대구 지하철3호선 '모노레일'에 사용된 새로운 제품들

블랙카본섬유 전차선

슬릿형 T-바

신형 애자

대구 모노레일

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국내 최초 모노레일 대중교통 수단인 대구도시철도 3호선이 최근 개통했다. 대구도시철도공사에 따르면 개통 첫 날 5만명을 수송한 대구도시철도 3호선은 기존 1, 2호선의 수송량도 3~6.5% 가량 증가시킨 것으로 나타났다. 이는 모노레일에 대한 일반인의 관심이 그만큼 높다는 증거다. 사실 세계에서도 대중교통에 모노레일을 접목시킨 사례는 많지 않다. 일본 정도가 고작이다. 철도와 전력분야에서 상당한 기술력이 요구되기 때문이다. 건설을 맡은 대구시는 전기 분야에서도 국내 최초의 모노레일 개통을 위해 새로운 시도를 했다. 국내에서는 대구 모노레일에 처음 적용된 새로운 제품들을 정리해봤다. 블랙카본섬유 전차선 전력케이블 피복은 자외선과 온도, 습도 등 환경적인 영향을 많이 받는다. 특히 옥외에 장기간 노출될 경우 자외선으로 인한 피복의 내후성 저하가 발생한다. 오래된 피복의 변색과 파손 등이 이 같은 이유에서 일어나는 것이다. 철도에서 전력케이블의 파손은 곧 운행정지로 이어진다. 전기를 동력으로 움직이는 열차가 많아졌기 때문이다. 전력케이블이 옥외에 설치돼 자외선에 고스란히 노출되는 모노레일에서는 이 같은 문제에 대한 대책이 필요하다. 대구시는 피복의 안정제로 기존 UV안정제 대신 카본블랙을 사용, 자외선에 대한 내성을 높였다. UV안정제의 경우 자외선과 반응해 소모되지만, 카본블랙은 비소모성으로 반영구적이다.  제품 국산화는 LS전선에서 담당했으며, 대구시는 이번 제품을 앞으로 추진할 도시철도 건설에도 도입한다는 방침이다. 블랙카본 소재를 사용한 만큼 가격은 기존 케이블과 비교할 때 비싸지만 유지보수와 안전성 측면에서 탁월하다는 게 대구시 관계자의 설명이다. 슬릿형 T-바 전차선을 고정하는 역할의 T-바도 기존 롱이어형에서 슬릿형으로 개선됐다. 롱이어형 T-바는 별도의 부품을 이용해 전차선을 고정하기 때문에 공사비가 추가로 들어간다는 단점이 있다. 그러나 신형 T-바의 경우 홈에 전차선을 끼워 고정하는 형태라 별도의 공사비가 들어가지 않고, 불량시공으로 발생하는 마모현상이 크게 줄어 유지보수 역시 한층 쉬워진다는 강점이 있다. 아울러 별도의 부품이 사라지기 때문에 재료비도 줄어 사업비 절감효과도 기대할 수 있다. 대구시는 이번 모노레일 건설사업에서 T-바 교체를 통해 자재비와 공사비를 총 12억9400만원 가량 절감했다고 설명했다. 신형 애자 모노레일의 전차선 설비는 기존 도시철도 설비와 비교할 때 다른 점이 많다. 일반적인 도시철도의 경우 열차 상부에 설치된 판타그래프에 전차선이 닿아 전력을 공급한다면, 모노레일은 열차 하부에서 전기를 공급받는 형태다. 그러다보니 전차선의 고정과 절연을 담당하는 지지애자도 기존에 사용되지 않은 신제품이 도입됐다. 전차선이 교각 옆에 설치되면서 더 강한 기계적인 강도가 요구되기 때문이다. 우진이엔피가 개발한 DC 1500V용 신형 지지애자의 경우 굽힘 파괴하중이 5400뉴턴 수준이며, 인장 파괴하중이 9800뉴턴 정도로 일반 도시철도와 비교할 때 두 배 정도 내구성이 강하다. 아울러 일반 도시철도용에서는 요구하지 않는 비틀림 파괴하중에 대한 사양이 포함되면서 600뉴턴/미터 수준의 비틀림에 대한 내성을 갖도록 제작됐다는 게 우진이엔피 관계자의 설명이다. 이 제품은 국내에서는 처음 도입된 것으로 상업운전 실적을 가진 업체가 전무하다. 대구시는 경험있는 해외업체와 기술제휴를 통해 기술력을 확보하는 방안을 마련했다. 이와 관련 신형 지지애자를 납품한 우진이엔피는 일본 NGK 사와 기술제휴를 통해 제품 국산화에 성공했다. 전기신문 윤대원 기자 (ydw@electimes.com)

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