롤러코스터
1. 개요
롤러코스터는 레일을 따라 운행하는 놀이기구로, 16세기 러시아에서 썰매를 타던 놀이에서 유래되었다는 설이 있다. 1884년 미국 코니 아일랜드에 목재 롤러코스터가 건설되면서 현대적인 형태를 갖추게 되었고, 이후 다양한 기술 발전과 함께 철재, 360도 회전, 다양한 형태의 롤러코스터가 등장했다. 롤러코스터는 트랙 재질, 열차 형태, 동력 방식, 높이 등에 따라 분류되며, 체인 리프트, 파워 스타트, 셔틀 방식 등이 사용된다. 롤러코스터는 안전 장치를 갖추고 있지만, 사고의 위험이 있으며, 운동병, 심혈관계 문제, 두통 등의 건강 문제를 유발할 수 있어 안전 수칙 준수가 중요하다. 한국에서는 에버랜드의 T 익스프레스, 경주월드의 파에톤, 롯데월드의 아트란티스 등 다양한 롤러코스터가 운영되고 있다.
| 영어 | roller coaster |
|---|---|
| 일본어 | ローラーコースター (rōrā kōsutā) |
| 한국어 | 롤러코스터 |
| 정의 | 궤도 위를 달리는 놀이공원 놀이기구 |
|---|
| 주요 특징 | 중력과 관성을 이용한 주행 다양한 주행 트랙 |
|---|
| 초기 형태 | 러시아의 얼음 미끄럼틀 |
|---|---|
| 미국 최초 | 1884년, 라마커스 톰슨의 스위치 백 철도 |
| 특허 | 1885년, 중력 스위치 백 철도 (Gravity Switch-Back Railway) |
| 구동 방식 | 체인 리프트 발사 장치 |
|---|---|
| 트랙 유형 | 강철 트랙 나무 트랙 |
| 안전 장치 | 안전벨트 어깨 구속 장치 |
| 주요 유형 | 스틸 롤러코스터 우든 롤러코스터 하이브리드 롤러코스터 |
|---|---|
| 추가 유형 | 플라잉 롤러코스터 4차원 롤러코스터 인버티드 롤러코스터 |
| 관련 용어 | 에어타임 뱅크 코르크스크류 제로-G 롤 |
|---|
| 대중문화 | 영화 비디오 게임 문학 |
|---|---|
| 사회적 영향 | 스릴과 엔터테인먼트 제공 |
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롤러코스터 -
탑 스릴 드래그스터
탑 스릴 드래그스터는 한때 세계에서 가장 높고 빠른 롤러코스터였으나, 잦은 문제와 안전사고로 폐장 후 '탑 스릴 2'로 재개장했으나 곧 운행이 중단되어 2025년 재개장을 목표로 하고 있다. -
러시아의 발명품 -
텔레비전
텔레비전은 움직이는 영상과 소리를 전기 신호로 변환하여 전송하고 수신 측에서 다시 영상과 소리로 바꾸는 기술을 이용한 매체로, 닙코프 원판을 이용한 초기 기계식 방식에서 음극선관 발명을 통해 전자식으로 발전하여 디지털 기술과 다양한 디스플레이 기술 발전을 거쳐 현재에 이르렀으며 사회, 문화, 경제적으로 큰 영향을 미치지만 건강 문제 및 부정적 콘텐츠 노출 등의 부작용도 존재한다. -
러시아의 발명품 -
태양 전지
태양전지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로, 기술 발전을 거듭하여 발전 효율이 크게 향상되었고 다양한 분야에 응용되고 있으며, 고집광 태양전지와 페로브스카이트 태양전지 등의 새로운 기술 개발과 투자가 지속적으로 요구되는 지속 가능한 에너지원이다.
2. 역사
롤러코스터의 기원은 16세기 러시아 제국의 얼음 미끄럼틀 놀이에서 유래되었다는 설이 유력하다. 17세기에는 "러시아의 산"이라는 인공 언덕에서 썰매나 바퀴를 이용해 미끄러져 내려오는 놀이기구가 만들어졌다. 1870년 미국 펜실베이니아주 모치 청크(en)의 광산 철도도 초기 롤러코스터 형태로 꼽힌다.
