TGV 개발
Development of the TGV |
TGV(프랑스어: Train a Grande Vitesse, 고속 열차)는 프랑스의 고속 철도 서비스다. 프랑스에서 고속 열차의 발상은 최초의 TGV가 운행되기 약 20년 전에 탄생했다. 그 당시, 1960년경, 급진적인 새로운 개념이 생각되었다; 매우 빠른 속도와 가파른 등급을 결합하면 철도가 완만한 롤러코스터처럼 기존의 지형의 윤곽을 따라갈 수 있을 것이다. 보통 적용 시 가팔라 여겨지는 1~2% 등급 대신에 4%까지의 등급이 실현 가능하므로 새로운 라인의 더 유연하고 저렴한 라우팅이 가능하다. 그 후 몇 년 동안, 이 아주 일반적인 아이디어는 기존의 "철도 위의 바퀴" 차량으로부터 멀어지는 경향이 있는 다양한 고속 교통 개념을 낳았다. 사실, 당시 프랑스 정부는 베르틴의 아로트레인과 같은 "현대식" 공기 쿠시온 또는 마글레브 열차를 선호했다; 철도의 강철 바퀴는 막다른 기술로 여겨졌다. 동시에, SNCF(프랑스 국철)는 추진에 가스 터빈을 사용함으로써, 기존의 열차의 속도를 전기화되지 않은 구간의 경우 180~200km/h(110~125mph)의 범위로 올리려고 하고 있었다. 그 해에 에너지는 상당히 저렴했고, 가스 터빈(원래 헬리콥터용으로 설계됨)은 더 많은 전력에 대한 요구 조건을 충족시키기 위한 작고 효율적인 방법이었다. 1967년 TGS 시제품에 이어 1970년 3월 프랑스 파리 체르부르 서비스에 ETG(Elément a Turner a Gaz, 또는 가스 터빈 유닛) 터보트레인을 탑재한 가스 터빈 추진 방식을 도입했다.
더 빠른 속도에 대한 열망과 터보트레인 프로그램의 성공적인 개발은 1960년대 후반에 함께 나온 두 가지 아이디어로, 1964년 일본 신칸센 고속열차의 시동에 의해 더욱 박차를 가했다. 이들은 SNCF와 업계 간 공동 프로그램으로 구체화돼 고속 가스 터빈 유닛의 가능성을 탐색했다. 1967년에 시작된 이 프로젝트는 "새로운 인프라에 대한 철도 가능성"이라는 제목이 붙었고 C03이라는 코드명이 붙었다. ETG의 전신인 실험용 X4300 TGS 철도는 1971년 10월 최대 252km/h(157mph)의 속도로 시험한 결과, 유망한 결과를 얻었다. SNCF가 구상한 초고속 라인은 250km/h ~ 300km/h(155mph ~ 186mph)의 속도를 요구했기 때문에, SNCF는 Alsthom-Atlantique가 고속 레일에서 몇 가지 개념을 시험하기 위해 특수 고속 터보트레인 프로토타입을 제작하도록 했다. 그리하여 터보트레인 TGV 001은 열차의 ㄱ 그랑데 비테세 또는 고속열차 001을 위해 탄생되었다.
TGV 001 터보트레인
TGV 001 터보트레인은 트랙션, 차량 동력학, 제동, 공기역학, 신호 전달 및 고속화를 위해 개발해야 하는 기타 기술을 포괄하는 방대한 연구 프로그램의 시험 열차였다. 원래 액티브 틸트 시스템을 갖춘 제2판을 건설할 계획이었지만, 지금까지 단 한 대만이 건설되었다. 틸트 버전에 대한 연구는 완료되었지만, 틸트 시스템을 장착하는 기술적인 어려움 때문에 시공에 도달하지 못했다.
