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| 윗반송역으로 진입하는 부산교통공사 4000호대 전동차출처 |
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| 남서울경전철주식회사 SL000호대 전동차 |
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1. 개요
바퀴가 고무 타이어로 된 열차를 말한다.타이어를 쓴다는 점에서는 버스와 비슷하지만, 버스와는 달리 열차가 가이드레일(안내궤조, 案内軌條)이라고 불리는 궤도에 걸려 있어 이탈하는 것이 불가능하다. 특정한 궤도 위만을 달린다는 점에서는 철도와 비슷하지만, 고무차륜열차의 가이드레일은 철도의 궤도와는 달리 열차를 특정 선로에 고정하기만 할 뿐 추진을 위한 접지력을 제공하지는 않는다.
철선로와 비교하여 유연하게 건설, 운영할 수 있는 장점이 있어서 주로 경전철에서 도입한다.
대한민국의 경전철은 철차륜 경전철이나 자체 개발한 한국형 고무차륜 경전철(K-AGT)을 주로 채택한다. K-AGT는 우진산전과 한국철도기술연구원이 함께 세계에서 4번째로 개발한 무인자동운전 고무 차륜 열차이다.우진산전 K-AGT 소개 K-AGT 기본 모델은 1량 혼잡도 100%의 경우 좌석 20여 명 입석 30여 명으로 약 50여 명의 정원을 가진다. 설계 최고속도는 시속 70km/h, 내구연한은 최소 25년, 전력공급방식은 제3궤조 방식을 채택했고 표준 궤간이 광궤인 1,700mm이다.[1]
고무차륜열차가 다니는 궤도는 일반 철도가 다니는 궤도와는 달리 바닥이 콘크리트 도상으로만 되어 있는 경우가 많으며, 대신 도상 인근에 한 가닥 내지는 두 가닥의 가이드레일이 있고 여기에 안내륜이라고 하는 바퀴를 걸어 열차가 정해진 선로에서 이탈하는 것을 방지한다. 그러나 고무차륜열차가 꼭 이런 식의 철궤도 없는 콘크리트 도상만을 다녀야 하는 것은 아니다. 중전철인 파리 메트로는 철제 차륜 열차와 고무 차륜 열차가 같은 표준궤 1,435mm 철길 위를 달리기도 하는데, 고무차륜열차는 1,435mm 궤도 두 가닥과 양 옆의 가이드레일에 안내륜을 고정하는 방식으로 주행한다. 이 경우 철차륜 차량들도 구조적으로는 이들 선로에 호환이 된다.
일반적인 전기철도의 경우 철제 선로가 귀전선 역할을 해주지만 콘크리트 도상 위를 다니는 고무차륜열차는 철제 선로가 없으므로 전선을 두 개 깔아 하나를 급전선, 다른 하나를 귀전선으로 활용한다.
모노레일 역시 차륜에 따라서 철차륜 모노레일과 고무차륜 모노레일로 나뉜다. 국내에 유일하게 설치된 도시철도용 모노레일인 대구 3호선도 고무차륜이다. 그외 대중교통이 아닌 궤도운송법의 적용을 받는 모노레일은 철차륜으로 된 모델도 많다.
2. 철제 차륜 대비 특징
2.1. 장점
- 고무차륜은 철제 차륜에 비해서 접지력이 크다. 따라서 철제 차륜에 비해 가감속이 빠르며[2] 최소곡선반경이 작고 등판력이 우수하여 일반철도에선 넘어가기 힘든 경사로나 커브도 수월하게 통과한다.
- 고무의 특성상 소음이 적다.
- 철차륜에 비해 건설 비용이 저렴하고, 여기에 더해 여유로운 곡선 반경 및 경사 한계를 설정할 수 있어 더 저렴해진다. 지하 노선이 아닌 고가 노선을 지어야 한다면 고무차륜열차가 철제차륜열차에 비해 설비도 간단하므로 더 저렴해질 수 있다.
- 런플랫 타이어 등 상용차 부품을 유용할 수 있어서 개발비와 유지비용면에서 유리하다. 상용 전기차와 수소자동차의 보급이 가속화됨에 따라 모터나 각종 구동계도 상용차와 공유할 여지가 많다.
2.2. 단점
- 고무타이어의 강성이 낮기 때문에 변형이 많이 되어 바퀴의 구름 저항이 크다. 철륜은 강성이 커서 변형이 거의 안되므로 구름저항이 매우 낮다. 구름저항이 크면 당연히 연비가 낮아지므로 기타 모든 조건이 같다면 고무차륜 연비는 철차륜 연비의 1/2 정도라고 한다. 물론 실연비가 2배라는 뜻은 아니다. 열차 운행에서 연비는 운행 노선 형태나 대차 방식 등 여러 요인에 의해서 편차가 커지기 때문이다.
