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도시철도법 제2조의 정의 : “도시철도”란 도시교통의 원활한 소통을 위하여 도시 교통권역에서 건설・ 운영하는 철도, 모노레일, 노면전차, 선형유도전동기, 자기 부상열차 등 궤도에 의한 교통시설 및 교통수단
통상 대도시의 도시철도, 전철 및 중소도시의 추진하고 있는 경량전철이 해당
승객수송능력에 따라 중량전철(HRT), 중형전철(MRT), 경량전철(LRT), 소형전철 또는 궤도승용차(PRT)로 구분할 수 있음
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국내에서 도시철도 차량시스템 구분은 일반적으로 차량규모와 승객 수송용량에 따라 중량전철과 경량전철로 구분하고 있음.
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중량전철은 대형전동차를 사용하는 서울지하철, 수도권 전철과 중형전동차를 사용하는 지방 대도시권 지하철이 해당됨.
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서울을 비롯한 대도시의 도시철도는 지하 위주의 건설 및 운행으로 막대한 사업비와 운영비가 소요되어 중앙정부나 지자체에 재정부담 요인으로 작용하여 최근 중량전철보다는 경량전철 중심으로 계획, 건설 및 운영이 점차 확대 중임.
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경량전철은 수용용량 면에서 중량전철과 버스의 중간규모의 수송능력(시간당 3,000~30,000명)을 갖추면서 기존 중량전철에 비해 저렴한 건설 및 운영비용 으로 경제성이 높으며, 운행시격이 탄력적이고 도심접근성이 우수하며 친환경 적인 특성을 가짐.
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현재 전 세계적으로 운행 중이거나 개발 중인 보편적 경량전철시스템에는
AGT, LIM, 모노레일, 자기부상, Tram 등이 있음.
가. 차량시스템 규모별 특징 분석
항목 중량전철(HRT) 중형전철(MRT) 경량전철(LRT)
차량 형상
수송
용량 - pphpd 40,000인 이상 - pphpd 20,000∼40,000인 - pphpd 3,000∼30,000인
노선의 특성
- 서울 수도권 지하 또는 고가에 건 설한 간선 기능
- 부산, 인천, 대구, 광주, 대전 등 5개 광역시의 도심지내 지하 구 간에 건설한 간선 기능
- 대도시에서 지하철 노선과 연계, 광역시 및 시가지 내를 고가, 지 상으로 계획
- 인천과 부산의 경우 지하에 건설 하는 간선 기능
운전 방식
- 일반적으로 ATC, ATO에 의한 유 인운전방식
- 일반적으로 ATC, ATO에 의한 유 인운전방식
- Tram, 모노레일을 제외하고 일 반적으로 무인운전방식
곡선 주행성
- 일반적으로 2개 차축인 고정대차 본선 최소 곡선반경 R=200m
- 일반적으로 2개 차축인 고정대차 본선 최소 곡선반경 R=200m
- SelfSteering 대차의 채택 등으로 이에 따라 급곡선 주행성 (R=10.5 ~ 50m) 및 환경성이 우 수함
급구배
주행성 - 최급구배 35‰ - 최급구배 35‰ - 최급구배 60‰
공 사 비
고
가 - 600억원∼800억원/km - 500억원∼700억원/km - 400억원∼600억원/km 지
하 - 1,300억원∼1,300억원/km - 1,100억원∼1,200억원/km - 900억원∼1,100억원/km
운영비 - 32억원/km/년 - 28억원/km/년 - 17억원/km/년
집전
시스템 - Catenary 1,500V DC - Catenary 1,500V DC - 제3궤조 750V DC
환경성 - 철제차륜, 고정대차, 무거운 차체에 의한 운영 중 소음, 진동 발생 불가 피
- 철제차륜, SelfSteering 대차, 가벼 운 차체에 의한 운영 중 소음, 진 동의 현저한 감소가능
미관성 - Catenary 및 중량에 의하여 고가로 계획 시 미관 저해 불가피
- 제3궤조 및 경량차량에 고가로 계 획 시 미관성이 전동차에 비하 여 우수
나. 경량전철 시스템별 특성 비교
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현재 운행 중인 경량전철 및 신교통수단(모노레일 등)의 차량시스템의 일반적인 기술적 특징은 다음과 같음.