TGV 001은 트레일러가 3개 있는 동력차 2대로 구성되었고, 전체 열차는 영구적으로 결합되었다. 모든 차축은 전기 모터에 의해 구동되었고, 낮은 차축 부하와 높은 중량 대 출력 비율이 장점이었다. 전기 견인은 또한 동적 제동을 가능하게 했으며, 특히 고속에서 효과적이었다. 각각의 동력차에는 일정한 속도로 달리는 터빈 한 쌍(TURMO IIG, 그리고 수드 항공의 슈퍼 프렐론 헬리콥터에 사용되는 TURMO X)이 있었다. 그들은 출력축이 교류발전기를 구동하는 환원기 단계에 연결되었다. 터빈 구동 이외에도 동력차는 트랙션 모터, 동적 브레이크 그리드, 신호 전달 및 제동 장비 등을 위한 제어 기어를 가지고 있었다.
TGV001은 인접한 차량이 공통 트럭에 탑승하는 방식으로 연결되었다. 이것은 더 큰 안정성을 제공했고(탄화물의 역학을 결합하여), 무게중심과 수평을 이루는 공압 2차 서스펜션을 위한 공간을 만들었고, 따라서 곡선에서의 롤링을 감소시켰다. 거의 50만 킬로미터에 달하는 5227번의 시험 주행에서, TGV 001 터보트레인은 175회 주행에서 300 km/h(186 mph)를 초과했고 1972년 12월 8일 최고 속도인 318 km/h(198 mph)에 도달했다. 이것은 비전기 열차의 세계 속도 기록이었다. TGV 001 테스트 캠페인은 프로젝트 C03에서 매우 귀중한 부분으로서, 현실적인 환경에서 새로운 개념을 증명하고 고속 운행에 관한 광범위한 엔지니어링 데이터를 제공하였다.
전력
1973년의 석유 파동으로, 미래의 고속 열차에 화석 연료를 공급하는 것은 더 이상 경제적으로 불가능해 보였다. 요구사항이 완전 전기 작동으로 변경되어 광범위한 재설계와 시험 프로그램이 이루어졌다. 1974년 4월 '제불론'이라는 별명을 가진 Z7001 실험용 전기철차가 시련을 시작했다. 제불론은 파괴된 Z7115호에서 재건되었다. 이 차량을 이용해 신형 Y226 장륜 기반 파워트럭(생산 TGV의 Y230 프리커서)을 차체 장착 견인 모터와 삼각 카단 변속기로 개발, 시험했다. 견인 모터의 차체 마운팅은 큰 혁신이었다. 동력 트럭의 질량을 상당히(3300 kg) 감소시켜 매우 높은 임계 속도와 탁월한 추적 안정성을 제공했다. 제불론은 또한 2단계의 고속 팬터그래프를 개발하는 역할을 하였는데, 이 팬터그래프는 후에 TGV Sud-Est의 AM-PSE 팬터그래프가 되었고, 새로운 형태의 에디 전류 레일 브레이크도 개발되었다. 에디 전류 레일 브레이크는 레일에 접촉하지 않고 자기 유지력을 발휘한다. 하지만 난간 과열로 인한 문제 때문에 고효율과 저마모에 대한 약속은 더 중요했고, 디자인은 떨어졌다. 비공기압 설계의 제불론의 정지는 완전히 만족스러웠기 때문에 TGV 001의 공압 서스펜션 대신 새로운 고속 열차에 채택되었다.
20개월 동안, 제불론은 거의 100만 킬로미터의 거리를 달렸고, 그 중 25,000 킬로미터는 300 km/h(186 mph) 이상의 속도로 달렸다. 제불론이 도달한 최고 속도는 309km/h(192mph)이었다. 1976년 프랑스 정부가 전액 지원한 프로젝트 C03에 대해서는 전망이 좋았다. 파리에서 라이온으로 가는 전기 고속선 건설이 곧 시작되었다.