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현대적인 롤러코스터는 1884년 라 마커스 A. 톰프슨(en)이 코니 아일랜드에 건설하면서 시작되었다. 그는 이듬해 특허를 취득했다. 초기 롤러코스터는 목재였으며, 오늘날에도 일부 목제 코스터가 운영되고 있다. 1895년 코니 아일랜드의 시라이언 파크(en)에는 360도 회전형 코스터 "플립 플랩"이 도입되었으나, 승객들의 목 디스크가 속출하여 철거되었다.
일본에서는 1890년 제3회 내국 권업 박람회(우에노)에서 "자동 철도"로 처음 소개된 후 오사카로 이전되었다. 1925년 다마가와엔에 "육상 파도타기", 1935년 아야메이케 유원지에 롤러코스터가 설치되었다. 1952년에는 타카라즈카 신온천 유원지(후의 타카라즈카 패밀리랜드)에 "웨이브 코스터"가 처음 상설되었는데, 이는 미국에서 수입된 것이다. 한국산 최초의 롤러코스터는 야마다 사다이치가 개발하고 동양 오락기(현 토고)에서 제조했으며, 현존하는 가장 오래된 것은 아사쿠사 하나야시키의 "롤러코스터"이다.
1955년 후라쿠엔 유엔치에 제트기가 착안된 제트코스터가 등장하여 큰 인기를 얻었다. 신메이와 공업(가와니시 항공기)이 항공기 개발 기술을 활용하여 설계·개발한 것이다. 이를 계기로 "제트코스터"라는 명칭이 널리 사용되었고, 이날은 "제트코스터의 날"로 지정되었다.
1959년 디즈니랜드의 마터호른 봅슬레이는 파이프형 레일과 수지 소재 바퀴를 처음 도입하여 롤러코스터 설계의 자유도를 높였다. 1975년 최초의 근대적인 360도 회전형 코스터 "코크스크류"가 등장했고, 1977년에는 일본 야츠 유원에 처음 도입되었다. 1978년에는 최초의 근대적인 수직 360도 회전식 코스터 "레볼루션"이 도입되었다. 1980년대부터 2000년대에 걸쳐 대규모 롤러코스터가 유원지의 간판 놀이기구로 각지에 설치되었다.
20세기 후반에는 매달리는 방식이나 리니어 모터 가속 시스템 등 새로운 기술이 도입되어 롤러코스터의 속도, 길이, 규모 기록을 갱신하려는 시도가 계속되었지만, 도입 비용 상승 문제도 나타났다.
2007년 엑스포랜드의 스탠딩 코스터 "풍신뢰신 II"가 운행 중 차축 파열로 탈선하여 승객 1명이 사망하고 다수가 중경상을 입는 사고가 발생했다. 이 사고로 인해 다른 유원지 시설의 롤러코스터도 철저한 점검을 받았고, 많은 롤러코스터가 장기간 운행 중단되었다.
2.1. 러시아 산과 초기 롤러코스터
존 콜리어 존스는 현재 상트페테르부르크 지역에 위치한 얼음 언덕을 언급했다. 17세기에 건설된 이 미끄럼틀은 50도의 경사면을 가지고 있으며 나무 지지대로 보강되었다. 1784년, 예카테리나 2세는 상트페테르부르크의 오라니엔바움 궁전 정원에 썰매 언덕을 건설했다고 한다.
라이딩 마운틴(라 그랑드 글리사드)은 바르톨로메오 프란체스코 라스트렐리가 츠르스코예 셀로 왕궁을 위해 1754년에서 1757년 사이에 설계 및 건설한 놀이 시설이다. 러시아어로는 카탈나야 고라(Катальная гора, "타는 산")로 알려져 있다. 로툰다 모양의 거대한 건물이었으며, 겨울에는 얼음으로 덮을 수 있는 다섯 개의 언덕이 있는 길이 있었다. 여름에는 나무로 된 길에 설치된 강철 홈에 고정된 바퀴 달린 트롤리를 사용했다. 관성을 기반으로 한 진자 운동으로 인해 다섯 개의 언덕을 한 번에 통과할 수 있었다. 이 놀이기구는 러시아 과학자 안드레이 나르토프가 설계했다. 카탈나야 고라는 1792년에서 1795년 사이에 해체되었으며, 현재 그 자리에는 예카테리나 공원의 화강암 테라스가 있다.
