토, 캘리포니아주) | 정적 전시[15] |
| 서던 퍼시픽 교통 | MW206 | 트레인 마운틴 철도 박물관 (칠로퀸, 오리건주) | 정적 전시[16] |
| 서던 퍼시픽 교통 | MW208 | 웨스턴 퍼시픽 철도 박물관 (포톨라, 캘리포니아주) | 작동 가능. 1952년 샌프란시스코 시 (열차) 구조 참여.[17] |
| 서던 퍼시픽 교통 | MW210 | 트럭키 철도 박물관 (트러키, 캘리포니아주) | 전시[18] |
| 서던 퍼시픽 교통 | MW7221 | 로즈빌, 캘리포니아주 | 전시 |
| 유니언 퍼시픽 | 900075 | 일리노이 철도 박물관 (유니언, 일리노이주) | 전시[19] |
| 유니언 퍼시픽 | 900081 | 국립 교통 박물관 (세인트루이스군, 미주리주) | 전시[20] |
6. 명예의 전당
2001년, 로터리 제설차는 북미 철도 명예의 전당에 헌액되었다.[5] 명예의 전당은 북미 철도 산업에 중대한 공헌을 한 인물과 사물을 기리는 곳으로, 로터리 제설차는 "기술 혁신" 부문에서 "전국적" 중요성을 인정받아 헌액되었다.
참조
[1]
웹사이트
ARCHIVED - The Rotary Snowplow - A Canadian Invention! - Yikes! - The Kid's Site of Canadian Trains - Library and Archives Canada
http://www.collectio[...]
[2]
간행물
The Leslie Brothers and Their Giant Snowblower
Trains Magazine
1987-01
[3]
웹사이트
Obituary "Snow Plow Inventor Dies"
http://freepages.mis[...]
[4]
웹사이트
Rotary smtowplow
https://patents.goog[...]
[5]
웹사이트
Rotary Snowplow
http://narhf.org/?p=[...]
North America Railway Hall of Fame
[6]
웹사이트
Jewels of The Alaska State Park System - Anchorage Area
http://dnr.alaska.go[...]
2015-02-15
[7]
웹사이트
Snowfighting on the Alaska Railroad
http://www.alaskarai[...]
2015-02-15
[8]
웹사이트
C&S Rotary Snow Plow No. 99201
http://coloradorailr[...]
2020-10-14
[9]
웹사이트
DRGW.Net {{!}} Narrow Gauge Work Equipment
http://www.drgw.net/[...]
2020-11-06
[10]
웹사이트
2020 to Feature Several Extraordinary Events to Mark 50th Anniversary of Cumbres & Toltec Scenic Railroad's Operation
https://cumbrestolte[...]
2020-11-06
[11]
웹사이트
"#257 Northern Pacific Rotary Snow Plow #2"
http://www.asme.org/[...]
2020-10-14
[12]
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Collection: Northern Pacific Railway Steam Rotary Snowplow #10
http://www.trainmuse[...]
2020-10-14
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Oregon Short Line #762
http://www.midcontin[...]
2020-10-14
[14]
웹사이트
Rotary Snowplow "B"
https://nnry.lunaima[...]
2024-10-06
[15]
웹사이트
Historic 1920s Rotary Snowplow from Railroad Museum's Collection on Public Display
http://www.californi[...]
2020-10-14
[16]
웹사이트
Train Mountain Museum
http://www.tminst.or[...]
2021-11-21
[17]
웹사이트
SPMW 208 & SPMW 8221
http://www.wplives.o[...]
2020-10-14
[18]
웹사이트
Rotary Snow Plow Delivered
http://www.truckeedo[...]
2020-10-14
[19]
웹사이트
Roster of Equipment: Union Pacific Railroad 900075
http://www.irm.org/c[...]
2020-10-14
[20]
웹사이트
Union Pacific #900081 Rotary Snow Plow
http://tnmot.org/col[...]
2020-10-14
[21]
웹인용
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http://www.collectio[...]
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The Leslie Brothers and Their Giant Snowblower
Trains Magazine
1987-01
[23]
웹인용
Obituary "Snow Plow Inventor Dies"
http://freepages.mis[...]
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Rotary smtowplow
http://www.google.co[...]
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