냉장차

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1. 개요

냉장차는 부패하기 쉬운 상품의 운송을 위해 특별히 설계된 화물차이다. 1842년 매사추세츠 서부 철도에서 실험을 시작으로, 1851년 뉴욕 북부 철도에서 최초의 냉장 화물칸이 운행되었다. 1868년 윌리엄 데이비스는 냉동된 얼음-소금 혼합물로 냉각되는 냉장차를 개발하여 특허를 받았고, 이후 1878년 구스타브스 스위프트는 실용적인 얼음 냉각 철도 차량을 개발하여 냉장 운송의 발전에 기여했다. 20세기 후반에는 기계식 냉동 방식이 도입되었으며, 1960년대에는 밀폐성이 뛰어난 플러그 도어가 사용되었다. 1990년대에는 액체 이산화 탄소를 냉각제로 사용하는 실험이 진행되기도 했다. 냉장차는 냉각 방식, 단열 구조, 차체 구조에 따라 다양한 형태로 제작되었으며, 급행 운송, 2축차, 드라이아이스 냉각, 알루미늄 및 스테인리스 차체, 호퍼차, 트로피카나 주스 열차 등 특수한 용도로 사용되기도 했다. AAR과 일본 국철 등에서 냉장차의 분류 기호를 사용한다.

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냉장차
개요
냉장차의 예
유형	철도 차량
용도	부패하기 쉬운 물품의 운송
구조 및 기능
단열재	단열재를 사용하여 외부 온도 변화를 최소화
냉각 방식	얼음, 드라이아이스, 기계식 냉각 시스템 등
온도 조절	특정 온도를 유지하기 위한 자동 온도 조절 장치
역사
초기 냉장차	얼음과 소금을 사용하여 냉각
기계식 냉장차	20세기 초에 등장, 운송 효율성 향상
활용
주요 운송 품목	식품 의약품 화학 제품
운송 거리	장거리 운송에 적합
장점
온도 유지	신선도 유지가 필요한 제품 운송에 필수적
대량 운송	대량의 화물을 효율적으로 운송 가능
단점
높은 초기 비용	일반 화차에 비해 제작 비용이 높음
유지 보수	냉각 시스템 유지 보수가 필요
관련 용어
보냉차	단열 기능을 강화한 화차
냉동차	더 낮은 온도를 유지할 수 있는 화차
참고
관련 법규	식품 및 의약품 운송 관련 규정 준수 필요
기술 발전	에너지 효율적인 냉각 시스템 개발 노력 지속

2. 역사

냉장차의 역사는 19세기 중반 미국에서 시작되었다. 1842년 매사추세츠 서부 철도에서 부패하기 쉬운 상품을 운송하기 위한 혁신적인 화물차 설계를 실험했고, 1851년에는 뉴욕 북부 철도에서 최초의 냉장 화물칸이 운행을 시작했다.^[2] 초기에는 얼음을 사용하여 냉장하는 방식이 주를 이루었으며, 육류, 과일, 채소 등 다양한 종류의 식품을 수송하는 데 사용되었다. 1867년에는 미국 최초의 냉장 철도 차량 특허가 발급되었다.^[15]

1868년, 미시간 주 데트로이트의 윌리엄 데이비스는 얼음과 소금 혼합물로 냉각되는 냉장차를 개발하여 특허를 받았다. 이 특허는 이후 조지 해먼드에게 판매되었다. 1878년, 구스타브스 스위프트와 앤드루 체이스는 최초의 실용적인 얼음 냉각 철도 차량을 개발하고, 스위프트 냉장 라인(SRL)을 설립했다.

1876년, 독일의 칼 폰 린데는 최초의 기계식 냉동 시스템 중 하나를 개발했다. 1880년에는 미국에서 찰스 윌리엄 쿠퍼가 기계식 냉장 철도 차량에 대한 최초의 특허를 받았다.

19세기 후반부터 20세기 초, 1884년 애치슨, 토피카 앤드 산타페 철도의 자회사 산타페 냉장 수송(SFRD) 설립, 1898년 러시아, 1908년 일본에서 최초의 냉장차 운행 등 냉장차 기술은 꾸준히 발전했다.

1930년대 미국의 냉장차 수는 약 183,000대로 최고조에 달했다. 1958년 최초의 디젤 동력 냉동 장치를 사용한 기계식 냉장차가 운행을 시작했고, 1971년 마지막 얼음 냉각 냉장차가 폐기되었다.

일본에서는 주로 어패류 수송을 위해 냉장차가 사용되었다. 레사 10000형과 렘프 10000형으로 구성된 특급 선어 화물 열차 '도비우오'와 '긴린'이 대표적이다.^[20]

대한민국에서는 일제강점기에 일본의 영향을 받아 냉장차가 생선 수송에 활용되었을 것으로 추정된다. 한국전쟁 이후 주한 미군 군수물자 수송에 활용되기도 했다. 1960년대 이후 냉동 수산물 수요 증가로 냉장차 운행이 활발했으나, 1970년대 이후 냉동 트럭 보급 확대로 철도 냉장차 역할은 축소되었다. 1980년대 이후 냉동 컨테이너 기술 발달로 철도 냉장차는 사라지게 되었다.

2. 1. 배경: 북미

미국 남북 전쟁 이후 시카고는 철도 중심지로 부상하여 대평원에서 사육된 가축을 동부 시장으로 유통하는 데 중요한 역할을 했다.^[1] 당시에는 가축을 산 채로 운송했기 때문에 체중 감소 및 폐사 등의 문제가 발생했다.

