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표준궤

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목차

1. 개요

표준궤는 철도의 궤간 중 하나로, 레일 간격이 1435mm인 궤도를 의미한다. 영국에서 시작되어 전 세계적으로 확산되었으며, 현재 전 세계 철도의 70%가 표준궤를 사용한다. 조지 스티븐슨이 초기 증기 기관차를 개발하면서 마차 바퀴 간격에 맞춰 4피트 8인치 궤간을 채택한 것이 기원이며, 이후 곡선 주행 성능 향상을 위해 4피트 8.5인치(1435mm)로 넓혀져 표준으로 자리 잡았다. 1845년 영국 왕립위원회의 결정으로 표준궤가 채택되었고, 1895년 그레이트 웨스턴 철도가 표준궤로 개궤하면서 광궤 시대가 종결되었다. 현재 대한민국에서도 한국철도공사, 도시철도 등 대부분의 철도 노선에서 표준궤를 사용하고 있다.

2. 역사

표준궤는 철도가 최초로 부설된 영국에서 형성된 궤간이다. 초기 영국에는 다양한 궤간이 존재했으며, 조지 스티븐슨이 개발한 맨체스터-리버풀 간 철도조차 처음에는 1422mm(4피트 8인치)였다.[14] 그러나 스티븐슨의 성공으로 그의 궤간을 따르는 기술자들이 많아져, 영국에서 가장 긴 연장을 가진 궤간이 되었다.

하지만 표준궤가 단순히 많이 사용되었기 때문에 결정된 것은 아니었다. 더 넓은 궤간으로 고속, 대형, 중량 철도를 만들어야 한다는 주장도 많았다. 이삼바드 킹덤 브루넬의 2140mm(7피트 1/4인치) 광궤가 대표적인 예시이며, 그레이트 웨스턴 철도(GWR)에서 사용되었다.

1845년 영국 왕립위원회는 GWR 외에는 채용 사례가 적은 2140mm 광궤 대신, 노선 연장이 8배 가까이 되는 1435mm 궤간을 채택했다. 강제적인 결정은 아니었지만, 표준궤를 채택하는 철도가 늘면서 1895년 GWR은 표준궤로 개궤되었고 광궤 시대는 막을 내렸다.

이러한 표준궤 결정은 유럽과 미주 등 각국으로 확산되었다. 전 세계 철도의 과반수 이상이 표준궤로 부설되었고, 이후 국제 철도 연맹(UIC)에 의해 표준 궤간으로 결정되었다. 철도 차량은 바퀴가 궤간에 맞아야 하므로, 서로 다른 궤간이 만나는 궤간 분리 지점에서는 화물을 옮겨 싣는 시간과 비용이 많이 드는 과정이 필요했다. 그 결과, 세계 많은 지역에서 상호 연결 및 상호 운용성을 위해 의 "표준궤"가 채택되었다.

2. 1. 기원

표준궤는 철도가 최초로 부설된 영국에서 형성된 궤간이다. 초기의 영국 철도는 다양한 궤간이 존재했는데, 조지 스티븐슨이 초기에 개발했던 맨체스터-리버풀간 철도조차 최초엔 1422mm(4피트 8인치)였다.[14] 그러나 스티븐슨의 성공은 여러 기술자들이 그 궤간을 답습하게 하는 효과를 초래하여, 결과적으로 영국에서 가장 긴 연장을 가진 궤간으로 자리잡게 하였다.

킬링워스의 기관차


표준궤의 기원은 북동 잉글랜드의 탄광에서 사용되던 마차 궤도의 궤간이다. 1814년 조지 스티븐슨이 이 탄광 철도를 위해 증기 기관차를 제조했다. 스티븐슨은 그 후 다른 탄광용 기관차도 제조했고, 1823년에는 로버트 스티븐슨 앤드 컴퍼니를 설립했는데, 여기서 제조된 기관차도 같은 궤간으로 설계되었다. 스티븐슨은 각지의 철도에서 같은 궤간을 사용하는 것이 기관차 및 여러 설비의 양산에 편리하고, 또한 장래에 이들 철도가 상호 연결될 때에도 편리하다고 생각했다. 1825년 스톡턴 앤드 달링턴 철도에서 공공용 철도로 처음 증기 기관차가 사용되었고, 1830년에는 세계 최초의 증기 기관차에 의한 여객용 철도인 리버풀 앤드 맨체스터 철도가 개업했다. 이들 철도에서도 스티븐슨의 기관차가 사용되었다.

