탄수차
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1. 개요
탄수차는 증기 기관차의 연료(석탄 등)와 물을 적재하는 차량으로, 기관차와 연결되어 운행된다. 탄수차는 연료와 물의 적재량에 따라 분류되며, 일본에서는 형식 번호에 적재량을 표시하기도 한다. 탄수차는 기관차의 운행 거리와 선로 조건에 따라 다양한 형태로 제작되었으며, 디자인, 구조, 특수 기능 등에서 여러 변형이 존재한다. 20세기에는 자동 급탄 장치나 보조 보일러, 급수조 등의 기능이 추가되기도 했다.
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| 탄수차 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 유형 | 증기 기관차 부속품 |
| 주요 기능 | 물 공급 연료 (석탄, 석유 등) 공급 |
| 연결 위치 | 기관차 뒤 |
| 구조 및 기능 | |
| 물 탱크 | 기관차에 물 공급 |
| 연료 공간 | 석탄, 석유 등 저장 |
| 연결 장치 | 기관차와 연결 |
| 다양한 탄수차 유형 | |
| 석탄 탄수차 | 석탄을 연료로 사용하는 기관차에 사용 |
| 오일 탄수차 | 석유를 연료로 사용하는 기관차에 사용 |
| 콘덴싱 탄수차 | 물 재활용 시스템 갖춤 (건조 지역에 적합) |
| 기타 | |
| 중요성 | 기관차 운행 거리 및 지속 가능성 확보 |
| 현대적 변화 | 디젤 및 전기 기관차로 대체되며 점차 사라짐 |
2. 분류
탄수차는 기관차 자체의 적재량 한계를 극복하고 더 많은 연료와 물을 싣기 위해 철도 초기부터 사용되었다. 증기 기관차의 연료인 목탄이나 석탄은 부피가 크고 밀도가 낮아 많은 공간이 필요했고, 증기 기관의 열효율도 낮았기 때문이다. 또한, 물도 필요했기에 자체 적재만으로는 충분한 운행 거리를 확보하기 어려웠다.
탄수차는 장거리 간선용 증기 기관차에 필수적이었다. 기관차에 필요한 소모품을 별도 차량에 적재하여 동력차 자체 중량 변동을 줄여 견인력을 일정하게 유지하는 장점도 있었다. 그러나 탄수차는 추가 중량과 편성 길이 증가를 야기했고, 기관차 후방 시야를 가려 전차대를 이용해야 하는 등 열차 회전율을 낮추는 단점도 있었다. 또한 곡선 주행 성능 저하와 점착력 강화의 어려움도 문제점으로 지적되었다.
이러한 특징 때문에 탄수차를 연결한 기관차는 주로 간선 운행에, 탄수차가 없는 기관차는 입환이나 지선 운행에 사용되었다.
탄수차는 증기 기관차에 종속된 차량으로 인식되는 경우가 많았다. 대부분의 증기 기관차에서 탄수차와 기관차 본체는 자동급탄장치(Stoker)나 화부의 연료 취급 공간, 급수 도관 등으로 기능적으로 연결되어 있었기 때문이다. 탄수차 연결 여부는 일본, 독일, 영국, 미국 등에서 증기 기관차를 분류하는 중요한 기준이었다.
탄수차가 연결된 증기 기관차는 텐더식 증기 기관차, 그렇지 않은 차량은 탱크식 증기 기관차로 구분된다. 일본의 증기 기관차에서 탄수차는 연료와 물 적재량으로 구분되었다. 예를 들어 12-17형은 석탄 12톤, 물 17입방미터 적재가 가능함을 의미한다. 5-10형, 6-13형, 6-17형, 8-20형, 10-20형, 10-22형, 10-25형, 12-25형 등 다양한 형식이 있었으며, 초기형이나 제조 구분에 따라 알파벳이 붙기도 했다. D52형(1943년)에 자동 급탄기 장착이 시도되었으나 실패했고, 전후 C62형에서 처음 정식 사용되어 장착 차량에는 형식 번호에 S가 붙었다(예: 10-22·S형).