지역 가공 시설에 도착한 가축은 도매업자에 의해 동물 도살되었고, 근처 정육점에 신선하게 배달되어 소매 판매되거나, 훈제되거나, 소금 통에 넣어 배송되었다. 생동물을 철도로 수송하는 것은 비효율적이었는데, 특히 동물의 질량의 약 60%가 식용할 수 없다는 점이 문제였다. 장거리 이동으로 약해진 동물의 죽음은 단위당 운송 비용을 더욱 증가시켰다. 육류 가공업체들은 시카고의 포장 공장에서 동부 시장으로 도축된 육류를 운송할 방법을 모색했다.

2. 2. 초기 냉장 운송 시도

1851년 6월, 노던 철도 (뉴욕)(NRNY, 나중에 러틀랜드 철도의 일부가 됨)에서 최초의 냉장 화물칸이 운행을 시작했다.^[2] 이 "바퀴 달린 냉장고"는 추운 날씨에만 작동했기 때문에 제한적인 성공을 거두었다. 같은 해, 오그덴스버그 및 챔플레인 호수 철도(O&LC)는 냉각을 위해 얼음을 사용하여 특별히 제작된 화물칸으로 버터를 보스턴으로 운송하기 시작했다.

1857년 시카고 가축 시장에서 얼음으로 채워진 통을 개조한 일반 화물차에 실려 최초의 가공된 소고기 수송이 시작되었다.^[3] 고기를 얼음에 직접 놓으면 변색이 되고 맛에 영향을 미쳐 실용적이지 않다는 것이 입증되었다. 같은 기간 동안 거스타버스 스위프트는 문을 제거한 10대의 화물차를 연결하여 자른 고기를 운반하는 실험을 했고, 그랜드 트렁크 철도(GTR)를 통해 겨울철에 몇 차례 뉴욕으로 시험 운송을 했다. 이 방법은 너무 제한적이어서 실용적이지 않았다.

디트로이트의 윌리엄 데이비스는 금속 랙을 사용하여 얼음과 소금의 냉동 혼합물 위에 사체를 매달아 놓는 냉장차를 특허냈다. 1868년 그는 이 설계를 조지 H. 해먼드에게 팔았는데, 그는 디트로이트의 육류 포장업자였으며, 오대호의 얼음을 사용하여 제품을 보스턴으로 운송하기 위해 일련의 차량을 제작했다.^[3] 이 차량은 고속으로 곡선 구간에 진입할 때 짐이 한쪽으로 쏠리는 경향이 있었고, 여러 차례 탈선 사고 이후 사용이 중단되었다. 1878년 스위프트는 엔지니어 앤드루 체이스를 고용하여 단열이 잘 되고, 차체 상단에 얼음 칸을 배치하여 차가운 공기가 자연스럽게 아래로 흐르도록 설계된 통풍 차량을 설계했다.^[4] 고기는 차체 하단에 단단히 포장되어 무게 중심을 낮게 유지하고 화물의 이동을 방지했다. 체이스의 설계는 가공된 육류의 온도 조절 수송을 제공하는 실용적인 해결책임이 입증되었다. 이를 통해 스위프트 앤 컴퍼니는 자사 제품을 미국 전역과 국제적으로 배송할 수 있었다.

2. 3. 기계식 냉동

20세기 후반, 기계식 냉동 방식이 기존의 얼음 기반 냉각 시스템을 대체하기 시작하면서 차량에 얼음을 다시 채울 필요가 없어졌다.^[7] 1947년 4월, 미닫이 플러그 도어가 퍼시픽 과일 익스프레스(P.F.E.)에 의해 실험적으로 도입되었고,^[7] 1951년에는 P.F.E.의 R-40-26 시리즈 냉동차가 이 도어를 장착한 최초의 양산 차량이 되었다.^[7] 같은 해, 산타페 철도(Santa Fe Railroad)는 SFRD RR-47 시리즈 차량에 처음으로 플러그 도어를 사용했다.^[7] 이 도어는 차량 적재 및 하역을 용이하게 하기 위해 6피트(약 1.8m)의 더 큰 개방을 제공했고, 단열성이 우수하여 차량 내부 온도를 균일하게 유지했다.^[7] 1970년대 중반까지, 남은 얼음 벙커 차량은 으깬 얼음을 상품 위에 얹는 "상단 얼음" 서비스로 전락했다.^[7]

2. 4. 극저온 냉각

1965년, 산타페 철도는 액체 질소를 냉각제로 사용하는 실험용 냉장차 5대를 제작했다.^[1] 액화 질소에서 발생된 미스트는 온도가 일정 수준 이상으로 올라가면 차량 전체에 뿌려졌다.^[1] 각 차량은 약 1360.78kg의 냉매를 운반했으며, 섭씨 영하 30도를 유지할 수 있었다.^[1] 1990년대에는 몇몇 철도 차량 제조업체들이 액체 이산화 탄소(CO₂)를 냉각제로 사용하는 실험을 했다.^[1] 이는 연료비 상승에 대응하고, 정기적인 유지보수가 필요한 기존의 기계식 냉동 시스템을 대체하기 위한 시도였다.^[1] CO₂ 시스템은 최대 14일에서 16일 동안 화물을 완전히 냉동 상태로 유지할 수 있다.^[1]