킬링워스 탄광의 궤도 간격은 당시 북동 잉글랜드에서 일반적이었던 마차 바퀴의 간격과 일치한다. 마차 바퀴 간격은 다른 차량이 낸 바퀴 자국을 따라 달릴 수 있도록 지역별로 통일되는 경향이 있었다. 마차 궤도의 차량은 일반 마차를 그대로 사용했기 때문에 궤간도 이것에 의해 결정되었다.

답면구배


표준궤가 4피트 8 1⁄2인치라는 어중간한 값인 이유는 다음과 같은 설이 유력하다. 원래 4피트 8인치였던 것이 증기 기관차의 사용으로 속도가 증가하면서 곡선을 부드럽게 돌 수 있도록 답면구배를 가진 바퀴가 발명되었다. 이를 위해서는 바퀴가 어느 정도 좌우로 움직일 수 있어야 하므로 궤간을 반 인치 넓혔다는 것이다. 이 확대가 이루어진 시기에 대해서는 여러 설이 있어, 킬링워스 탄광 시점에서 이미 4피트 8 1⁄2인치였다는 설에서 스톡턴 앤드 달링턴 철도에서 반 인치 더해졌다는 설, 리버풀 앤드 맨체스터 철도의 레인힐 트라이얼 전의 선로 개량으로 확대가 이루어졌다는 설까지 있다. 하지만, 궤간의 반 인치(미터법으로 환산하면 12.7mm) 정도의 차이는 실용상 별로 문제가 되지 않으며, 특히 당시 탄광 철도의 공사나 보선의 정밀도로 볼 때 오차 범위 내였다고도 할 수 있다.

그 외 설명으로, 고이케 시게루는 다음과 같은 설을 소개하고 있다.[63] 이 시대의 탄광 철도에서는 플랜지가 없는 일반 도로용 마차를 달려도 탈선하지 않도록 바깥쪽에 방호벽을 설치한 L자형 레일을 사용했는데, 이 레일 바깥쪽 간격을 정확히 5피트로 했다. 플랜지가 달린 바퀴를 사용하는 철도 차량에서는 레일 안쪽의 간격이 중요하게 되는데, 그것은 바깥쪽 간격에서 두 개의 레일 폭을 뺀 것이며, 이것이 4피트 8 1⁄2인치라는 값이 되었다.

리버풀-맨체스터 철도의 성공 이후, 철도는 잉글랜드 각지에서 급속도로 보급되었다. 이러한 철도 프로젝트의 다수에는 조지 스티븐슨과 아들 로버트 스티븐슨이 관여했으며, 4피트 8.5인치(1,435mm)의 궤간이 채택되었다.

한편, 그레이트 웨스턴 철도에서는, 광궤가 더 우수하다는 이잠바드 킹덤 브루넬 기술원장의 주장에 따라 7피트 1/4인치(2,140mm)라는 궤간을 채택했다. 4피트 8.5인치 궤간의 철도망과 7피트 1/4인치 궤간의 철도망은 1844년에 글로스터에서 처음으로 접촉하여, 이로 인해 이궤간으로 직통 운전이 불가능하다는 불이익이 나타났다. 4피트 8.5인치와 7피트 1/4인치 중 어느 궤간이 적합한지는 기술자뿐만 아니라 사교계와 의회를 휘말리게 하는 큰 논쟁이 되었다. 또한 이스트 앵글리아 지방의 철도도 기술원장 존 브레이스웨이트의 견해에 따라 5피트(1,524mm) 궤간을 채택하고 있었지만, 타사와의 직통을 위해 1844년에는 전선을 4피트 8.5인치로 개궤했다.

