철도가 완전한 직선은 아니고 곡선형태 이던데 브레이크를 밟지 않고 운행을 하는것인가요?
철도가 완전한 직선은 아니고 곡선형태 이던데 브레이크를 밟지 않고 운행을 하는것인가요? 그리고 이러한 원리로 달리는데 멈추는데 효율적으로 만들어진게 사실인가요?
안녕하세요. 이형민 전문가입니다.
철도의 경우에는 곡선형태를 뛰는게 맞습니다. 완전 직선으로 가게되면 방향 전환을 하지 못한다고 합니다. 따라서 약간 곡선으로 가고자 하는 방향으로 가게 합니다. 이는 자동차와 비슷하다고 보시면 되겠습니다. 추진력을 얻어서 앞으로 가는것은 동일하며 멈춰야 할 경우에는 브레이크를 사용해서 멈추기 때문입니다. 너무 어렵게 생각하지 않아도 되겠습니다.
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.
철도나 도로는 일직선이 이상적입니다. 하지만 이미 들어선 도시, 철도, 도로, 지장물, 지형, 물류 및 경제효과, 보상 등을 고려하여 부득이하게 노선의 일직선은 불가능합니다. 일직선이 아닌 지점은 노선 진입전 감속을 해야 합니다. 노선 진입전에 감속하는 것은 일반 도로도 마찬가지입니다. 다만 철도차량의 제동시스템은 일반차량처럼 유압방식이 아닌 에어방식이라서 준수해야 할 스킬들이 좀 있습니다.
철도는 곡선 형태로 설계되며, 기차가 곡선 구간을 지나갈 때 여러 가지 물리적 원리에 따라 운행됩니다. 기차가 곡선을 잘 통과하고 효율적으로 멈추기 위한 몇 가지 원리를 설명드리겠습니다.
1. 곡선 주행 원리
- 원심력: 기차가 곡선을 돌 때 원심력이 작용합니다. 이 힘을 극복하기 위해 곡선은 경사(가칭 "경사 레일")를 주어 기차가 곡선을 안정적으로 통과할 수 있도록 설계됩니다.
- 레일의 곡률: 곡선의 반경이 클수록 기차의 주행이 더 부드럽고 안정적입니다. 곡선 반경이 작으면 기차의 속도를 줄여야 하며, 이는 안전성에 중요한 요소입니다.
2. 브레이크 시스템
- 브레이크 사용: 기차는 보통 곡선 구간에서도 브레이크를 사용하여 속도를 조절합니다. 그러나 고속철도와 같은 현대적인 기차는 곡선에서의 속도를 최대한 높이 유지할 수 있도록 설계되어 있습니다.
- 에너지 효율: 기차는 일반적으로 재생 브레이크 시스템을 사용하여 감속 시 발생하는 에너지를 회수하여 다시 사용할 수 있습니다. 이는 에너지 효율성을 높이는 데 기여합니다.
3. 효율적인 운행
- 속도와 안전성 균형: 기차는 직선 구간에서 높은 속도로 주행할 수 있지만, 곡선 구간에서는 속도를 줄이며 안전하게 운행합니다. 곡선에서의 속도 조절은 브레이크를 사용하여 이루어집니다.
- 기차 설계: 현대 기차는 공기 저항과 마찰을 최소화하도록 설계되어 있어, 브레이크를 밟지 않고도 상당한 거리 동안 운행할 수 있는 효율성을 제공합니다.
기차는 곡선 구간에서도 효율적으로 주행할 수 있도록 설계되어 있으며, 속도 조절을 위해 브레이크를 사용합니다. 이러한 설계와 기술적 원리는 기차가 안전하고 효율적으로 운행되고 멈출 수 있도록 돕습니다.