- 고무타이어의 강성이 철제차륜 대비 낮기 때문에 100km/h 이상의 고속 운행에 적합하지 않다. 비슷한 예시로 거의 모든 국가들이 공도상에서 자동차의 200km/h 이상의 영업운전을 불법으로 규정하는 이유 역시 고무타이어의 강성 문제로 인해 펑크 등 사고 위험이 높기 때문이다. 이 때문에 고무차륜열차는 고속 운행이 필요없는 도시철도에만 사용되며 근교형 전동차나 특급형 전동차 등 장거리 노선을 운행하는 열차의 경우 100% 철제차륜만을 사용한다.
- 철제 차륜의 열차와는 다른 상하 진동이 있어 승차감은 썩 좋지 않다.[3] 이는 고무 차륜을 사용하는 차륜들이 대부분 경차륜이어서 진동에 민감한 이유도 있고, 고무 타이어의 한계이기도 하다. 이로 인해 차량에서 책이나 휴대폰을 볼 때 멀미가 나는 사람이라면 고무차륜 열차에서도 멀미 증상이 날 수 있다. K-AGT 기준 고무차륜 경전철의 타이어 압력은 일반 자동차 타이어의 5배 수준이라 상상 이상으로 타이어가 엄청 딱딱하다. 때문에 노면의 작은 울퉁불퉁함에도 차체에 심한 진동과 충격이 온다.
- 고무차륜은 철제 차륜보다 비나 눈에 취약하다. 지상에 설치된 도상의 경우, 제설기나 열선 등의 제설 대책이 있어도 고무차륜은 철차륜에 비해 비나 눈에 헛돌기 쉽다.[4] 부산 도시철도 4호선과 의정부경전철이 폭우나 폭설이 내릴 때 운행중단이 빈번한 이유이다. 삿포로 시영 지하철은 차량기지를 포함한 모든 지상 구간을 셸터로 덮는 것으로 해결했다.
3. 노선
고무차륜 모노레일은 모노레일 문서 참조.3.1. 대한민국
- 부산 도시철도 4호선
- 의정부 경전철
- 서울 경전철 신림선
- 인천국제공항 셔틀트레인 - 궤도운송법의 적용을 받으므로 경전철은 아니다.
3.1.1. 예정 노선
- 부산 도시철도 5호선 2026년 개통예정
- 양산 도시철도 2026년 개통예정
- 광주 도시철도 2호선 2026년 개통예정
- 서울 경전철 위례신사선 개통미정
- 서울 경전철 서부선 2031년 개통예정
- 난곡지선 개통미정[5]
- 부산 도시철도 초읍선 개통미정
- 기장선 개통미정[6]
3.2. 일본
- 포트 아일랜드선
- 롯코 아일랜드선
- 히로시마 고속교통
- 사이타마 신도시 교통 이나선(뉴셔틀)
- 닛포리·토네리 라이너
- 유리카모메
- 세이부 야마구치선
- 유카리가오카선
- 요코하마 시사이드라인
- 오사카메트로 뉴트램
토카다이 신교통- 삿포로 시영 지하철의 모든 노선
3.3. 중국
3.4. 대만
3.5. 싱가포르
3.6. 인도네시아
3.7. 프랑스
3.8. 스위스
- 로잔 지하철 M2호선
3.9. 캐나다
3.10. 멕시코
4. 관련 항목
[1] 의정부 경전철은 궤간이 1,620mm인데, 의정부 경전철은 설계 시점이 관련 법규가 정비되기 이전이어서 표준 궤간이 아니다.[2] 가감속 성능은 사실 차량의 모터 성능이 가장 큰 영향을 미친다. 고무차륜 경전철인 K-AGT의 가속 성능은 3.5km/h/s인데 반해, 현대로템제 철제차륜 AGT의 가속 성능은 3.96km/h/s라 철제차륜이 오히려 더 높다.[3] 고무타이어가 충격을 흡수하여 승차감이 더 좋을 거라고 생각할 수도 있겠지만, 사실 철도는 제대로 만든다면 매끈하고 평평한 철제 선로 위를 돌아다니기 때문에 철제 차륜이라도 도로를 다니는 차량과 같은 충격이 없다.(선로와 선로 사이가 끊어져 있기 때문에 생기는 진동은 존재) 고무타이어가 다니는 선로 역시 콘크리트로 매끈하게 마감하여 충격이나 큰 진동이 발생할 일이 없으나 고무라는 특성상 수축 팽창이 이루지기 때문에 추가적인 상하운동이 발생하게 된다. 그리고 이러한 진동이 역으로 불편한 승차감을 유발하고는 한다.[4] 공전현상이 없으니 더 낫지 않겠냐 싶을법도 한데, 고무차륜의 선로는 일반적으로 콘크리트 바닥이기 때문에 물이나 눈이 쉽게 고이거나 얼고, 온도에 따라 물성의 유동성이 크다는 고무의 한계 때문에 오히려 외부에서 더욱 취약하다.[5] 신림선의 지선격으로 운행할 예정이다.[6] 부산4호선의 연장선으로 운행할 예정이다.