1817년 프랑스에는 두 대의 롤러코스터가 건설되었다. 파리 벨빌의 벨빌의 몽타뉴 뤼스는 마차에 부착된 바퀴가 레일에 고정되어 있었다. 1817년 7월 8일 파리의 보존 공원에서 개장한 프로메나드 에리엔은 트랙에 안전하게 고정된 바퀴 달린 차량, 진행 방향을 유지하기 위한 가이드 레일, 더 빠른 속도를 가지고 있었다.
벨 에포크 시대에 다시 유행하게 되었다. 1887년, 뮤직홀 물랭루즈의 공동 창립자인 스페인 사업가 조셉 올러는 이중 8자 모양으로 설계된 트랙을 가진 "벨빌의 러시아산"인 벨빌의 몽타뉴 뤼스를 건설했고, 나중에 네 개의 8자 모양 루프로 확장되었다.
2.2. 미국의 롤러코스터 발전
1827년, 펜실베이니아주 서밋힐의 광산 회사는 석탄을 운반하기 위해 모크 청크 스위치백 철도를 건설했다. 1850년대까지 "중력 도로"(Gravity Road)로 알려진 이 철도는 스릴을 추구하는 사람들에게 놀이기구를 판매하기도 했다. 철도 회사들은 승객 수가 적은 날에 유사한 선로를 사용하여 오락거리를 제공했다.
이러한 아이디어를 바탕으로 라마커스 애드나 톰슨은 1884년 뉴욕주 브루클린의 코니 아일랜드에 중력 스위치백 철도를 건설했다. 승객들은 플랫폼 꼭대기까지 올라간 후 벤치 같은 객차를 타고 약 약 182.88m 길이의 선로를 따라 내려가 다른 탑 꼭대기까지 이동했고, 객차가 반환 선로로 바뀌면서 승객들은 되돌아왔다. 이 선로 디자인은 곧 완전한 순환 주행이 가능한 타원형으로 대체되었다. 1885년 필립 힌클은 리프트 힐이 있는 최초의 완전 순환 코스터인 중력 쾌락 도로(Gravity Pleasure Road)를 선보였고, 이는 코니 아일랜드에서 가장 인기 있는 명소가 되었다. 1886년 톰슨은 그림이 그려진 어두운 터널이 포함된 롤러코스터 디자인에 대한 특허를 받았다. "시닉 레일웨이"(Scenic railways)는 곧 전국의 놀이공원에서 발견되었다.
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2.3. 20세기 이후의 발전과 한국의 롤러코스터
1919년, 존 밀러(John Miller)가 저마찰 롤러코스터를 개발하면서 롤러코스터의 황금기가 시작되었다. 1959년, 디즈니랜드는 최초의 관형 강철 트랙을 사용한 롤러코스터인 마터호른 봅슬레이를 통해 디자인 혁신을 선보였다. 관형 트랙은 목조 롤러코스터의 표준 레일 디자인과 달리 트랙이 어떤 방향으로든 더 날카로운 각도로 구부러질 수 있도록 하여 루프, 코크스크류 및 역전 요소를 트랙 레이아웃에 통합할 수 있게 했다.
1955년 일본 후라쿠엔 유원치의 제트코스터가 큰 인기를 끌었다. 이를 계기로 "제트코스터"라는 명칭이 일반적으로 사용되게 되었다. 1975년에는 최초의 근대적인 360도 회전형 코스터 "코크스크류"가 등장했고, 1978년에는 최초의 근대적인 수직 360도 회전식 코스터 "레볼루션"도 도입되었다.
한국에서는 경주월드의 파에톤(인버티드 롤러코스터), 롯데월드의 아트란티스(파워 스타트 롤러코스터), 에버랜드의 T 익스프레스(목재 롤러코스터) 등이 대표적인 롤러코스터로 꼽힌다.
3. 종류
롤러코스터는 트랙 재질, 열차 형태, 동력 방식, 높이 등 다양한 기준으로 분류할 수 있다.
* 트랙 재질에 따른 분류
* 스틸 롤러코스터: 철재 트랙을 사용하여 부드러운 운행과 다양한 트랙 구성이 가능하다.
* 우든 롤러코스터: 목재 트랙을 사용하여 특유의 거친 승차감과 긴 활공 시간을 제공한다.
* 하이브리드 롤러코스터: 트랙과 구조물에 목재와 강철을 혼합하여 사용한다. RMC(Rocky Mountain Construction) 사의 모델이 많다. (예: 식스 플래그스 매직 마운틴의 Twisted Colossus, 시더 포인트의 Steel Vengeance)
* 열차 형태에 따른 분류
* 4D 롤러코스터(4th Dimention Coaster): 의자가 회전하는 특수한 롤러코스터로, 전 세계에 몇 대밖에 없다.