구분 AGT
모노레일 LIM 자기부상
열차 노면전차
고무차륜 철제차륜
승객정원/량 60∼90 90∼150 40∼80 60∼130 70∼100 30∼100
차량수/편성 1∼6 2∼6 2∼6 1∼6 2∼4 2∼7
수송능력/
시간․방향 7,000∼
25,000 7,000∼
25,000 5,000∼
40,000 25,000∼
30,000 7,000∼
25,000 2,000∼
30,000
차륜형태 고무 철제 고무 소형철제 불필요 철제
최고속도(Km/h) 60∼80 70∼80 70∼80 80∼90 80∼110 20∼80
최급기울기(‰) 50∼75 40∼60 60 50∼60 70 60∼90
최소곡선반경
(m) 30∼60 50∼60 40∼60 60 50∼55 25∼35
차량중량
(톤/량) 18∼19 18∼27 10∼22 14∼22 - 10∼25
해외 운영사례
릴리, 시카고, 타이페이,
히로시마
도크랜드, 방콕, 코펜하겐
오사카, 지바, 쇼난,
시드니
오사카, 쿠알라룸푸르,
벤쿠버, 토론토 일본 나고야
포틀랜드, 스트라스버그, 히로시마, 이스탄불 국내
운영사례
부산4호선, 의정부경전철,
IAT
부산김해선, 우이신설선, 인천2호선, 김포골드라인
대구3호선 용인에버라인 인천공항
구분 사진 주요사항 국내・외 적용사례
고무차륜 AGT
-완전 무인자동운전시스템 -조향대차/일축대차(Single Axel) -등판능력, 곡선주행성능 우수 -소음 진동 적음
-중·단거리 노선에 적합(10~20Km) -전세계적으로 광범위하게 운영중
동경 유레카모메 싱가폴 SengKang
부산4호선 의정부경전철 인천공항 셔틀트레인
철제차륜 AGT
-무인자동운전시스템
-일반대차/이축대차(Double Axel, 조향불가) -최소곡선 반경이 타 시스템에 비해 큼 -소음 진동 저감대책 필요
-중·장거리 노선에 적합(20~30Km)
런던 도크랜드 코펜하겐 지하실
우이신설선 인천2호선 김포골드라인
모노레일
-유인운전시스템
-빔형 모노레일을 따라 주행 ∙ 과좌식 : 모노레일 위로 주행 ∙ 현수식 : 모노레일에 매달려 주행 -구동 및 주행 : 회전형 모터 + 고무차륜 -중·단거리 노선에 적합(10~20Km)
말레이시아 KL 미국시애틀,
라스베가스 동경, 치바, 타마시,
오사카 대구3호선
구분 사진 주요사항 국내・외 적용사례
LIM
-완전무인자동운전시스템 -안내 및 지지 : 철제차륜
-구동 및 주행 : 선행 유도모터(LIM) -조향대차/이축대차(Double Axel) -중·장거리 노선에 적합(20~30Km)
캐나다 Skyline 일본동경오에도선 말레이시아 PUTRA
미국 JFK공항 용인에버라인
자기부상열 차
-완전무인자동운전시스템 -상전도자기부상식 -선형유도모토 주행
-비점착 주행으로 급경사 주행성 우수 -소음·진동이 작아 고속주행이 가능 -중·단거리 노선에 적합(20~30Km)
일본나고야 인천공항
노면전차
-유인운전시스템
-도로면상의 철제궤도를 따라 주행 -구동 및 주행 : 회전형모터 + 철제차륜 -노면에서 직접 승차하므로 편리 -타 시스템에 비하여 초기투자비가 저렴 -타 노면 교통차량과의 간섭으로 사고 위험
유럽 대다수 도시 오송 시험선