수백 대의 "극저온" 냉장차가 냉동 식품 운송에 투입되었지만, 액체 이산화 탄소 비용 상승 등의 이유로 널리 보급되지는 못했다.^[1]

2. 5. 일본의 냉장차 역사

일본에서 최초의 냉장차는 1908년에 등장했으며, 주로 생선 운송에 사용되었다.^[20] ReSo 200형을 시작으로, 1909년에는 ReSo 210형, 1912년에는 ReSo 230형이 등장했다. 이들은 1928년에 모두 国鉄レ1形貨車|Re 1형^일본어으로 재분류되었다. 이 차량들 중 다수가 얼음 벙커를 갖추고 있었지만, 일반적으로 사용되지는 않았다. 생선은 쇄빙과 함께 나무 또는 폼 폴리스티렌 상자에 포장되었다.^[20]

일본에서는 과일, 채소, 육류를 냉장 철도 차량으로 운송하는 것은 흔하지 않았다. 과일과 채소는 비교적 짧은 거리를 운송하기 때문에 통풍차로 충분했고, 육류는 저온 보관이 필요했기 때문에 주요 일본 도시가 해안을 따라 위치해 있어 일반적으로 선박으로 운송되었다.^[20]

냉장차는 제2차 세계 대전에서 심각한 피해를 입었다. 전쟁 후, 점령군은 원래 의도대로 얼음 벙커를 사용하며 많은 차량을 압수했다. 물품은 주로 요코하마에 하역되었고, 냉장 열차는 항구에서 일본 주변의 미군 기지로 운행되었다. 이 무렵, 전쟁 전 생존한 냉장차는 점차적으로 퇴역하고 새로운 유형으로 대체되었다.^[20]

1966년, JNR은 国鉄レサ10000系貨車|ReSa 10000형 및 ReMuFu 10000형^일본어 냉장차를 개발하여 100kph로 운행할 수 있었다. 이들은 생선 화물 특급 열차에 사용되었다. 시모노세키에서 도쿄로 운행하는 "도비우오"(날치) 열차와 하카타에서 도쿄로 운행하는 "긴린"(은비늘) 열차가 운행되었다.^[20]

1960년대에 냉장 트럭이 철도 차량을 대체하기 시작했다. 1970년대의 파업으로 생선 운송에 중요한 신뢰성과 정시성이 손실되었다. 1986년, 마지막 냉장차는 냉장 컨테이너로 대체되었다.^[20]

일본의 대부분의 냉장차는 적은 교통 수요로 인해 4륜이었다. 후기에는 대차가 거의 없었다. 일본 냉장차의 총 수는 약 8,100대였다. 최고조에 달했을 때는 1960년대 후반에 약 5,000대의 냉장차가 운행되었다. 기계식 냉장고가 시험되었지만 널리 사용되지는 않았다.^[20]

일본에는 개인 소유의 냉장차가 없었다. 이는 생선 운송이 국가 정책에 의해 보호되었고 요금이 낮게 유지되었으며, 냉장차 소유에 대한 이윤이 거의 없었기 때문이다.^[20]

2. 6. 대한민국

일본에서는 1891년에 최초로 영업용 냉장차가 등장하여 주로 생선 수송에 활용되었다. 이는 미국과 유사한 방식이었다.^[20] 지방 어항에서 수확한 선어를 수도권이나 긴키권 등 대도시로 수송하는 데 사용되었으며, 레사 10000형과 렘프 10000형으로 구성된 특급 선어 화물 열차 '도비우오'와 '긴린'이 대표적이었다.^[20]

일제강점기에도 이러한 일본의 영향을 받아 냉장차가 생선 수송에 활용되었을 것으로 추정된다.

한국전쟁 이후, 냉장차는 주한 미군 군수물자 수송에 활용되기도 했다.

1960년대 이후, 경제 발전과 함께 냉동 수산물 수요가 증가하면서 냉장차 운행이 활발해졌다. 그러나 1970년대 이후, 고속도로 건설과 냉동 트럭의 보급 확대로 인해 철도 냉장차의 역할은 점차 축소되었다.

1980년대 이후, 냉동 컨테이너 기술 발달과 함께 철도 냉장차는 점차 사라지게 되었다.

현재 대한민국에서는 철도 냉장차가 더 이상 운행되지 않으며, 냉동 컨테이너가 그 역할을 대신하고 있다.

3. 구조

냉장차는 일반 화차와 달리 냉각 및 단열과 관련된 구조를 가지고 있다. 차체 자체나 주행 장치 등은 일반 화차와 큰 차이가 없지만, 냉각 및 단열 구조에서 차이가 있다.

측판, 처마판, 천장, 바닥 등의 내부에는 단열재를 끼워 차내 온도를 유지한다. 단열재에는 펠트, 코르크, 글라스울, 폴리스티렌 등 다양한 종류가 사용되었다.

문에는 여닫이 문을 사용하는 차량이 많은데, 이는 미닫이 문을 사용하면 기밀 구조를 만들기 어려워 보냉성이 떨어지기 때문이다. 다만, 유개 화차 겸용 차량 중에는 미닫이 문을 채택한 것도 있으며, 신형 냉장차 중에는 플러그 도어를 채택한 것도 있다.