* 봅슬레이 롤러코스터(Bobsled Coaster): U자형 트랙 위를 봅슬레이처럼 달리는 것이 특징이다.
* 다이빙 코스터(Diving Coaster): 열차가 양옆으로 넓고, 수직 상승 및 하강 트랙이 주요 특징이다.
* 스탠드업 롤러코스터(Stand-up Coaster): 서서 타는 롤러코스터로, 일반 롤러코스터보다 키 일부 제한과 나이 일부 제한이 엄격하다.
* 플로어리스 롤러코스터(Floorless Coaster): 열차 바닥이 없다.
* 하이퍼 코스터(Hyper Coaster): 철제 롤러코스터이지만 안전바가 무릎에 있다. 키, 나이, 허리둘레 제한이 있어 회전하는 특수트랙이 없지만 인기가 많다.
* 플라잉 롤러코스터(Flying Coaster): 엎드려 타는 롤러코스터이다. (예: 식스 플래그스 매직 마운틴의 Tatsu)
* 콕스크류 롤러코스터(Corkscrew Coaster): 루프와 콕스크류가 주로 사용된다. (예: 롯데월드의 후렌치레볼루션)
* 트위스터 롤러코스터(Twisted Coaster): 가장 많은 특수트랙이 가능하며 열차 종류가 많다. (예: 식스플래그 마린월드의 메두사)
* 와일드 마우스(Wild Mouse Coaster): 작고 빠른 롤러코스터이다. (예: 한자파크의 크레이지 마인)
* 인버티드 롤러코스터(Inverted Coaster): 트랙에 매달려서 가는 형태이다. (예: 경주월드의 파에톤)
* 서스펜디드 롤러코스터(Suspended Coaster): 인버티드 롤러코스터와 유사하지만, 회전이 강한 특수트랙은 사용하지 않는다. (예: 독수리 요새)
* 리버스 프리펄 코스터(Reverse Freefall Coaster): 발진형 롤러코스터로, 빠른 속도로 일직선으로 달리다가 수직으로 상승한다. 셔틀의 일종이다.
* 동력 방식에 따른 분류
* 체인 리프트 롤러코스터: 체인으로 높은 곳까지 올라간 후 내려가는 형식으로, 대부분의 롤러코스터가 이 방식이다.
* 파워 스타트 롤러코스터(엑셀레이터 코스터): 특수트랙보다는 속도로 승부한다. (예: 식스플래그 어드벤쳐의 킹다카). 2014년 현재 국내에는 롯데월드의 아트란티스가 유일하다.
* 셔틀 코스터: 양 끝이 연결되지 않은 롤러코스터. 대부분 역방향에서 체인 리프트로 위로 올라간 후 그 상태로 내려가면서 속력을 얻어 정방향으로 간다. (예: 이월드의 부메랑)
* 높이에 따른 분류
높이에 따른 롤러코스터 이름은 일부 놀이공원과 롤러코스터 설계자들이 사용하지만, 국제적으로 공식 명칭으로 인정받지 않는다.
* 메가코스터(Mega Coaster) (혹은 하이퍼코스터): 강하지점 최고 높이가 61m에서 91m이다.
* 기가코스터(Giga Coaster): 강하지점 최고 높이가 91m에서 122m이다.
* 스트라타코스터(Strata Coaster): 강하지점 최고 높이가 120m에서 152m이다.
* 주니어 롤러코스터: 어린이와 가족을 위해 작은 형태로 만들어졌다. (예: 에버랜드의 비룡열차, 롯데월드에서 철거된 '어린이 특급')
"롤러코스터"라는 이름은 초기 미국식 디자인에서 미끄럼틀이나 경사로에 썰매가 활주할 수 있도록 롤러가 장착된 것에서 유래했다. 1887년 매사추세츠주 해버힐의 롤러 스케이트장 놀이기구에서 유래했다는 설명도 있다.
"제트 코스터"라는 용어는 일본에서 사용된다.
많은 로망스어에서 이 이름은 "러시아 산"을 가리킨다. 러시아어에서는 "Американские горки"(Amerikanskiye gorki, "미국 언덕")이라고 한다. 스칸디나비아 언어에서는 "산악열차"라고 한다. 독일어에는 "8자 모양"과 관련된 Achterbahn이라는 단어가 있다.