표준궤(1435mm)와 광궤(2140mm)의 삼선 궤조


1845년에 왕립 위원회는 국방상의 관점에서도 궤간의 통일을 법제화해야 한다고 권고했다. 또한 광궤가 증기 기관차의 성능이 좋다는 것을 인정하면서도, 그 차이는 미미하며, 4피트 8.5인치 궤간이 7피트 1/4인치 궤간보다 다수라는 것을 이유로, 더 바람직하다고 했다. 계속해서 1846년에 궤간법으로, 그레이트 브리튼 섬의 신규 노선은 4피트 8.5인치 궤간으로 건설되어야 한다고 규정했다. 단, 콘월, 데번, 도싯, 서머싯 각 주만은 예외로 했다.[64] 그레이트 웨스턴 철도의 광궤 노선은 조금씩 표준궤로 개궤되어, 런던에서 엑서터까지의 간선은 삼선 궤조화되었다. 최종적으로는 1892년에 전선 개궤가 완료되어, 그레이트 브리튼 섬의 궤간은 표준궤로 통일되었다.

2. 2. 영국에서의 확산과 궤간 전쟁

1830년 리버풀-맨체스터 철도 개통 이후, 조지 스티븐슨과 그의 아들 로버트 스티븐슨이 설계한 철도 노선들이 4피트 8.5인치(1,435mm) 궤간을 채택하면서 영국 내에서 표준궤가 널리 확산되었다.

그러나 그레이트 웨스턴 철도(GWR)는 이잠바드 킹덤 브루넬 기술원장의 주장에 따라 7피트 1/4인치(2,140mm) 광궤를 채택했다. 1844년 글로스터에서 4피트 8.5인치 궤간의 철도망과 7피트 1/4인치 궤간의 철도망이 처음으로 접촉하면서, 이궤간으로 직통 운전이 불가능하다는 문제가 발생했다.

1845년 영국 왕립위원회는 표준궤를 지지하는 보고서를 발표했고, 1846년 궤간법 제정으로 그레이트 브리튼 섬의 신규 철도 건설은 표준궤로 통일되었다. GWR의 광궤 노선은 점차 표준궤로 개궤되었고, 1892년에 모든 광궤가 표준궤로 전환되면서 궤간 전쟁은 종결되었다.

아일랜드에서는 철도 건설 초기부터 4피트 8.5인치 외에도 다양한 광궤가 사용되었지만, 1846년 궤간법으로 5피트 3인치(1,600mm)가 표준으로 정해졌다.

2. 3. 세계로의 확산

영국에서 시작된 표준궤는 유럽 대륙과 미주 지역으로 널리 퍼져나갔다. 프랑스, 벨기에 등 유럽 국가들은 초기 철도 건설 당시 영국 기술자들의 영향을 받아 표준궤를 채택했다.[19] 이들 국가는 초기 철도에 레일의 프로파일 중간 지점 사이를 측정하는 궤간을 채택했다.[19] 그러나 상호 운용성을 위해 독일은 대부분의 다른 유럽 국가와 마찬가지로 표준 궤간을 채택했다.

미국에서도 초기 철도는 영국제 기관차를 사용했기 때문에 표준궤가 도입되었다. 특히 미국 남부의 모든 광궤 트랙은 1886년 5월 31일부터 시작하여 이틀 동안 "거의 표준" 궤간인 으로 변환되었다.[18] 남북 전쟁 이후 전국적인 철도망이 통합되는 과정에서 표준궤로 통일되었다. 캐나다에서는 당초 영국 식민지에 많이 보이는 1676mm 궤간이 사용되었다. 그러나 미국과의 직통 필요성으로 인해 1870년대에 표준궤로 개궤되었다.

