시속 300km가 넘는 열차 중 70%에 해당하는 650대를 제조한 프랑스의 알스톰사가 선보인 차세대 초고속열차 AGV는 지난해 12월부터 시험주행에 돌입했으며, 2011년에는 이탈리아의 상용노선에서 달릴 예정이다. AGV는 세계 처음으로 객차와 객차 사이에 관절구조의 대차(臺車)를 배치해 열차 전체가 가볍고 저항도 적게 받는다.
대차란 승객을 태워 이동하기 위한 차륜과 차축이 붙은 받침대를 말하는데, 관절구조를 채용하면 대차가 객차 밖에 위치하는데다 객차의 양끝으로 충격이 전달돼 승차감이 탁월해진다. 또한 AGV는 열차의 맨 앞과 뒤에 기관차를 장착하는 재래식 열차와 달리 객차 사이의 대차에 영구자석 모터를 탑재하는 등 동력분산시스템으로 인해 좌석 수를 획기적으로 늘릴 수 있다.
AGV는 이번 시험주행에서 시속 360km에 도전한다. 하지만 이것은 상업노선에서 달릴 초고속열차의 속도다. 알스톰은 V150 초고속열차를 통해 이미 시속 574.8km의 세계 최고기록도 세운 바 있다. 시속 360km 이상의 속도를 내면서도 넉넉하고 편안한 여행을 보장하는 AGV의 기술혁신 포인트는 공기역학기술 적용, 관절구조의 대차, 그리고 영구자석 모터다.
소음 적은 공기역학기술 적용
차세대 초고속열차 AGV에 적용된 공기역학기술은 속도를 높이는 것은 물론 소음도 감소시킨다. 이 초고속열차는 최고속도를 낼 때도 TGV가 시속 320km에서 내는 정도의 소음만 낸다. 속도의 증가에 따라 소음이 기하급수적으로 늘지 않는다는 뜻이다. 알스톰은 소음 감소를 위해 열차의 모든 표면을 매끄럽게 다듬었다. 즉 객차, 차륜, 그리고 차축의 페어링까지 모두 매끄럽게 만든 것. 페어링이란 차축 부분의 유선형 덮개를 말한다. 열차의 맨 앞부분, 즉 노즈 콘(nose cone) 역시 매끈하게 재설계됐다.
가볍고 저항 적은 관절구조의 대차
모든 열차는 일반 승용차와 마찬가지로 2개의 차축과 4개의 차륜으로 돼있는 대차를 객차 밑에 배치하고 있다. 하지만 AGV는 객차의 바로 밑에 대차를 배치하는 것이 아니라 객차 사이에 배치한다. 이 때문에 열차에 배치해야 할 대차의 수를 대폭 줄일 수 있다. 가령 6량 편성의 경우 재래식 열차는 12개의 대차가 필요한 반면 AGV는 7개 정도면 된다. 이처럼 개당 1톤에 달하는 대차의 수가 줄어들면서 열차 전체의 무게도 17% 이상 감소하게 됐으며, 저항 역시 10~15% 줄이는 요인으로 작용한다.
좌석 수 늘리는 영구자석 모터
AGV에는 대전된 구리코일을 사용하는 모터 대신 영구자석을 써서 자장을 발생시키는 모터가 최초로 사용된다. 영구자석 모터는 객차 사이에 있는 대차에 있는데, 이 때문에 맨 앞의 객차와 맨 뒤의 객차에는 대차 없이 승객만 싣게 된다. 이 같은 설계는 열차 앞뒤에 기관차를 부착하는 설계에 비해 에너지 사용량을 대폭 줄일 수 있는 것은 물론 좌석 수 역시 획기적으로 늘릴 수 있다. 실제 AGV는 객차 14량을 사용할 경우 TGV에 비해 에너지 사용량이 30%나 적으면서도 20% 더 많은 승객을 탑승시킬 수 있다.
영국의 친환경 이층버스
런던 거리를 깨끗하고 고풍스럽게 할 2가지 접근법
런던은 2012년 올림픽을 맞아 도시정비에 여념이 없다. 정비내용 중에는 런던의 명물인 빨간색 이층버스의 부활도 포함된다.
현재 이층버스의 재설계에는 2개 회사가 경합을 벌이고 있는 상태다. 스포츠 자동차 제조회사인 애스턴 마틴과 손잡은 건축 설계회사 포스터 앤 파트너스, 그리고 버스 설계회사인 카포코가 주인공. 이들은 모두 오래된 디자인에 신기술을 접목시키려 하고 있다.
이들 회사 모두 중량과 크기가 작은 알루미늄 모노코크 프레임, 보수하기 쉬운 하이브리드 엔진, 그리고 감속정지 때 배터리 전력을 재생하는 플라이 휠 등을 제안하고 있다. 좀 더 파고 들어가보면 카포코의 설계는 비교적 보수적인 반면 포스터 앤 파트너스의 버전(아래 사진)은 좀 더 진보적이다. 포스터 앤 파트너스의 한 관계자는 “우리 회사의 디자인은 달리는 건물과 같다”면서 “마치 거실처럼 안락한 버스를 만들려고 한다”고 말했다.
실제 이 회사의 이층버스 좌석은 가죽으로 돼 있으며, 바닥은 목재로 이루어져 있다. 전반적인 구성도 마치 집안의 거실 같다. 아래층의 좌석은 앞쪽을 향해 접는 식이고, 위층의 좌석은 벤치처럼 서로 마주보고 앉는 방식이다. 물론 외관도 경합의 중요한 변수가 될 것이다. 카포코의 디자인 부장 앨런 폰스포드는 이렇게 말한다. “런던에 있는 8,000대의 버스는 인류가 만든 어떤 건물보다 많은 사람들을 싣고 다닙니다. 이층버스는 그 점을 설계에 반영해야 합니다.” 이층버스는 오는 2011년부터 생산될 예정이다.
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