3.1. 트랙 재질에 따른 분류
롤러코스터는 트랙 재질에 따라 크게 두 가지로 나뉜다.
* 스틸 롤러코스터: 철재 트랙을 사용하여 부드러운 운행과 다양한 트랙 구성이 가능하다. 관형 강철 레일을 사용하며, 탑승객을 거꾸로 뒤집는 것이 가능하다.
* 우든 롤러코스터: 목재 트랙을 사용하여 특유의 거친 승차감과 긴 활공 시간을 제공한다. 평평한 강철 레일을 사용하며, 언덕 꼭대기에서 음의 G-포스를 이용해 "에어타임"을 만들어 내는 것으로 유명하다.
로키 마운틴 컨스트럭션(RMC)은 목재 롤러코스터의 승차감을 개선하고 유지 보수 비용을 낮추며, 탑승객을 거꾸로 뒤집는 기능을 추가하는 새로운 유형의 레일(I-Box 및 Topper)을 도입했다.
하이브리드 롤러코스터는 레일과 구조물에 목재와 강철을 혼합하여 사용한다. 많은 롤러코스터가 강철 레일과 목재 지지 구조물을 가지고 있다. RMC는 오래된 목재 롤러코스터를 재설계하면서 특허받은 강철 I-Box 레일 디자인으로 목재 레일을 교체하고, 목재 구조물 대부분을 재사용하여 역전, 더 날카로운 회전 및 더 가파른 하강과 같은 새로운 디자인 요소를 통합해 더 부드러운 승차감을 제공한다. 1927년 개장한 루나 파크의 사이클론은 목재 레일과 강철 구조물을 사용한 오래된 예시 중 하나이다. 애로우 다이내믹스에서 제작한 광산 열차 롤러코스터도 오래된 하이브리드 롤러코스터의 예시이다. '하이브리드'라는 용어는 2011년 식스 플래그스 오버 텍사스에 뉴 텍사스 자이언트가 도입된 후 널리 사용되기 시작했다.
3.2. 열차 형태에 따른 분류
* 4D 롤러코스터(4th Dimention Coaster): 좌석이 회전하는 특수한 형태의 롤러코스터이다. 전 세계에 몇 대밖에 없다고 한다.
* [[봅슬레이 롤러코스터]](Bobsled Coaster): U자형 트랙 위를 봅슬레이처럼 달리는 것이 특징이다.
* 다이빙 코스터(Diving Coaster): 열차가 양옆으로 넓고, 수직 상승 및 하강 트랙이 주요 특징인 롤러코스터이다.
* [[스탠드업 롤러코스터]](Stand-up Coaster): 서서 타는 롤러코스터이다. 일반 롤러코스터보다 키 일부 제한과 나이 일부 제한이 엄격하다.
* [[플로어리스 롤러코스터|플로어리스 코스터]](Floorless Coaster): 열차 바닥이 없이 운행되는 롤러코스터이다.
* 하이퍼 코스터(Hyper Coaster): 안전바가 무릎에 있는 롤러코스터이다. 키 제한, 나이 제한 외에 허리둘레 제한도 있다. 회전하는 특수트랙이 없지만 인기가 많다.
* [[플라잉 롤러코스터|플라잉 코스터]](Flying Coaster): 엎드려 타는 롤러코스터이다. Six flags magic mountain의 tatsu가 대표적이다.
* [[인버티드 롤러코스터]](Inverted Coaster): 트랙에 매달려서 가는 형태의 롤러코스터로, 경주월드의 파에톤이 대표적이다.
* [[서스펜디드 롤러코스터]](Suspended Coaster): 인버티드 롤러코스터와 유사하지만, 회전이 강한 특수트랙은 사용하지 않는다. 독수리 요새가 대표적이다.
* [[와일드 마우스|와일드 마우스 롤러코스터]](Wild Mouse Coaster): 크기가 작고 빠른 롤러코스터이다. 한자파크의 크레이지 마인이 대표적이다.
3.3. 동력 방식에 따른 분류
* 체인 리프트 롤러코스터: 체인을 이용해 높은 곳까지 올라간 후 내려가는 형식의 롤러코스터로, 대부분의 롤러코스터가 이 방식에 해당한다.