일본의 경우, 신칸센 및 일부 사철, 지하철 노선에서 표준궤를 채택하고 있다.[73]

2. 4. 대한민국에서의 표준궤

대한민국에서는 일제강점기에 표준궤 철도가 도입되었다. 1896년 대한제국 정부가 정한 국내 철도 규칙에서는 궤간을 4피트 8인치 반으로 규정하였다. 1911년 압록강 철교 개통으로 중국의 표준궤 철도망과 연결되었다. 현재 한국철도공사(KRNA) 노선 및 도시철도(지하철, 경전철)는 대부분 표준궤를 사용하고 있다.

3. 표준궤에 관한 설화

표준궤의 결정 배경에 대해서는 사실이 아닌, 신화에 가까운 이야기가 두 가지 전해지고 있다. 이러한 설화는 여러 잡학지식 책을 통해 퍼져나갔다.

하나는, 표준 궤간이 조지 스티븐슨의 지팡이에 의해 결정되었다는 이야기이다. 건설 인부들이 두 레일의 간격을 어떻게 해야 할지 묻자, 그는 지팡이를 바닥에 떨어뜨리며 "이것을 기준으로 하라."라고 했고, 그것이 1435mm 궤간의 결정 요인이 되었다는 것이다.

또 다른 하나는, 표준 궤간이 로마 제국에서 개선 장군이 타는 전차의 궤간에서 유래했다는 설이다. 이들 마차의 궤간은 말 두 마리가 나란히 설 수 있는 넓이인 1435mm로 규정되어 있으며, 이러한 사항은 로마의 주요 도로 유적에서 확인되는데, 후대에 이 궤간을 보고 따라하여 표준궤가 결정되었다는 것이다.

두 설 모두 실제로 타당성은 없다.[8] 다만 표준궤는 당시 흔하게 쓰이던 마차 철도 등지에 쓰이던 1,400~1,500mm 수준의 목제 레일 규격을 답습하여 결정되었는데, 이들 마차 철도의 경우 과거부터 사용되어 오던 마차의 궤간 폭이 그대로 쓰였으며, 이러한 마차 궤간은 로마시대에 자리잡은 것인 만큼 어느 정도 연관성이 있다고 막연히 인정될 뿐이다.

표준궤가 4피트 8 1⁄2인치라는 어중간한 값인 이유는 다음과 같은 설이 유력하다. 원래 4피트 8인치였던 것이 증기 기관차의 사용으로 속도가 증가하면서 곡선을 부드럽게 돌 수 있도록 답면구배를 가진 바퀴가 발명되었다. 이를 위해서는 바퀴가 어느 정도 좌우로 움직일 수 있어야 하므로 궤간을 반 인치 넓혔다는 것이다. 이 확대가 이루어진 시기에 대해서는 여러 설이 있어, 킬링워스 탄광 시점에서 이미 4피트 8 1⁄2인치였다는 설에서 스톡턴 앤드 달링턴 철도에서 반 인치 더해졌다는 설, 리버풀 앤드 맨체스터 철도의 레인힐 트라이얼 전의 선로 개량으로 확대가 이루어졌다는 설까지 있다. 하지만, 궤간의 반 인치(미터법으로 환산하면 12.7mm) 정도의 차이는 실용상 별로 문제가 되지 않으며, 특히 당시 탄광 철도의 공사나 보선의 정밀도로 볼 때 오차 범위 내였다고도 할 수 있다.

그 외 설명으로, 고이케 시게루는 다음과 같은 설[63]을 소개하고 있다. 이 시대의 탄광 철도에서는 플랜지가 없는 일반 도로용 마차를 달려도 탈선하지 않도록 바깥쪽에 방호벽을 설치한 L자형 레일을 사용했는데, 이 레일 바깥쪽 간격을 정확히 5피트로 했다. 플랜지가 달린 바퀴를 사용하는 철도 차량에서는 레일 안쪽의 간격이 중요하게 되는데, 그것은 바깥쪽 간격에서 두 개의 레일 폭을 뺀 것이며, 이것이 4피트 8 1⁄2인치라는 값이 되었다.