차체는 초기에는 목조가 많았지만, 이후 강철제가 주류가 되었다. 빙조 냉각식에서는 수분이나 염수를 사용하기 때문에 부식이 큰 문제였으며, 후기 냉장차에는 내장을 스테인리스강으로 한 것도 있다. 차체 자체를 알루미늄이나 스테인리스강으로 제조한 차량도 있었지만, 비용 문제로 보급되지는 않았다.^[11]

빙조식 차량에서는 얼음이 녹은 물을 배출하기 위해 차체 중앙부 바닥이 낮고, 드레인 관이 설치되어 있었다. 차내에는 적재물에 따라 육류 수송용 레일이나 행거, 상자 포장 짐을 위한 널빤지 등 다양한 장비가 설치되어 있다.

3. 1. 냉각 방식

; 무빙조식

: 단거리 수송이나 톱 아이싱의 경우에는 차량에 특별한 냉각 장치를 설치하지 않는다. 일본에서는 주류 형태였다.

; 빙조식

: 초기 냉장차에서 일반적이었던 방식으로, 얼음이나 소금물을 넣는 탱크를 차체에 설치하여 냉각한다. 빙조 설치 위치에 따라 처빙조식(반빙조와 전빙조로 나뉜다), 천장빙조식이 있다.

; 기계 냉동식

: 냉동기를 운전하여 냉각하는 방식. 현대에 일반적인 방식이다.

; 특수 냉각재 사용

: 얼음 대신 드라이아이스, 액체 질소, 액체 이산화 탄소 등을 사용하는 방식.

3. 2. 단열 구조

냉장차의 구조는 차체 자체나 주행 장치 등은 일반 화차와 큰 차이가 없다. 다른 화차와의 차이점은 냉각 및 단열과 관련된 구조에 있다.

측판, 처마판, 천장, 바닥 등의 내부에 단열재를 끼워 차내 온도를 유지했다. 단열재에는 다양한 종류가 사용되었으며, 펠트, 코르크, 알셀 보드アルセルボード|알셀 보드^일본어^[21], 글라스울, 폴리스티렌 등이 있다.

가축의 털을 압축하여 만든 펠트는 저렴하지만 단점이 있어, 3~4년 정도 사용하면 썩어 차량의 목조 부분도 부패시키고, 적재물에 부패 냄새를 풍기게 한다. 아마 섬유로 짠 "리노펠트"나 코르크는 고가여서 널리 보급되지 않았다. 글라스울이나 폴리스티렌 등 제2차 세계 대전 후에 도입된 합성 재료는 저렴하여 일반적으로 사용되었다.

3. 3. 차체 구조

냉장차의 구조는 차체 자체나 주행 장치 등은 일반 화차와 큰 차이가 없다. 다른 화차와의 차이점은 냉각 및 단열과 관련된 구조에 있다.

문에는 여닫이 문을 사용하는 차량이 많다. 이는 일반적인 유개 화차처럼 미닫이 문을 사용하면 기밀 구조를 만들기 어렵고, 보냉성에 어려움이 있기 때문이다. 다만, 유개 화차 겸용 차량 중에는 미닫이 문을 채택한 것도 있다. 또한, 보다 새로운 냉장차 중에는 기밀 구조와 취급의 용이성, 개구부의 면적 크기를 모두 만족할 수 있는 플러그 도어를 채택한 것도 있다.

차체는 초창기에는 목조가 많았지만, 많은 화차와 마찬가지로 후에 강철제가 주류가 되었다. 빙조 냉각식에서는 수분을 사용하고, 경우에 따라서는 염수를 사용하기 때문에 부식은 항상 큰 문제였다. 이 때문에, 후기의 냉장차에는 내장을 스테인리스강으로 한 것이 있다. 또한 차체 자체를 알루미늄이나 스테인리스강으로 제조한 차량도 존재했지만, 비용 문제로 보급되지 않았다.^[11]

빙조식 차량에서는 얼음이 녹은 물을 흘려보내기 위해 차체 중앙부의 바닥이 낮아져 있으며, 바닥 아래로 드레인 관이 설치되어 있었다. 이 드레인 관에 대해서도 기밀 구조가 고려되어 있다.

차내에는 적재물에 따라 다양한 장비가 있다. 예를 들어 육류를 수송하는 차량에서는 고기를 걸 레일이나 행거가 천장 부근에 설치되어 있거나, 상자 포장의 짐을 바닥에 놓는 차량에서는 배수와 냉기의 순환을 좋게 하기 위해 널빤지가 설치되어 있다.

4. 운용

1969년, 노던 퍼시픽 철도는 부패하기 쉬운 식자재를 대량으로 수송하기 위해 미국 자동차 및 주조 회사(American Car and Foundry)에 개량된 여러 대의 덮개 호퍼차를 주문했다. 이 차량들은 약 16.76m 길이로, 단열재로 덮여 있었고, 적재를 위한 지붕 해치와 빠른 하역을 위한 하단 센터플로우 개구부를 갖추고 있었다. 기계 냉동 장치가 차량 양쪽 끝에 설치되어 차가운 공기를 화물칸으로 보냈다.

이 유닛들은 약 90718.50kg 용량(당시 가장 큰 기존 냉장차의 두 배 이상)으로, 2차 포장이 필요 없어 싣고 내리기가 경제적이었다. 사과, 당근, 양파, 감자 등이 이 방식으로 수송되었으며 어느 정도 성공을 거두었다. 반면에 오렌지는 자체 무게로 인해 터지는 경향이 있었고, 하중을 더 잘 분산시키기 위해 나무 배플을 설치한 후에도 마찬가지였다. 산타페 철도는 ACF로부터 호퍼 100대를 임대했으며, 1972년 4월에는 "컨디셔너(Conditionaire)" 차량으로 알려진 100대의 신규 유닛을 구매했다.^[12]

이 차량의 불규칙한 주황색 외부 표면은 먼지를 쉽게 모으고 청소하기 어려웠다. 산타페는 결국 이 차량들을 더 일반적인, 비냉동 용도로 사용하게 되었다.

