고놈의 LIFE STYLE

  오늘은 조금 오래된 전기차 기술에 대해 알아보도록 하겠습니다. 조금 오래된 드라마나 영화, 혹은 1900년대 초중반을 배경으로 하는 작품들에서 쉽게 볼 수 있는 전기 자동차입니다. 주로 오래된 버스의 형태로 차량의 지붕 위쪽으로 더듬이처럼 뻗어있는 두 라인이 전선에 연결되어 있고 정말 가끔은 거기서 불꽃 스파크 튀는 모습도 보여주곤 합니다. 이걸 몰랐을 때에는 그저 '오래된 전철의 한 형태인가?' 정도의 반응이었지만 사실 그건 '트롤리버스'라 불리는 교통수단이었습니다.

  트롤리버스(trolley bus)는 도로의 상공에 붙은 가공 전차선에서 공급받는 전기를 동력으로 하여 달리는 버스를 말합니다. 이러한 방식을 가공 전차선 방식, 전기 철도의 집전방식, 가선집전 방식 등으로 부르기도 하며 차량이 지나가는 도로 상부에 있는 전선을 가선, 전차선, 트롤리선 등으로 부르기도 합니다. '트롤리'란 전기를 얻기 위한 장치를 의미하지만 이것이 창작된 버스를 보면 외관은 일반 버스랑 비슷하게 생겼으며 운전방법도 크게 다르지 않습니다. 

  트롤리버스는 도로상에 부설된 노면 철도를 주행하는 노면전차와 버스의 장점을  가진 교통수단으로 화석연료로 인한 배기가스를 발생시키지 않으면서도 노면에 철도를 부설할 필요가 없습니다. 하지만 드물기는 하나 가선으로부터 버스를 연결시켜 주는 트롤리 폴이 빠지는 문제가 발생하기도 합니다. 주로 가선이 분기하거나 교차하는 곳에서 이러한 트러블이 발생하기 쉬우며 이러한 곳에서는 감속할 필요가 있기 때문에 뒤 따라오는 차량과 충분한 거리가 있지 않으면 교통정체가 일어나기 쉽습니다. 

  트롤리버스는 다소 오래된 전기 자동차 기술 중 하나로 현재는 자동차의 교통량의 증가와 보다 성능이 좋은 디젤엔진이나 하이브리드 방식의 대형 노선버스의 출현과 함께 점차 그 입지가 줄어들어 없어지는 추세로 세계적으로는 소련의 영향아래 도시계획을 실시한 사회주의 나라나 도시에는 지금도 많이 남아있습니다. 또한 태나다 등 수력발전에 의한 풍부하고 저렴한 전력이 안정적으로 공급되는 지역이나 관광지에서도 트롤리버스를 운영 중인 곳이 많이 남아있습니다.

  최근에는 기존 가선 구간을 확장하는 대신 가선이 없는 구간을 주행하기 위한 소 배기량의 보조 엔진을 추가해서 운영하는 경우도 있으며 디젤 발전기를 탑재한 하이브리드 방식이나 축전지를 탑재한 경우 보다 장거리를 주행할 수 있게 만든 경우도 있습니다.

  트롤리버스의 구조를 살펴보면 도로 상의 가선, 트롤리 와이어(trolley wire)에서 더듬이 모양의 집전장치인 트롤리 폴(trolley pole)을 이용하여 집전하여 전동기를 돌려 동력을 발생시킵니다. 이 트롤리로부터 전기를 받아 달리기 때문에 '트롤리버스'라고 부르고 있습니다. 트롤리 폴의 선단부의 가선과 접촉하는 부분은 매우 초기에는 노면 전차와 같은 도르래모양의 트롤리 휠(trolley wheel)이 사용되었지만 트롤리버스는 도로나 교통 상황 등에 따라서 가선의 바로 아래를 크게 벗어나 달릴 필요가 있기 때문에 도래래에서 가선과의 각도가 커진 경우 접촉이 불충분하여 U자 형태의 단면에서 자유롭게 회전이 가능한 슬라이드 방식이 개발되어 보급되게 됩니다.

  트롤리 폴과 가선의 각각의 강성이나 트롤리 폴의 원심력 등의 문제, 혹은 차량의 급회전과 같이 커브를 돌 때의 각도 변화나 속도 등의 영향으로 종종 트롤리 폴이 가선으로부터 빠지는 일이 발생하기도 하며, 이러한 경우 승무원이 차량을 정지시킨 후 빠진 트롤리 폴을 케이블에 다시 걸어서 운행하여야 합니다. 초기에는 빠진 트롤리 폴이 튀어올라 가선을 다시 건드리거나 절단시키는 등의 위험한 상황이 있었기 때문에 이를 개선하고자 트롤리 폴이 빠질 시 폴의 상승을 방지하는 태엽이나 강제로 하강시키는 장치 등이 설치되어 있습니다. 트롤리 폴이 빠진 경우가 아니더라도 차선을 잘못운행했거나 트롤리 폴의 흔들림, 운행하는 방향과 다른 쪽 방향의 가선에 연결된 경우 등에는 수동으로 트롤리 폴을 가선에서 내려 다시 원하는 가선에 연결할 필요가 있습니다.

  위와 같은 이유 등으로 트롤리 폴이 빠졌을 경우 안전을 위해, 교통의 흐름을 방해하지 않기 위해 차량을 이동할 경우나 부분적으로 가선을 설치할 수 없는 구간을 주행하여야 할 경우, 도로의 공사나 교통사고, 화재나 재해 등으로 본래의 도로 노선의 통행이 불가능할 경우 일시적으로 가선구간 외의 도로를 사용해야 할 경우를 대비하여 보조엔진이나 배터리를 탑재한 버스가 최근에는 주류로 운행되고 있습니다.

  트롤리버스의 장점으로는 엔진이나 배터리가 필요 없기 때문에 차량 가격이 저렴하고, 배기가스를 발생시키지 않고 소음이 적으며, 가선으로 부터 지속적인 전원 공급으로 인해 연료 보급에 의한 항속거리 제한이 없습니다. 기동시부터 큰 출력 토크를 발생할 수 있기 때문에 가속과 감속이 빈번한 도심부나, 가파른 언덕길의 운용에도 유리하고 고도에 따른 기압에 영향을 받아 출력이 줄어들거나 하는 일이 없습니다.

  단점으로는 변전시설이나 가설의 부설, 유지에 시간이나 비용이 요구되고 노선의 유동성이 거의 없으며 우회운행이 불가능합니다. 또한 가선의 설치 높이에 따른 차량의 최대 높이가 제한적이고 가선으로 인한 주변 경관 훼손 문제도 있습니다. 가선을 함께 사용하기 때문에 차량 추월등이 불가능하고 가선으로부터 벗어날 수 있는 거리에는 제한이 있기도 합니다. 과거에는 버스 차체의 절연이 미흡했기 때문에 종종 누전으로 승객이나 운전사가 감전하는 경우도 있었기 때문에 주의가 필요했으며 이로 인해 절연이나 접지 등의 보완이 필요하기도 했습니다.