4. 현대의 표준궤

오늘날 대부분의 국가는 표준궤를 사용하며, 이는 국제적인 철도 연결과 호환성을 용이하게 한다.

4. 1. 국제 표준 궤간

1845년 영국 왕립위원회가 1435mm 궤간을 표준궤로 결정한 것이 국제 표준 궤간의 시초이다. 이 결정은 유럽 및 미주 등 각국에 확산되었고, 이후 국제 철도 연맹(UIC)에 의해 표준 궤간으로 결정되었다.

4. 2. 대한민국에서의 표준궤 구간

현재 대한민국 철도의 대부분은 표준궤를 채택하고 있다. 한국철도공사(KTX) 노선, 서울교통공사, 부산교통공사, 대구교통공사, 인천교통공사, 광주교통공사, 대전교통공사 등 도시철도 운영 기관, 공항철도, 신분당선, 김포 골드라인, 의정부 경전철, 용인 경전철, 부산-김해 경전철 등이 표준궤를 사용한다.[74]

1896년 대한제국 정부가 정한 국내 철도 규칙에서는 궤간을 4피트 8인치 반(표준궤)으로 정하였다. 1911년 압록강철교 개통으로 중국의 표준궤 철도망과 직통이 가능하게 되었다.

참조

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[2] 웹사이트 Japan http://speedrail.ru/[...] 1964-10-01
[3] 웹사이트 EU support to help convert the Port of Barcelona's rail network to UIC gauge http://tentea.ec.eur[...] 2013-01-23
[4] 웹사이트 Spain: opening of the first standard UIC gauge cross-border corridor between Spain and France http://www.uic.org/c[...]
[5] 웹사이트 Displaceable rolling bogie for railway vehicles http://ip.com/patfam[...]
[6] 웹사이트 Talgo Avril high-speed EMUs have entered service in Spain https://rollingstock[...] 2024-05-21
[7] 법률 Thirty-Seventh Congress Session III Chap CXII March 3, 1863 https://www.loc.gov/[...] 1863-03-03
[8] 뉴스 Standard Railway Gauge http://nla.gov.au/nl[...] 1937-10-05
[9] 뉴스 Standard Rail Gauge Set By Old Ox-Carts http://nla.gov.au/nl[...] 1947-05-19
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[60] 문서 1フィートの長さは地域により異なった。以下では特に断らない限りイングランドやアメリカ合衆国のフィート（1フィート=約0.3048 m）を意味する。
[61] 문서 国により統計年代や路線長の算出などの基準が異なるため、こうしたデータには曖昧さがある
[62] 저널 Standard gauge originated with a roman chariot https://d18je8rbmgt7[...] 2009-07
[63] 문서 ただし小池ははっきりした証拠に基づくものではなく、説明の一つとして紹介している。
[64] 문서 これらはグレート・ウェスタン鉄道の末端部に位置する。
[65] 문서 第一次世界大戦、ロシア革命と第二次世界大戦による国境の移動などのため、ロシア・ソ連の広軌圏と中央ヨーロッパの標準軌圏との境界も移動している。また戦争中などの一時的な改軌もあった。
[66] 문서 4フィート8.5インチ軌間との差はわずかであり、直通運転も行われていた
[67] 문서 それ以前には1876年にイギリス人が無許可で建設した狭軌の呉淞鉄道がある。
[68] 문서 「ユーゴスラビア」として記載。
[69] 문서 2019年に「北マケドニア」に改称。
[70] 문서 コソヴォ、セルビア、モンテネグロの各項参照
[71] 문서 台湾高速鉄道開業前のデータであり、都市鉄道のみ
[72] 문서 他に1067mm軌間との混合軌間486kmがあるとしている
[73] 문서 현재 운행되고 있는 신칸센을 기준으로 함
[74] 문서 예외로 고무차륜, 자기부상 경전철은 광궤를 사용한다


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