4. 1. 미국의 빙조식 냉장차 운용 방법

미국에서의 일반적인 냉장차 운용 방법은 다음과 같다.

# 뜨거운 물이나 증기로 차량을 세척한다.

# 탑재할 화물에 따라 약 4시간 정도 차량을 사전 냉각한다. 이는 냉장차 발명 당시부터 행해지던 방식으로, 수송 중에 필요로 하는 얼음을 줄이고, 짐의 신선도를 유지하는 효과가 있다.

# 차량의 얼음 탱크에 얼음을 채운다.

# 화물의 출하처에 차량을 보내 화물을 탑재하고, 얼음을 가득 채운다.

# 화물의 종류와 목적지에 따라 훈증 처리를 한다.

# 시장을 향해 열차가 출발한다.

# 수송 중 약 1일 간격으로 얼음을 보충한다.

# 목적지에 도착하는 즉시, 짐을 내린다.

# 냉장차의 수요가 클 때는 빈차로 출발점으로 회송된다. 수요가 많지 않은 시기에는 도착점에서 차량을 청소하고, 냉장 기능을 사용하지 않는 유개 화차로 다른 화물 수송에 사용된다.^[1]

고대부터 식품을 냉각하여 오래 보존하기 위해 얼음을 사용하는 방법은 널리 알려져 있었다. 중국, 고대 그리스, 고대 로마 등 많은 문화권에서 추운 계절에 눈이나 얼음을 조달하여 동굴 등에 짚이나 기타 단열재를 사용하여 보존하였다. 19세기 동안, 연못이나 호수에서 조달된 천연 얼음이 냉장차에 사용되었다. 19세기 후반의 목조 냉장차는 약 402.33km에서 약 643.74km를 주행할 때마다 얼음을 보충해야 했다.

20세기에 들어서면서 얼음 생산이 더욱 일반화되었다. 예를 들어, 이 시기에 퍼시픽 프루트 익스프레스(PFE)는 7개의 천연 얼음 채취 시설과 18개의 인공 얼음 제조 시설을 가동하고 있었다. PFE의 최대 시설은 캘리포니아주 로즈빌에 있었으며, 매일 1200ton의 얼음을 생산했다. 또한 로즈빌 시설에서는 매일 254량의 냉장차에 얼음을 적재할 수 있었다. 얼음을 사용한 냉장차 수송의 최성기에는 매년 13000000ton의 얼음이 냉장차용으로 생산되었다.

탑 아이싱(Top Icing)은 호흡률이 높고 높은 습도를 필요로 하는 농산물을 위해 적재물 바로 위(또는 개별 상자 안에)에 약 5.08cm에서 약 10.16cm의 잘게 부순 얼음층을 만드는 방식이다. 40피트 크기의 냉장차에서는 탑 아이싱을 위해 약 4535.92kg의 얼음이 필요했다. 탑 아이싱은 녹은 얼음에서 떨어지는 찬 물이 적재물 사이로 떨어져 전체를 냉각시키는 것을 기대했지만, 냉각할 수 있는 것은 적재물의 상부뿐이며, 많은 냉수가 적재물이 아닌 적재물의 상자 사이로 흘러내려 거의 냉각 효과가 없다는 것이 밝혀졌다. 탑 아이싱은 단순히 냉장차 내부의 온도를 상승시키지 않는다는 것에만 효과가 있는 것으로 밝혀졌기 때문에, 이후 사용이 중단되었다.

4. 2. 일본의 냉장차 운용 방법

일본에서는 생선 운송이 중심이었기 때문에 주로 어항 근처에 상비역이 정해져 있었고, 거기서 짐을 싣고 시장으로 운송한 후, 빈 차로 다시 상비역으로 반송되는 방식으로 운용되었다.^[20] 이후 화차 배차 방식이 개선되면서, 상비역을 특별히 정하지 않고 넓은 범위에서 공통으로 냉장차를 이용하게 되었다.^[20] 나아가 특급 생선 화물 열차의 경우, 여객 열차와 마찬가지로 운용 방식이 엄격하게 정해져 있었다.^[20]

생선 운송에서는 착역 변경 및 착역 유치가 이루어졌다.^[20] 착역 변경은 냉장차로 생선을 발송한 후, 시장 시세에 따라 목적지를 변경하는 것을 말한다.^[20] 착역 유치는 시장 도착 시점에 시세가 화주에게 불리할 경우, 시장 측선에 냉장차를 창고 대신 유치해 두고 시세가 오를 때까지 기다렸다가 출하하는 것을 의미한다.^[20] 운전기사와 엔진이 반드시 한 쌍을 이루는 냉장 트럭은 시장에서 창고 대신 이용하는 것이 비용상 거의 불가능했고, 시장의 냉장 창고는 국철의 냉장차 유치 비용(유치료)보다 비쌌기 때문에, 철도를 이용한 생선 운송은 큰 장점을 가졌다.^[20] 한편, 이러한 유연한 운용 방식은 열차 운행 계획과 차량 배차 계획을 세우기 어렵게 만들어 수송 당국에게는 고민거리였다.^[20] 특급 생선 화물 열차는 운용이 엄격하게 정해져 있어 착역 변경 및 착역 유치가 불가능했고, 이는 빠른 속달성에도 불구하고 한때 인기가 없었던 원인이었다.^[20]