철도원 시대에는 용량 표시 단위가 피트였으나, 1921년 도량형 개정 이후 미터법 표시가 도입되었다. 기관차와 짝을 이루어 고정 편성으로 사용되었지만, 운행 조건에 따라 대형 수조가 필요하거나 기관차 휴차, 폐차로 잉여차가 발생하면 '''전환'''이 이루어져 다른 조합이 되기도 했다. 단순 용량 증가를 위한 차체 연장은 궤도, 회전대 등 설비 문제로 어려웠다. 전환된 탄수차 번호판은 기관차에 맞춰 바뀌어 외관상 식별이 어려웠고, 각인이나 검사 이력으로 확인해야 했다.
- C53형은 통상 12-17형, 우등 열차 운용에는 D50형에서 전환된 8-20형을 사용했다.
- 유키301 부속 탄수차는 9300형 폐차 잉여분, 302는 8300형에서 전용되었다. 초기에는 9600형 초기 2축 2.5t-9m3 2량을 사용했으나 용량이 부족했다. 남은 9m3 4량은 미160 수조차로 개조되었다.
탄수차는 검은색 직육면체로 획일적으로 보이지만, 차체 길이, 리벳 조립과 용접 구조, 탄고 상단 깎임, 배관, 대차, 미등, 후진 전조등, 크레인 걸쇠 등에서 개별 차이가 있었다. C55형 2차차 등 유선형 기관차에 맞춰 상부를 덮개로 덮거나, C56형처럼 후진 시야 확보를 위해 양쪽을 크게 깎은 경우, 자재 절감을 위한 전시 설계, 무대차(플랭크리스) 배 바닥형 등 기본 형태에도 여러 분류가 있었다.
- D51형 전시 생산에는 대차 없는 배 바닥형(10-20형)이 양산되었고, C59형 후기나 C62형 10-22형에는 전체 용접 배 바닥형이 사용되었다.
탄수차는 제조 후에도 다양한 개조를 받았다. 석탄 탑재량 증가를 위한 탄고 확대(예: C62 38), 운전 환경 개선 및 견인 정수 향상을 위한 중유 탱크(예: D51 427)와 자동 급탄 장치 추가, 입환 작업이나 역행 운전용 기관차의 탄고와 물탱크 깎임 개조(구내용 9600형) 등이 대표적이다.
- C53형 부속 12-17형은 40t 당밀 수송 탱크차 2량 1조의 타키 1600형으로 개조되었다(1949년).
- C51형 중 도쿄-나고야 간 우등 운행용은 표준 17m3을 C52의 20m3 후기형으로 교체하고, 30t 물탱크차(후의 미키 20형) 증결을 위해 배관과 덮개를 개조했다.
- C59 127호기용은 중유 전용 개조로 텐더도 크게 달랐다.
3. 구조
탄수차는 기관차 자체의 적재량 한계를 극복하고 더 많은 연료와 물을 탑재하기 위해 철도 초창기부터 사용되었다. 증기 기관차의 연료인 목탄이나 석탄은 부피가 크고 밀도가 낮아 많은 양을 필요로 했고, 증기 기관의 열효율이 낮아 더 많은 연료와 물을 필요로 했기 때문이다.
탄수차는 장거리를 운행하는 간선용 증기 기관차에 필수적이었다. 기관차에 필요한 소모품을 별도 차량에 적재하여 동력차 자체의 중량 변동을 줄여 견인력을 일정하게 유지하는 장점도 있었다. 그러나 탄수차는 추가 중량을 발생시키고, 차량 편성을 길게 하며, 기관차 후방 시야를 가려 전차대를 사용해야 하는 등 열차 회전율을 떨어뜨리는 단점도 있었다. 또한 곡선 주행 성능을 저하시키고, 필요시 추가 중량 적재를 통한 점착력 강화가 어렵다는 문제점도 있었다.
이러한 장단점으로 인해 탄수차를 연결한 기관차는 간선 운행에, 탄수차가 없는 기관차는 입환이나 지선 운행에 주로 사용되었다.
탄수차는 증기 기관차에 종속된 차량으로 인식되기도 한다. 대부분의 증기 기관차에서 탄수차와 기관차 본체는 자동급탄장치(Stoker)나 화부의 연료 취급 공간, 물 공급 도관 등으로 기능적으로 의존하기 때문이다.