* 파워 스타트 롤러코스터: 엑셀레이터 코스터라고도 하며, 특수 트랙보다는 속도로 승부하는 롤러코스터이다. 식스플래그 어드벤쳐의 킹다카가 대표적이다. 2014년 현재 국내에는 롯데월드의 아트란티스가 유일하다.
* 셔틀 코스터: 양 끝이 연결되지 않은 롤러코스터로, 대부분 역방향에서 체인 리프트로 위로 올라간 후 그 상태로 내려가면서 속력을 얻어 정방향으로 운행한다. 이월드(구 우방랜드)의 부메랑이 대표적이다.
* 리프트 힐
* 발사식
* 동력
3.4. 높이에 따른 분류
높이에 따른 롤러코스터의 이름은 일부 놀이공원과 롤러코스터 설계자들이 사용한다. 몇몇 롤러코스터 팬들 사이에서는 쓰이지만, 국제적으로는 공식 명칭으로 인정받지 않는다.
* 메가코스터(Mega Coaster) (혹은 하이퍼코스터)는 강하지점의 최고 높이가 61m에서 91m인 롤러코스터다.
하이퍼코스터(hypercoaster)는 높이 또는 최대낙하 높이가 61m 이상인 롤러코스터의 한 종류이다. 1984년 후지큐 하이랜드(Fuji-Q Highland)에 등장한 문솔트 스크램블(Moonsault Scramble)이 이 기준을 처음으로 돌파했지만, "하이퍼코스터"라는 용어는 1989년 시더 포인트(Cedar Point)와 애로우 다이내믹스(Arrow Dynamics)가 매그넘 XL-200(Magnum XL-200)을 개장하면서 처음 만들어졌다.
* 기가코스터(Giga Coaster)는 강하지점의 최고 높이가 91m에서 122m인 롤러코스터다. 이 용어는 인타민(Intamin)이 세더 포인트(Cedar Point) 놀이공원에 건설한 롤러코스터인 밀레니엄 포스(Millennium Force) 건설 당시 만들어졌다.
* 스트라타코스터(Strata Coaster)는 강하지점의 최고 높이가 120m에서 152m인 롤러코스터다. 이 용어는 시더 포인트(Cedar Point)에서 2003년에 개장한 높이 128m의 롤러코스터인 탑 스릴 드래그스터(Top Thrill Dragster)를 출시하면서 처음 사용했다.
| 이름 | 놀이공원 | 제작사 | 현황 | 개장 | 개조 | 높이 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 탑 스릴 2(Top Thrill 2) | 시더 포인트(Cedar Point) | 인타민(Intamin) 및 잠페르라(Zamperla) | 영업 중단 | 2003년 5월 4일 | 2024년 5월 4일 | 128m |
| 킹다 카(Kingda Ka) | 식스 플래그스 그레이트 어드벤처(Six Flags Great Adventure) | 인타민(Intamin) | 영업 중단 | 2005년 5월 21일 | 139m |
* 주니어 롤러코스터는 커다란 놀이기구를 타지 못하는 어린이와 가족을 위해 작은 형태로 만들어진 롤러코스터다. 국내에는 에버랜드의 비룡열차가 주니어 롤러코스터로 유명하며, 롯데월드에 있다가 철거된 '어린이 특급'도 여기에 속했다.
필라델피아 토보건 컴퍼니(PTC)와 같은 회사는 수요를 충족하기 위해 기존 대형 모델의 축소판을 개발했다. 이러한 키디 코스터는 일반적으로 7.6m 미만의 리프트 힐을 특징으로 했으며, 오늘날에도 여전히 그렇다. 키디 코스터의 등장은 이내 리프트 힐이 14m에 이르는 "주니어" 모델의 개발로 이어졌다. 주니어 코스터의 대표적인 예로는 씨 드래곤이 있다.
* 엑사 코스터(exa coaster)는 높이 또는 낙하 높이가 183m 이상인 롤러코스터의 한 종류이다.
| 이름 | 놀이공원 | 제작사 | 현황 | 개장 | 높이 |
|---|---|---|---|---|---|
| 팔콘스 플라이트(Falcon's Flight) | 식스 플래그스 키디야(Six Flags Qiddiya) | 인타민(Intamin) | 건설 중 | 2025 | 195m |
4. 작동 원리
롤러코스터 열차는 대부분 자체 동력 없이 운행된다. 대개 체인이나 케이블을 이용해 리프트 힐을 올라간 후 내리막길을 내려오며, 이때 축적된 위치 에너지가 운동 에너지로 전환된다. 열차가 다음 언덕을 올라가면 다시 위치 에너지로 전환되는 과정이 반복된다. 마찰과 항력으로 인해 기계적 에너지가 손실되므로, 트랙을 지날수록 높이 변화는 점차 줄어든다. 하지만 야외 트랙은 다양한 기상 조건에서도 열차가 전체 코스를 완주할 수 있도록 설계된다.