일본에서는 빙조(얼음칸)를 거의 이용하지 않았기 때문에, 출발 시 얼음 탑재 작업은 생략되었다.^[20] 또한 수송 거리가 짧았기 때문에, 주일 미군을 위한 일부 예외를 제외하고는 빙조를 사용하더라도 중간역에서 얼음을 보급하는 작업은 없었다.^[20]

차량 세척은 주로 도착역에서 이루어졌다.^[20] 화차 사용 후 원상 복귀는 화주의 책임이 원칙이었지만, 냉장차는 식품을 취급하는 특성상 특히 엄격한 세척이 필요한 경우가 많아 국철이 위탁한 업체에서 세척하는 경우가 많았다.^[20] 호스로 물을 흘려 씻는 작업은 수도 요금이 많이 들었고, 도쿄 시장역에서는 해수를 끌어올려 정화한 후 세척용으로 공급하는 시스템을 갖추고 있었다.^[20] 생선 화물 열차의 경우, 운용이 엄격하고 짧은 왕복 시간 안에 서둘러 세척 작업을 해야 했다.^[20]

5. 특수 용도 및 차량

냉장차는 사용 목적에 따라 다양한 형태로 제작, 운용되었다.

유제품 및 닭고기 수송용: 내부에 선반이 설치된 냉장차를 사용한다.
과일 및 채소 수송용: 계절에 따라 이용되며, 장거리 수송에 주로 사용된다. 단거리 수송에는 과일과 채소가 익으면서 발생하는 열과 아세트알데히드, 에틸렌 등의 가스를 제거하기 위해 통풍차를 사용하기도 한다.
식품, 맥주, 와인 등 수송용: 냉장 기능보다는 보온을 위한 단열 기능이 주로 사용된다. 겨울철에는 동결 방지를 위해 사용되기도 한다.
식육 수송용: 내부에 고기를 매달 수 있는 레일이나 염수를 이용한 저온 냉각 장치가 설치되어 있다. 식육 수송용 냉장차는 식육 업체의 사유 화차가 많았다.
어패류 수송용: 얼음을 채운 발포 스티롤 용기나 나무 상자에 생선을 함께 넣어 수송하는 경우가 많아, 차량에 갖춰진 얼음칸은 별로 이용되지 않았다.

1960년대에는 짐을 싣고 내리기 편리한 큰 개구부를 가지면서도 기밀성이 뛰어난 플러그 도어가 도입되어 차량 내부의 보온 효과를 높였다. 1970년대 중반까지 남아 있던 얼음을 사용하는 냉장차는 탑 아이싱(top icing) 목적으로만 사용되었다.

1930년대, 노스 아메리칸 카 컴퍼니는 풀 사이즈 냉장차를 가득 채울 만큼의 출하량이 없는 사업자를 위해 독특한 빙조식 2축 냉장차를 제조했다.

1979년 ICC는 신선한 과일과 채소의 철도 운송에 대한 경제 규제를 철폐했다. "농업 면제 조항"이 ''주간 통상법''에서 삭제되자, 철도는 냉장 트레일러를 피기백 수송하는 사업을 적극적으로 추진하기 시작했다.^[14]

5. 1. 급행 운용

일본에서는 기계식 냉동기를 갖춘 차량은 실험적으로만 등장했고, 빙조를 갖춘 차량도 그것을 별로 이용하지 않고 주로 어패류 수송 목적으로 사용되었다. 지방의 어항에서 수확된 선어를 수도권이나 긴키권 등의 대도시권에 수송하기 위해 많이 사용되었으며, 레사 10000형과 렘프 10000형으로 구성된 특급 선어 화물 열차 '도비우오'와 '긴린'이 대표적인 열차였다.^[20]

도로망 확충과 냉동기 부착 트럭의 발전으로, 수송 거리가 짧은 일본에서는 옮겨 싣는 시간이 많이 걸리는 철도 화물 수송은 경쟁력을 잃었다. 또한 냉장·냉동 기능이 부착된 냉동 컨테이너의 등장으로 특급 화물 열차도 컨테이너화되면서, 1986년까지 모든 냉장차가 운용에서 제외되었다.

5. 2. 2축차

노스 아메리칸 자동차 회사는 풀 사이즈 냉장차를 채울 만큼 충분한 제품을 생산하지 못하는 화주들을 위해 특별 제작된 4륜 아이스 벙커 냉장차를 생산했다. NADX #10000은 약 6.71m 길이의 전강철 차량으로, 제1차 세계 대전 당시 유럽에서 사용된 40마리 말과 8명의 병사와 유사했다. 프로토타입은 약 12247.00kg의 무게였으며 양쪽 끝에 각각 약 680.39kg의 아이스 벙커를 갖추고 있었다. 이 차량은 호멜에 임대되어 일리노이주 시카고와 미국 남부 사이에서 운행되었다. 이 개념은 동부 철도에서는 받아들여지지 않아 추가 유닛은 제작되지 않았다.

그러나 이것은 미국에서의 상황이며, 일본에서는 오히려 2축 냉장차가 중심이었다. 이는 수송량의 적음을 반영한 것이다.