탄수차는 보통 아래쪽에 물, 위쪽에 석탄 등 연료를 적재하는데, 이는 무게 배분에 유리하고 고체 연료를 싣기 편하기 때문이다. 20세기에는 자동급탄장치가 설치되어 화부가 직접 삽으로 석탄을 옮기는 작업이 생략되기도 했다. 탄수차 중에는 물과 석탄, 목탄 대신 석유를 적재하는 경우도 있었는데, 특히 보일러를 석탄에서 석유로 개조한 경우에 자주 사용되었다.
탄수차는 적재량 때문에 2축 이상, 보통 4~6축의 차축을 가지며, 기관사 시야 확보를 위해 차량 상부 좌우측이 운전실 창문 높이로 낮춰져 있어 뒤에서 보면 철(凸)자 모양을 보인다. 또한 탄수차 위쪽에는 물이나 석탄을 중력식으로 공급하기 위한 개구부가 설치된 경우가 많다. 해외 대형 기관차 중에는 후진 운전을 고려하지 않고 후면 시야를 완전히 차단하는 경우도 있었다.
미국에서는 긴 운행거리로 인해 다양한 형태의 탄수차가 발견되었다. 기관사나 화부 교대 편의를 위해 탄수차 중앙에 통로를 내거나, 용량 극대화를 위해 일반 화차처럼 차량한계를 채우고 부기관사용 큐폴라를 올리거나, 물 공급용 전용 차량을 연결하기도 했다. 디젤 기관차나 가스 터빈 기관차의 경우 항속거리 증가를 위해 석유 적재 전용 탄수차를 추가 연결하기도 했다.
1800년대 중반까지 증기 기관차 보조 보일러는 U자형(위에서 볼 때) 물통으로 둘러싸인 연료 벙커(석탄 또는 나무 보관)로 구성되었고, 전체 모양은 직사각형이었다. 석탄 벙커는 기관차 쪽으로 기울어져 석탄 접근을 용이하게 했다. 연료보다 물을 쉽게 구할 수 있었기에 연료 정지마다 두 번의 물 정지를 기준으로 물과 연료 용량 비율을 정했다. 약 0.45kg의 석탄은 약 2.72kg의 물(0.7갤런)을 증기로 바꿀 수 있었기에, 보조 보일러 용량 비율은 7ton의 석탄당 10000usgal의 물에 가까웠다.[1]
보조 보일러의 물은 급수탑에 연결된 급수 크레인이나 갠트리에서 보충되었고, 보일러 재급수는 화부의 임무였다. 보조 보일러의 물은 작동 중 소모되는 물을 대체하기 위해 보일러로 밀어 넣어야 했는데, 초기에는 피스톤 구동 펌프, 이후에는 증기 분사기나 터보펌프가 사용되었다.
기관차 성능 제한 요인 중 하나는 연료 공급 속도였다. 증기 기관차 일등 항해사는 증기 압력 유지를 위해 화실에 나무를 던지거나 석탄을 삽질해야 했다. 20세기 초 일부 기관차는 너무 커서 일등 항해사가 석탄을 충분히 빨리 삽질할 수 없었다.[5] 그래서 미국에서는 증기 동력 기계식 스토커(연료 벙커와 화실 사이 오거 피드 사용)가 표준 장비가 되었고, 다른 지역에서도 채택되었다.
일본 증기 기관차에서 탄수차는 연료와 물 적재량으로 구분되며, 12-17형은 석탄 12톤·물 17입방미터 적재를 의미한다. 5-10형, 6-13형, 6-17형, 8-20형, 10-20형, 10-22형, 10-25형, 12-25형 등과 초기형, A, B 등으로 시작하는 제조 구분, D52형(1943년)에 자동 급탄기 장착 시도(실패), 전후 C62형에서 처음 정식 사용(형식 번호에 S 추가) 등이 있다. 철도원 시대 탄수차는 용량 단위가 피트 (척)뿐이었고, 도량형 개정(1921년) 이후 미터법 표시가 되었다.