모든 롤러코스터가 리프트 힐을 갖춘 것은 아니다. 선형 유도 전동기(LIM), 선형 동기 전동기(LSM), 플라이휠, 유압 발사 장치, 구동 타이어와 같은 발사 메커니즘을 통해 열차를 작동시킬 수도 있다. 발사식 롤러코스터는 기존 롤러코스터보다 적은 트랙으로 더 빠른 속도를 낼 수 있다.
회로 끝의 브레이크 구간은 롤러코스터 열차가 역으로 돌아올 때 정지시키는 일반적인 방법이다. 예외적으로 동력 롤러코스터는 중력 대신 모터를 사용하여 열차를 추진한다.
최근에는 체인 대신 플라이휠이나 리니어 모터, 압축 공기 등을 사용하여 출발 시나 주행 중에 운동 에너지를 추가하는 방식이 쓰인다. 이를 통해 캐터펄트 발사와 같은 가속감, 예측 불가능한 가속을 연출할 수 있다. 또한 체인 방식으로는 불가능한 중력 가속도를 초과하는 가속도 가능하다. 리니어 모터 방식은 큰 규모의 끌어올림 장치가 필요 없어 토지 및 건설 비용 절감에 유리하다. 전자석이나 영구 자석을 이용한 와전류 발생 비접촉식 브레이크는 부드러운 감속과 정지를 가능하게 하고 소음을 줄인다.
롤러코스터 코스는 봉우리, 골짜기, 좌우 곡선으로 구성되며, 곡선 구간에서는 탑승객에게 원심력이 작용한다. 롤러코스터 사양은 탑승객에게 작용하는 원심력과 중력의 합력을 G(중력 가속도) 기준으로 표시하기도 한다. 이러한 힘의 변화는 롤러코스터의 묘미이며, 높이, 속도와 함께 탑승감 평가에 사용된다. 그러나 탑승객에게 작용하는 힘은 신체에 부담을 주므로, 클로소이드 곡선과 같은 완화 곡선을 사용하거나, 캔트(레일 경사)를 통해 원심력을 분산시켜 신체 부담을 줄인다.
1959년부터 일본에서는 롤러코스터가 건축기준법상 "구조물"로 취급되어 안전 기준 및 정기 점검이 실시되고 있다. 이는 탑승 지점과 하차 지점이 같아 일반 놀이기구와 용도가 다르기 때문으로 보인다.
2006년부터 2010년까지 롤러코스터 원리를 응용한 신교통시스템 "에코라이드" 연구가 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO) 및 경제산업성에서 진행되었다.
5. 안전
롤러코스터는 다양한 안전 장치를 통해 탑승객을 보호한다. 대형 롤러코스터는 블록 시스템을 사용하여 두 대 이상의 열차가 동시에 운행할 때 충돌을 방지한다. 트랙은 블록이라고 하는 여러 구역으로 나뉘며, 각 블록에는 한 대의 열차만 진입할 수 있다. 블록 끝에는 열차를 정지시킬 수 있는 트랙 구간이 있어, 역 출발 방지, 리프트 정지, 브레이크 작동 등을 수행한다. 센서는 열차 통과를 감지하고, 시스템 컴퓨터는 점유된 블록을 인식하여 열차가 점유된 블록에 진입하려 할 때 모든 블록의 정지 메커니즘을 작동시킨다.
롤러코스터에는 어깨 안전바와 랩 바(허벅지 안전바) 두 가지 유형의 안전장치가 있으며, 유압식 또는 기계식 안전 장치가 사용된다. 기계식 안전장치는 래칫과 폴(pawl) 시스템을 사용하여 안전바를 내릴 때 클릭 소리가 난다. 유압식 안전장치는 피스톤과 실린더를 사용하며, 물리적인 느낌이나 클릭 소리가 없다. 현대식 롤러코스터에는 센서가 있어 각 안전장치가 잠겼는지 확인하고, 모두 잠기면 운행 컴퓨터에 출발 준비 신호를 보낸다. 안전장치가 잠기지 않으면 열차는 역에서 움직일 수 없다.