5. 3. 드라이아이스 냉각

산타페 냉장 수송(SFRD)은 1931년에 냉각제로 드라이아이스를 잠시 시험적으로 사용했다.^[1] 드라이아이스는 쉽게 구할 수 있었고, 얼음의 이상적인 대체재로 보였다.^[1] 드라이아이스는 약 -78.3°C에서 녹으며 열역학적으로 두 배의 효율을 보였다.^[1] 염수와 물이 필요 없어 전체 무게가 감소했다.^[1] 드라이아이스의 높은 비용은 분명 단점이었지만, 긴 차량 라인을 효율적으로 적재하는 데 따른 물류 문제로 인해 일반 얼음보다 채택되지 못했다.^[1] 최악의 경우, 드라이아이스를 특정 식품에 너무 가까이 두면 색깔과 맛에 악영향을 미칠 수 있다는 사실이 밝혀졌다.^[1]

5. 4. 알루미늄 차체

1946년, 퍼시픽 프루트 익스프레스(PFE)는 강철 차체와 경량 합금 차체의 내구성을 비교하기 위해 알루미늄 차체 냉장차 2량을 제작했다.^[8] 이 차량들은 동일한 크기의 강철 차체 차량보다 약 4535.92kg 가벼웠으며, 무게 절감과 부식 방지 효과가 초기 비용 상승을 상쇄할 것으로 기대되었다. 알코아(Alcoa)는 44739호 차체를, 레이놀즈 메탈스(Reynolds Metals)는 45698호 차체를 제공했다. 이 차량들은 최첨단 유리 섬유 단열재와 내부 공기 순환을 위한 차축 구동 팬을 장착하여 서던 퍼시픽 철도(Southern Pacific) 및 유니언 퍼시픽 철도(Union Pacific) 시스템 전체를 운행하며 PFE의 제2차 세계 대전 이후 현대화를 홍보했다. 두 차량 모두 15년 이상 운행했지만(#45698은 1962년 5월 사고로 파손, #44739는 1966년 폐기), 추가 알루미늄 냉장차는 제작되지 않았다.

5. 5. 스테인리스 차체

1946년, 콘솔리데이티드 스틸 공사는 세계 유일의 스테인리스강 차체 냉장차를 산타페 냉장 수송(Santa Fe Refrigerator Despatch)에 판매했다.^[11] 이 냉장차는 개조 가능한 얼음 벙커, 측면 통풍 덕트, 차축 구동 순환 팬을 갖추고 있었으며, 스테인리스강은 얼음에 소금을 뿌릴 때 발생하는 부식에 더 강할 것으로 기대되었다. 이 차량은 #13000으로 운행을 시작했지만, 이후 #1300으로, 1955년에는 #4150으로 재지정되었다.^[11] 주로 특급 운송에 사용되었으며, 추가 제작은 비용 문제로 이루어지지 않았다. 1964년 2월 뉴멕시코주 클로비스에서 해체되었다.

5. 6. 호퍼차

1969년, 노던 퍼시픽 철도는 부패하기 쉬운 식자재를 대량으로 수송하기 위해 미국 자동차 및 주조 회사(American Car and Foundry)에 개량된 여러 대의 덮개 호퍼차를 주문했다. 약 16.76m 길이의 이 차량들은 단열재 층으로 덮여 있었고, 적재를 위한 지붕 해치를 갖추었으며, 빠른 하역을 위해 하단에 센터플로우 개구부를 가지고 있었다. 기계 냉동 장치가 차량의 양쪽 끝에 설치되어, 금속 덕트를 통해 차가운 공기를 화물칸으로 보냈다.

약 90718.50kg (약 101604.70kg) 용량(당시 가장 큰 기존 냉장차의 두 배 이상)의 이 유닛들은 2차 포장이 필요 없어 싣고 내리기가 경제적이었다. 사과, 당근, 양파, 감자 등이 이 방식으로 수송되었으며 어느 정도 성공을 거두었다. 반면에 오렌지는 자체 무게로 인해 터지는 경향이 있었고, 하중을 더 잘 분산시키기 위해 나무 배플을 설치한 후에도 마찬가지였다. 산타페 철도는 ACF로부터 호퍼 100대를 임대했으며, 1972년 4월에는 "컨디셔너(Conditionaire)" 차량으로 알려진 100대의 신규 유닛을 구매했다.^[12]

차량의 불규칙한 주황색 외부 표면(냉장차에 사용되는 표준 AT&SF 노란색-주황색보다 어둡지만)은 먼지를 쉽게 모으는 경향이 있었고, 청소하기가 어려웠다. 산타페는 결국 이 차량들을 더 일반적인, 비냉동 용도로 사용하게 되었다.

5. 7. 트로피카나 "주스 열차"

1970년, 트로피카나 오렌지 주스는 단열된 화차에 대량으로 실려 일주일에 한 번 플로리다주 브레이든턴에서 뉴저지주 커니로 왕복 운송되었다.^[20] 이듬해에는 주당 2개의 60량 편성 열차를 운행했는데, 각 열차는 약 약 379만L의 주스를 운송했다.^[20] 1971년 6월 7일, "거대한 흰색 주스 열차"(식품 산업 최초의 유닛 열차로, Fruit Growers Express의 버지니아주 알렉산드리아 공장에서 제작된 150개의 약 90718.50kg 단열 화차로 구성됨)가 약 2011.67km 노선에서 운행을 시작했다.^[20] 곧 100대의 차량이 추가되었고, 온도를 일정하게 유지하기 위해 소형 기계 냉동 장치가 설치되었다.^[20] 트로피카나는 운행 첫 10년 동안 연료비 4천만 달러를 절감했다.^[20]

5. 8. 복합 운송

1979년 ICC는 신선한 과일과 채소의 철도 운송을 모든 경제 규제에서 면제했다. "농업 면제 조항"이 ''주간 통상법''에서 삭제되자, 철도는 냉장 트레일러를 위한 트레일러-온-플랫카(TOFC)(복합 운송의 한 형태) 사업을 적극적으로 추진하기 시작했다.^[14]

6. 분류 기호

냉장차의 분류 기호는 하위 섹션에서 자세히 다루고 있다.