기관차 및 사업차와 짝을 이루어 고정 편성으로 사용되지만, 운행 거리나 구배 등에 따라 대형 수조가 필요하거나, 기관차 휴차, 폐차로 잉여차가 되어 '''전환'''이 이루어지면 신제작 시와 다른 조합이 된다. 용량 증가를 위한 차체 연장 및 차고 증가는 중량, 궤도, 회전대 문제로 운용상 어려웠다. 전환된 탄수차 번호판은 기관차에 맞춰 바뀌어 외관상 식별이 어렵고, 각인이나 검사 이력으로 전환을 조사한다.
- C53형은 12-17형, 우등 열차 운용은 D50형에서 전환된 8-20형을 확대하여 장거리 고속 여객을 담당했다.
- 유키301 부속 탄수차는 9300형 폐차 잉여분 전용, 302는 8300형에서 D50형용 8-20 신조. 처음에는 9600형 초기 2축 2.5ton-9m3 2량을 충당했으나 용량 부족. 남은 9m3 4량은 미160 수조차로 개조.
겉보기에는 검은색 직육면체지만, 차체 길이, 리벳 조립과 용접 구조, 탄고 주위 상단 양 어깨 깎임(탄고 측판 상승, 탄고와 물탱크 용적 비율 변화), 배관, 대차, 미등, 후진 시 전조등, 크레인 걸쇠 등에 차이가 있다. C55형 2차차 등 유선형 기관차에 맞춰 상부를 덮개로 덮거나, C56형처럼 후진 시야 확보를 위해 양쪽을 깎거나, 자재 절감 및 대체재 사용 전시 설계, 무대차(플랭크리스) 배 바닥형 등 기본 형태도 다양하다.
- D51형 전시 생산에는 10-20형으로 대차 없는 배 바닥 양산, C59형 후기나 C62형 10-22형에는 확립된 전체 용접 배 바닥형이 보인다.
탄수차는 제조 후 석탄 탑재량 증가를 위한 탄고 확대(예: C62 38), 운전 환경 개선 및 견인 정수 향상을 위한 중유 탱크(예: D51 427)와 자동 급탄 장치 추가, 입환 작업이나 역행 운전에 사용되는 기관차의 탄고와 물탱크 양쪽 깎임 개조(구내용 9600형에서 보임. 볼록한 형태 뒷면) 등 다양한 개조를 받았다.
- C53형 부속 12-17형은 40t 당밀 수송 탱크차 2량 1조 타키 1600형으로 개조(1949년).
- C51형(철도원 18900형) 중 도쿄-나고야 간 우등 운행은 표준 장비 17m3을 C52의 20m3 후기형으로 교체, 수량 증가, 30t 물탱크차(후 미키 20형) 증결을 위한 배관 및 덮개 개조.
- C59 127호기용은 중유 전용 개조로 텐더도 크게 다르다.
4. 디자인 변형
탄수차는 대개 아랫부분에 물을, 윗부분에 석탄 등 연료를 적재하는데, 이는 무게 배분과 고체 연료 적재에 유리하기 때문이다. 대부분의 탄수차는 화부가 직접 삽으로 석탄을 옮겨야 했으나, 20세기에는 자동급탄장치가 설치되기도 했다. 탄수차 중에는 석유를 연료로 사용하는 경우도 있었는데, 보일러를 석탄에서 석유로 개조한 경우가 대표적이다.[1] 이 경우에도 물은 필수적이다.
탄수차는 적재량 때문에 보통 4축에서 많게는 5~6축에 이르는 차축을 가진다. 기관사의 시야 확보를 위해 차량 상부 좌우측은 운전실 창문 높이로 낮춰져 있어, 뒤에서 보면 철(凸)자 형상이다. 시야 확보를 위해 낮춰진 부분은 경사지게 만들어지는 경우가 많다. 탄수차 위쪽에는 물이나 석탄을 중력식으로 공급하기 위한 개구부가 설치된다. 다만, 해외 대형 기관차 중에는 후진 운전을 고려하지 않고 후면 시야를 완전히 차단하는 경우도 있다.