스타일링: 새롭고 다른 것
안팎에서 오리지널 TGV의 스타일링은 산업디자이너 자크 쿠퍼 덕분이다. 그는 프랑스로 이주하기 전인 1931년 영국에서 태어났다. 1950년대 중반, 그는 미국 디자이너 레이먼드 로위 밑에서 몇 년을 일했는데, 그의 가장 유명한 디자인은 펜실베니아 철도 GG1 전기 기관차였다. 알스톰에서 일하기 시작한 1968년 초, 자크 쿠퍼는 "열차처럼 보이지 않는 열차"를 만들어 달라는 요청을 받았다. 그는 TGV 001 터보트레인의 외관을 안팎으로 디자인했고, 곧이어 TGV 디자인이 탄생했다. 1975년 초, 쿠퍼는 20년 후 TGV 듀플렉스를 닮은 기차를 그리고 있었다. 열차 외관에 대한 쿠퍼의 디자인은 즉시 받아들여졌지만, 좌석부터 문 손잡이까지 모든 것이 포함된 인테리어 디자인을 고안해내려고 애쓰던 중 수없이 처음부터 다시 원점으로 보내졌다.
많은 설계 요건이 때때로 충돌했고, 쿠퍼는 최적의 해결책을 찾아야 했다. 실내 공간은 반갑고 편안해야 하며, 편안해야 하며, 조용해야 하며, 청소와 수리가 용이해야 하며, 서로 매끄럽게 통합되어 균일한 분위기를 연출해야 했다. 모든 승객들이 일정한 신분과 기량을 유지하면서 편안함을 느낄 수 있도록 하였다. 가장 중요한 목적은 편안하면서도 즐거운 실내 공간을 디자인하는 것이었다.
70년대 후반에 이르러, 최초의 TGV의 설계가 완성되었다. 첫 번째 생산 열차는 1976년 11월 4일에 주문되었다. 향후 20년 동안 쿠퍼의 세계적으로 유명한 TGV 코는 600장 이상 제작될 것이다.
마지막 순간 문제
1978년 7월 28일, 두 대의 사전제작 TGV 열차는 벨포트의 알스톰 공장을 떠났다. 이것들은 나중에 TGV 수드-에스트 열차 01과 02가 되겠지만, 시험 목적으로 그들은 무선 호출부호를 따서 "패트릭"과 "소피"라는 별명을 얻었다. 그 후 몇 달 동안, 15,000개 이상의 수정 작업이 이러한 열차 세트에 이루어졌는데, 이는 문제가 없는 것과는 거리가 멀었다. 고속 진동은 특히 근절하기 어려운 문제였다. 새 열차는 순항속도에 전혀 불편했다. 해결책은 오는 데 늦었고, 일정을 약간 늦췄다. 결국 1차 서스펜션 스프링 아래에 고무 블록을 삽입해 문제를 해결한 것으로 밝혀졌다. 트럭의 고속 안정성에 대한 다른 어려움은 파리에서 리옹까지 신선의 첫 구간이 원래 개통될 예정이었던 1980년까지 극복되었다. 03번 첫 생산 열차는 1980년 4월 25일에 인도되었다.
1981년에 87대의 TGV 열차 세트에 대한 주문은 잘 진행되었는데, 당시 16대의 열차는 매우 널리 알려진 세계 기록, 코드명 운영 TGV 100 (목표 속도 초속 100m, 또는 360km/h)에 사용되었다. 이 목표는 1981년 2월 26일, 열차 16대가 완벽한 안전 속에서 시속 380km(236mph)의 속도에 도달했을 때 초과되었다. 이는 1955년 3월 28일 프랑스 전기 기관차 한 쌍인 CC 7107과 BB 9004가 세운 종전 기록인 시속 331km(206mph)와는 상당히 대조적이었다. 일부 사람들이 자살이라고 부르는 그러한 기록적인 시도에서, 트랙은 심각하게 손상되었고 열차는 탈선에 위험할 정도로 가까이 왔다.
1981년 9월 27일, 큰 팡파르로, 5일 전 프랑수아 미테랑 당시 프랑스 대통령이 취임 후, 유료 승객을 태운 최초의 TGV가 파리를 떠났다. 이리하여 프랑스의 오랜 고속 지상 교통의 전통이 시작되었다.
참조
- 이 글은 원래 GFDL에 따라 면허가 있는 TGVweb의 자료를 바탕으로 한 것이다.