미국 철도 협회(AAR) 분류에서는 냉장차를 기호와 설명으로 분류한다.
일본 국철 분류에서는 냉장차를 "레" 기호와 적재 하중에 따른 추가 기호로 분류한다.

6. 1. AAR (미국 철도 협회) 분류

기호	설명	기호	설명
RA	염수 탱크 얼음 벙커	RPB	전기 기계식 차축 구동 방식의 기계식 냉장차
RAM	육류 레일이 있는 염수 탱크 얼음 벙커	RPL	적재 장치가 있는 기계식 냉장차
RAMH	육류 레일 및 히터가 있는 염수 탱크	RPM	육류 레일이 있는 기계식 냉장차
RB	얼음 벙커 없음 — 중단열	RS	벙커 냉장차 — 일반적인 얼음 벙커 차량
RBL	얼음 벙커 및 적재 장치 없음	RSB	벙커 냉장차 — 공기 팬 및 적재 장치
RBH	얼음 벙커 없음 — 가스 히터	RSM	육류 레일이 있는 벙커 냉장차
RBLH	얼음 벙커 없음 — 적재 장치 및 히터	RSMH	육류 레일 및 히터가 있는 벙커 냉장차
RCD	고체 이산화탄소 냉장차	RSTC	벙커 냉장차 — 전기 공기 팬
RLO	특수 차량 유형 — 영구 밀폐형(호퍼차)	RSTM	벙커 냉장차 — 전기 공기 팬 및 육류 레일
RP	기계식 냉장차

참고: '''B 분류''' 냉장차는 여객 서비스를 위해 설계되었으며, 단열 화물차는 '''L 분류'''로 지정됩니다.^[28]^[19]^[27]

6. 2. 일본 국철 분류

냉장차의 기호는 "레"이며, 여기에 다음 기호를 작게 덧붙여 표기했다. 예를 들어 소형차로 무빙조 냉장차는 레_코무로 표기된다.^[1]

구분	내용
소형차	적재 하중 10ton 이하 (코)^[1]
대형차	적재 하중 12ton (오)^[1]

노후 화차의 폐차 진행으로 적재 하중 10ton 이하의 냉장차가 없어졌기 때문에 1953년 6월에 대소 구분이 폐지되었다.^[1]

참조

_[1] 문서 Boyle and Estrada
_[2] 문서 White, p. 31
_[3] 문서 White, p. 33
_[4] 문서 White, p. 45
_[5] 웹사이트 Georgia Historical Markers Collection Items - Digital Library of Georgia http://georgiainfo.g[...]
_[6] 웹사이트 Ga. blueberry knocks peach off top of fruit pile, Associated Press, July 21, 2013, published by Yahoo News on-line, retrieved July 21, 2013 https://news.yahoo.c[...] 2023-07-31
_[7] 웹사이트 Inventory of the Pacific Fruit Express Company Collection, 1906-1989 http://www.oac.cdlib[...] Online Archive of California 2012-03-20
_[8] 간행물 The post war refrigerator car -- a brief history: part I Carstens Publications
_[9] 간행물 The post war refrigerator car -- a brief history: part II Carstens Publications
_[10] 웹사이트 Pictures of IC 51000 http://www.rrpicture[...]
_[11] 문서 Hendrickson and Scholz, p. 8
_[12] 웹사이트 Atchison, Topeka & Santa Fe covered Hopper Conditionaire car http://www.kansasmem[...] Kansas Historical Society 2007-2012
_[13] 서적 LONDON MIDLAND & SCOTTISH https://books.google[...] Author House 2014
_[14] 웹사이트 Railways magazine https://uk.dbcargo.c[...] 2023-07-31
_[15] 특허 Improved Refrigerator Car https://patents.goog[...] 1867-11-26
_[16] 웹사이트 Railex Opens Jacksonville, Florida Services in June 2014 {{!}} Railex http://railex.com/ne[...]
_[17] 웹사이트 CSX's 'Green Express' to link Tampa port and Midwest - Tampa Bay Business Journal http://www.bizjourna[...]
_[18] 웹사이트 BNSF to serve new TransCold Express refrigerated service offered by McKay http://www.bnsf.com/[...] 2013
_[19] 문서 The Great Yellow Fleet, p 126.
_[20] 웹사이트 「五輪渋滞」で思い出される　築地市場を走った鮮魚貨物列車 https://dot.asahi.co[...] 朝日新聞 2019-07-26
_[21] 간행물 アルミニウムハクの利用に就て https://doi.org/10.2[...] （一般）社団法人軽金属学会 2018-09-05
_[22] 문서 Boyle and Estrada
_[23] 문서 White, p. 31
_[24] 문서 White, p. 33
_[25] 문서 White, p. 45
_[26] 문서 Hendrickson and Scholz, p. 8
_[27] 문서 The Great Yellow Fleet, p 126.
_[28] 문서 The Great Yellow Fleet, p 126.

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