미국에서는 긴 운행거리 때문에 다양한 형태의 탄수차가 발견된다. 기관사나 화부 교대 편의를 위해 탄수차 중앙부를 통로로 만들거나, 용량 극대화를 위해 차량한계를 가득 채우는 형태로 만들고 부기관사용 큐폴라를 올리기도 한다. 장거리 운행 시 먼저 소비되는 물 공급을 위한 전용 차량을 연결하는 경우도 있다. 디젤 기관차나 가스 터빈 기관차의 경우, 항속거리 증가를 위해 석유 적재 전용 탄수차를 추가 연결하기도 한다.
thumb ''딕시아나''. 로어링 캠프와 빅 트리스 협궤 철도, 캘리포니아주 펠턴에 있는 나무 급수탑과 연장 가능한 스피곳을 배경으로 하고 있다.]]
1800년대 중반까지 대부분의 증기 기관차 보조 보일러는 U자형(위에서 볼 때) 물통으로 둘러싸인 연료 벙커(석탄 또는 나무 보관)로 구성되었다. 보조 보일러는 보통 직사각형 모양이었다. 석탄 벙커는 기관차 쪽으로 기울어져 석탄 접근을 용이하게 했다. 연료보다 물을 더 쉽게 구할 수 있었기 때문에 보조 보일러의 물과 연료 용량 비율은 연료 정지마다 두 번의 물 정지를 기준으로 했다. 약 0.45kg의 석탄은 약 2.72kg의 물(0.7갤런)을 증기로 바꿀 수 있었다. 따라서 보조 보일러 용량 비율은 일반적으로 7톤(약 6.35kg)의 석탄당 10,000갤런()의 물에 가까웠다.[1]
영국, 미국, 프랑스에서는 일부 간선 노선에 급수조(미국에서는 트랙 팬)를 설치하여 기관차가 움직이는 동안 물을 보충할 수 있게 했다. 대형 탱크 기관차의 경우, 급수조는 텐더나 후면 물탱크 아래에 설치되었으며, 차장이 원격으로 급수조를 내려 물을 채우고 탱크가 가득 차면 올렸다.
응축 증기 기관차는 배기 증기를 재활용하여 급수로 응축하도록 설계되었다. 이는 물 절약뿐만 아니라 엔진의 열효율도 높인다.[2]
20세기 초, 일부 기관차는 너무 커서 화부가 석탄을 충분히 빨리 삽질할 수 없었다.[5] 그 결과, 미국에서는 증기 동력 기계식 스토커(연료 벙커와 화실 사이에 오거 피드 사용)가 표준 장비가 되었고, 호주와 남아프리카 등 다른 지역에서도 채택되었다.
철도 초창기 탄수차는 석탄 또는 나무 벙커가 U자형 물 재킷으로 둘러싸인 직사각형 상자 형태였다. 이 형태는 석탄 연소 기관에서 증기 시대가 끝날 때까지 유지되었다. 석유 연소 기관은 벙커 대신 연료 탱크를 사용했다.
1901년 초, 코르넬리우스 반더빌트 3세는 새로운 유형의 텐더에 대한 특허를 출원했다.[6] 반더빌트는 뉴욕 센트럴 철도 창립자의 증손자였다. 그의 텐더는 전면에 연료 벙커가 설치된 탱크차와 같은 원통형 차체를 특징으로 했다. 이 디자인은 석유 및 석탄 연소 기관차를 사용하는 다수의 미국 철도에서 곧 채택되었다.[7]
직사각형 텐더에 비해 원통형 반더빌트 텐더는 더 튼튼하고 가벼웠으며 표면적에 비해 더 많은 연료를 담을 수 있었다. 반더빌트 텐더를 사용한 철도는 다음과 같다:
- 볼티모어 & 오하이오 철도
- 캐나다 국립 철도
- 그랜드 트렁크 웨스턴 철도
- 그레이트 노던 철도 (미국)
- 사우스 퍼시픽 수송 회사
- 유니언 퍼시픽 철도
- 헝가리 국영 철도 (MÁV 203급)[8]
- 뉴질랜드 철도청 (NZR AB급, NZR J급, NZR G급 (1928))
- 내슈빌, 채터누가 앤드 세인트루이스 철도
- 시보드 에어 라인 철도
- 남아프리카 철도
석유 연소 기관 특유의 형태는 "웨일백" 텐더(혹은 "터틀백" 또는 "로프" 텐더)였다. 이는 대략 반원통형으로 둥근 면이 위로 향해 있었으며, 탱크 앞부분은 기름을, 나머지는 물을 담았다. 이 형태는 특히 서던 퍼시픽과 관련 있었다.[1]
"워터 카트"는 잉글랜드의 런던 앤드 사우스웨스턴 철도에서 사용된 대용량 텐더였다. 일반적인 영국의 6륜 텐더와 달리, 내측 베어링을 갖춘 이중 보기 디자인으로, 바퀴가 매우 눈에 띄는 독특한 외관을 가졌다.[13]
물을 담는 추가 텐더는 "탄수차" 또는 "보조 텐더"라고 불린다. 증기 시대에는 자주 사용되지 않았지만, 유니언 퍼시픽 철도는 관광 열차에 844 및 4014 증기 기관차와 함께 두 대의 탄수차를 사용한다.