피벗형 폴(pawl)과 같은 제동 시스템은 열차 하단과 경사 리프트 언덕에 사용된다. 열차가 리프트 언덕을 올라갈 때 체인으로 끌어올려지며, 폴은 융기부 위로 움직인다. 열차가 체인에서 분리되면 안티 롤백 시스템이 작동하여 가장 가까운 내리막 정지 지점으로 되돌아가 열차가 떨어지는 것을 방지한다.
프로그래머블 로직 컨트롤러(PLC)는 롤러코스터 컴퓨터 시스템의 필수 구성 요소로, 여러 PLC가 함께 작동하여 결함을 감지하고 다양한 요소 작동을 자동화한다. 정기적인 유지보수와 운행 엔지니어의 시각 검사는 구조물과 자재가 예상 마모 허용 오차 내에 있고 제대로 작동하는지 확인하는 데 중요하다. 효과적인 운영 절차는 안전을 더욱 향상시킨다.
롤러코스터 설계자는 탑승객에게 가해지는 움직임을 분석하여 허용 가능한 범위 내에 있는지 확인해야 한다. 인체는 근육 긴장을 조절하고 편타손상을 피하기 위해 힘의 변화에 반응할 시간이 필요하다. 설계자는 양의 g-힘 가속도의 최대치를 4~6G(40m/s2~60m/s2)로 유지하고, 음의 g-힘은 최대 1.5~2G(15m/s2~20m/s2)를 목표로 한다. 측면 가속도는 2G 미만으로 유지한다.
롤러코스터 바퀴는 열차를 트랙 위에 유지하고 이탈을 방지한다. 대부분 폴리우레탄으로 만들어지며, 노면 바퀴, 측면 마찰 바퀴, 상부 정지 바퀴의 세 종류가 있다. 노면 바퀴는 트랙 위를 달리고, 측면 마찰 바퀴는 회전 중 열차를 트랙 위에 유지하며, 상부 정지 바퀴는 트랙 아래쪽에서 달려 열차 이탈을 방지한다.
롤러코스터는 통계적으로 매우 안전하지만, 사고는 발생할 수 있다. 국제놀이공원및관광협회(IAAPA)는 탑승객이 놀이기구에서 부상을 입을 확률이 1,550만분의 1이라고 보고한다. 안전벨트, 하네스, 안전바 등 다양한 안전장치가 있지만, 형태나 성능이 충분하지 않은 구속장치로 인한 사고도 지적되어 개선이 이루어지고 있다.
미국에서는 1987년~2000년에 놀이기구 사고로 인한 사망자 중 롤러코스터 사고 사망자가 16명으로 가장 많았다. 미국에서는 지방 자치 단체가 전문 기술자를 통해 매달 또는 두 달에 한 번씩 점검을 실시하고 있다.
놀이시설 안전 기준은 각국에 마련되어 있다.
* ASTM International : F 2291-08
* European Standard영어 : EN 13814
6. 주요 롤러코스터 제조사
* 볼리거 앤 마빌라르(Bolliger & Mabillard)
* 인타민(Intamin)
* 맥 라이드스(Mack Rides)
* 거스트라우어(Gerstlauer)
* 로키 마운틴 컨스트럭션(Rocky Mountain Construction)
* 베코마(Vekoma)
* 잠페를라(Zamperla)
7. 사고 및 건강 문제
롤러코스터 사고는 흔하지 않지만, 발생하면 심각한 부상이나 사망으로 이어질 수 있다. 사고 원인은 안전 장치 미흡, 부품 결함, 탑승객 부주의 등 다양하다.
다음은 롤러코스터 사고 사례를 정리한 표이다.
롤러코스터는 빠른 속도와 급격한 움직임으로 인해 운동병(멀미), 심혈관계 질환, 두통 등을 유발할 수 있다. 특히 롤러코스터 탑승 후 발생하는 두통은 'roller coaster headache'라고 불리며, 심한 경우 경막하혈종, 지주막하출혈, 뇌척수액 누출 증후군 등으로 이어질 수 있다.
따라서 롤러코스터 탑승 시에는 키 제한, 임신 여부, 심장 질환 유무 등 안전 수칙을 반드시 확인하고, 건강 상태에 따라 탑승 여부를 신중하게 결정해야 한다.