디젤 기관차에 텐더가 사용되기도 한다. 벌링턴 노던 철도는 연료를 구하기 어려운 지역에서 연료 텐더를 사용했다.
유니언 퍼시픽 철도는 터빈에 연료 텐더를 사용했다. 원래 증기 기관차에 사용되었던 텐더는 "벙커 C" 연료유를 담도록 개조되었으며, 연료 용량은 약 23,000갤런(87,000리터)이었다.
1970년대 후반, 수 라인(Soo Line) 철도 경영진은 시카고에서 연료 텐더를 채우고 위스콘신주 쇼어햄으로 연료를 운송하는 것이 더 저렴하다는 것을 발견하여 논란이 되었다.
텐더는 액화 천연 가스를 운반하도록 개발되기도 했다.[14] 영국 철도에서 브레이크 텐더는 초기 간선 디젤 기관차와 함께 사용된 낮고 무거운 화차였다. 자동 브레이크가 장착되지 않거나 부분적으로 장착된 화물 열차 견인 시 추가 제동력을 제공하기 위해 기관차 앞이나 뒤에 연결되었다.[15][16]
초기 영국 증기 기관차 중 일부는 동력 텐더를 장착했다. 석탄과 물을 보관하고, 기관차에서 동력을 받아 바퀴를 구동하여 더 큰 견인력을 제공했다. 이 방식은 경제적 이유로 폐기되었다.
오늘날에는 슬러그가 디젤 전기 기관차와 함께 사용된다. 슬러그는 기관차의 원동기에서 전력을 공급받아 견인력을 추가로 제공한다.
종착역에 회전판이나 와이 같은 회차 시설이 없는 지선에서는 기관차가 텐더가 열차를 이끄는 상태로 역주행했다. 이 경우, 헤드램프(미국) 또는 헤드코드 램프/디스크가 텐더 앞쪽에 배치되었다. 기관차 승무원은 바람과 석탄 먼지로부터 보호하기 위해 객실 지붕 뒤쪽에서 텐더 앞쪽까지 타르 칠한 천 등을 설치했다. 텐더 선행 운전을 더 자주 하도록 설계된 텐더는 고정된 캡 패널과 창문을 장착하여 거의 완전히 밀폐된 캡을 제공했다.
기관차와 동력을 가진 사업차를 짝지어 고정 편성으로 사용하지만, 운행 거리나 구배 등 조건에 따라 대형 수조가 필요하거나, 기관차 휴차, 폐차로 잉여차가 되어 '''전환'''이 이루어진 경우, 신제작 시와는 다른 조합이 된다.
- C53형은 통상 12-17형, 우등 열차 운용에 투입된 것은 D50형에서 전환된 8-20형을 더욱 탄고를 확대하여 장거리 고속 여객을 담당했다.
- 유키301 부속 탄수차는 9300형 폐차에 따른 잉여분 전용, 302는 8300형에서, 이후 D50형용 8-20을 신조했다. 처음에는 9600형 초기 2축 2.5t-9m3 2량을 충당했지만 용량이 부족했다. 남은 9m3 4량은 미160 수조차로 개조되었다.
겉보기에는 똑같은 검은색 직육면체이지만, 차체 길이, 리벳 조립과 용접 구조, 탄고 주위 상단 양 어깨의 깎인 모양(탄고 측판이 솟아올라 탄고와 물탱크 용적 비율이 바뀜), 배관, 대차, 미등, 후진 시 전조등, 크레인 걸쇠 등에 개별적 차이가 있다. C55형 2차차 등 유선형 기관차에 맞춰 상부를 덮개로 덮은 것, C56형에서 보이는 후진 시 시야 확보를 위해 양쪽을 크게 깎은 것, 자재를 줄이고 대체재를 사용한 전시 설계, 무대차(플랭크리스)의 배 바닥형처럼 기본 형태에도 몇 가지 분류가 있다.
- D51형 전시 생산에는 10-20형으로 대차 없는 배 바닥이 양산되었으며, C59형 후기나 C62형 10-22형에는 확립된 전체 용접 배 바닥형이 보인다.
탄수차는 다른 차량과의 교체 외에도 제조 후 다양한 개조를 받았다. 석탄 탑재량 증가를 위한 탄고 확대(예: C62 38), 운전 환경 개선 및 견인 정수 향상을 위한 중유 탱크(예: D51 427)와 자동 급탄 장치 추가, 입환 작업이나 역행 운전에 사용되는 기관차에서 시행된 탄고와 물탱크 양쪽의 깎인 개조(구내용 9600형에서 보임. 볼록한 형태의 뒷면이 됨) 등이 대표적이다.
- C53형 부속이었던 12-17형은 40t 당밀 수송 탱크차로 2량 1조의 타키 1600형으로 개조(1949년).
- C51형(철도원 18900형) 중 도쿄-나고야 간 우등 운행에 투입된 것은 표준 장비 17m3을 C52의 20m3 후기형으로 교체하여 수량을 늘리고, 30t 물탱크차(후의 미키 20형)를 증결하기 위해 배관과 덮개 개조를 실시했다.
- C59 127호기용은 중유 전용 개조를 받았기 때문에 텐더도 크게 다르다.
5. 특수 기능
탄수차는 증기 기관차의 연료와 물 탑재량을 늘리기 위해 사용되는 특수 차량이다. 증기 기관차는 연료와 물을 많이 소모하기 때문에, 장거리 운행을 위해서는 탄수차가 필수적이었다.
탄수차는 기관차의 중량 변동을 줄여 견인력을 일정하게 유지하는 장점을 제공한다. 그러나 추가 중량과 편성 길이 증가, 후방 시야 제한, 곡선 주행 성능 저하 등의 단점도 가지고 있었다.
탄수차는 대개 증기 기관차에 종속된 차량으로 인식되며, 기관차와 기능적으로 상호 의존한다. 탄수차는 물과 연료(석탄, 목탄, 석유 등)를 적재하며, 자동급탄장치가 설치되기도 한다.
탄수차는 대개 2축 이상, 많게는 5~6축의 차축을 가지며, 기관사의 시야 확보를 위해 상부 좌우측이 낮춰진 형태를 띤다. 미국의 경우, 다양한 형태의 탄수차가 사용되었으며, 디젤 기관차나 가스 터빈 기관차에도 연료 탑재를 위해 사용되기도 한다.
thumb ''딕시아나''가 로어링 캠프와 빅 트리스 협궤 철도, 캘리포니아주 펠턴에 있는 나무 급수탑과 연장 가능한 스피곳을 배경으로 서 있다]]
보조 보일러의 물 공급은 급수탑에 연결된 급수 크레인 또는 갠트리에서 물 정류장과 기관차 창고에서 보충되었다. 보조 보일러를 다시 채우는 것은 기관차의 불, 증기압, 연료 및 물 공급을 유지하는 일을 담당하는 화부의 임무이다.[1]
영국, 미국, 프랑스에서는 일부 간선 노선에 급수조(미국에서는 트랙 팬)가 설치되어 움직이는 동안 기관차가 물을 보충할 수 있도록 했다.
응축 증기 기관차는 배기 증기를 재활용하여 급수로 응축하도록 설계되었다. 주요 이점은 물 절약이지만, 배기 가스에서 손실될 수 있는 열의 상당 부분이 보일러에 주입되는 물을 예열하는 데 사용되므로, 엔진의 열효율도 증가한다.[2]
1928년 5월 1일에 런던 & 노스 이스턴 철도(LNER)가 ''플라잉 스코츠맨'' 무정차 운행을 시작하면서, 열차에서 좁은 통로를 통해 기관차까지 접근할 수 있는 특별한 텐더 10량이 제작되었다.
물을 담는 추가 텐더는 "탄수차" 또는 "보조 텐더"라고 불린다.
경우에 따라 디젤 기관차에 텐더가 사용되기도 한다.
어떤 경우, 특히 종착역에 회전판이나 와이와 같은 회차 시설이 없는 지선에서는 기관차가 텐더가 열차를 이끄는 상태로 역주행했다.
기관차 및 동력을 가진 사업차와 짝을 이루어 통상 고정 편성으로 사용되지만, 운행 거리나 구배 등 선로와 운행 조건에 따라 통상보다 대형의 수조가 필요할 경우나, 기관차의 휴차, 폐차로 인해 잉여차가 되어 '''전환'''이 이루어진 경우, 신제작 시와는 다른 조합이 된다.
탄수차는 다른 차량과의 교체 외에도 제조 후에 다양한 개조를 받기도 한다.
남아프리카 공화국 철도 25형 헨셸 운트 존 제작 1950년 - 92년. 가뭄이 심한 남아프리카의 건조 지대와 더불어 고원을 주파하기 위해, 배출된 증기를 재순환하는 장비(복수)를 탄수차에 갖추고 있다.
6. 세계의 탄수차
탄수차는 증기 기관차의 연료(석탄, 목재, 석유 등)와 물을 싣는 특수한 차량이다. 증기 기관차는 연료와 물을 많이 소모하기 때문에, 장거리 운행을 위해서는 탄수차가 필수적이었다. 탄수차는 기관차의 적재량 한계를 극복하고, 기관차의 무게를 일정하게 유지하여 견인력을 안정시키는 역할을 했다.
세계 각국에서는 증기 기관차의 종류를 구분할 때 탄수차의 연결 여부를 중요한 기준으로 삼았다. 탄수차를 연결한 기관차는 텐더식 증기 기관차, 연결하지 않은 기관차는 탱크식 증기 기관차라고 불렀다.
탄수차는 보통 물을 아래쪽에, 연료를 위쪽에 싣는다. 이는 무게 배분에 유리하고, 고체 연료를 싣기 편하기 때문이다. 20세기에는 자동급탄장치가 설치되어 화부가 직접 석탄을 옮기는 수고를 덜기도 했다.
탄수차는 보통 2축 이상, 많게는 5~6축의 차축을 가지며, 기관사의 시야 확보를 위해 차량 상부 좌우측이 낮춰진 형태(철(凸)자형)를 띠는 경우가 많다.
미국에서는 긴 운행 거리 때문에 다양한 형태의 탄수차가 사용되었다. 기관사나 화부의 교대 편의를 위한 통로를 설치하거나, 용량을 극대화하기 위해 차량 한계를 가득 채우는 형태, 물 공급 전용 차량을 연결하는 경우도 있었다. 디젤 기관차나 가스 터빈 기관차에도 항속거리를 늘리기 위해 탄수차가 사용되기도 했다.
영국, 미국, 프랑스 등에서는 일부 간선 노선에 급수조를 설치하여 기관차가 움직이는 동안 물을 보충할 수 있도록 했다.
1901년에는 코르넬리우스 반더빌트 3세가 원통형 탄수차를 개발하여 특허를 받았다. 이 디자인은 여러 미국 철도에서 채택되었다.
"텐더"(Tender)라는 용어는 증기 기관차의 탄수차뿐만 아니라, 기관의 동력을 지원하거나 전달하여 주력기에 연결되는 보조차 전체를 가리키는 말이기도 하다.
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