증기 기관차: 두 판 사이의 차이
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=== 초창기 ===
증기 기관차의 역사는 철도의 역사와 그 궤를 같이한다고 볼 수 있다. 18세기에 도입된 [[마차철도]]를 제외하면 철도의 동력원은 전적으로 증기력에 의존할 수밖에 없었기 때문이다.
증기 기관을 사용한 교통수단의 시도 중 가장 앞서 제시될 수 있는 것은 리처드 트레비딕의 페니다렌 광업용 궤도용 증기 기관차로, 1804년에 만들어진 것이다. 이후 트레비딕은 "캐치-미-후-캔(Catch-me-who-can)" 호를 만들어 기동하는 데 성공하지만, 원형으로 깔아놓은 주철제 궤도의 파괴로 안정적인 주행에는 실패하였다. 이후 1812년에 톱니바퀴식 구동을 채용한 살라망카(Salamanca)호, 1813년에는 점착 운전에 성공한 퍼핑 빌리 호 등이 등장하였다. 이후 1814년 조지 스티븐슨이 현재의 여러 기관차들과 유사한 특성을 가진 블뤼허(Blücher) 호를 만들었으며, 이후 1825년에는 최초의 공공 철도인 스탁턴 앤드 달링턴 철도(Stockton and Darlington Railway)의 로코모션(Locomotion)호가 등장하게 되었다.
이후 이 로코모션 호의 기본적인 설계는 1829년의 로켓(Rocket)호 등에 파급되었으며, 이후 최초의 양산형 기관차인 플래닛(Planet) 형 기관차에 이어지게 되며, 이 시점에서 앞쪽으로 돌출된 횡치식 [[보일러]], 연돌, 크랭크 직접 구동 등과 같은 증기기관차의 기본적인 레이아웃이 자리잡게 되었다.
영국에서의 증기 기관차의 개발 이후, 여기에 영향을 받아 미국과 독일 등지에서도 고유한 기종이 개발되기 시작하였다. 미국의 경우 초기에는 영국산 기관차의 직도입 내지는 넉다운 도입 정도에 머물렀으나, 1830년에 이르러서는 찰스턴의 친구(Best friend of Charleston)를 스스로 생산해 내기 시작하였다. 이후 많은 시행착오를 겪으면서 미국의 기관차는 영국과 구별되는 고유의 설계 관념이 형성되어 갔다. 유럽의 각 국 역시, 초기에 영국제 기관차로 시작하여, 점차 자국 사정에 맞는 고유의 구조와 형상으로 발전해 가기에 이른다.
=== 발전과 쇠퇴 ===
이후 증기 기관차는 철도망의 신장과 함께 철도 운송의 중추를 이루게 된다. 증기기관차는 과열증기의 도입, 연소 및 배기의 고도화, 복식(다단 팽창식) 구조 및 피스톤 수의 증가 등 각종 기술적 발전을 통해 고속화, 대형화, 강력화 되었다.
20세기에 이르러서는 2~5축의 동륜과 수 개의 종륜에 백 톤 내지 그 이상의 자중을 가지며, 수 백 마력의 힘으로 여객과 화물을 수송하기에 이른다. 1935년에 등장한 독일의 BR05형 증기기관차는 최고속도 200.4km/h를 달성한 바 있으며, 이후 영국의 A4형 증기기관차는 1937년에 5퍼밀 하구배 구간에서 최고 속도 201km/h를 유지하는 기록을 달성하여 증기 기관차로서는 최고속을 달성하였다. 한편 미국에서는 챌린저(Challenger)형이나 빅 보이(Big Boy)형, Y6b형 등 400톤이 넘는 거구에 수 천톤에 달하는 화차를 단독으로 견인하는 초대형 기관차가 등장하기에 이른다.
그러나 [[2차 대전]]은 이러한 증기 기관차의 발전 경쟁을 중단시켰으며, 1912년 경에 등장한 [[디젤 기관차]]는 점차 증기 기관차의 입지를 침식해 가기에 이른다. 2차 대전이 끝난 이후 여러 노선에서 무겁고 손이 많이 가는 증기 기관차 대신 무연, 고속, 고성능을 가진 디젤 기관차를 이용하기 시작하였으며, 따라서 점차 그 입지는 줄어들게 되었다. 증기기관차는 1950년대를 정점으로, 점차 일선에서 사라지기 시작하여 1970년 이후로 주요 산업국가에서 증기기관차를 찾아보기는 어렵게 되었다.
한편, 간선망에서 증기 기관차의 역할은 더 이상 남아있지 않지만, 증기 기관차의 독특한 동작 소음과 매연, 그리고 이미지는 많은 사람들에게 강하게 각인되어 있었는데, 그 결과 세계 각지에서는 지선 또는 보존 철도 등지에서 관광 용도의 증기 기관차의 복원 운행이 이루어지게 되었다. 대개의 나라에서 여객과 화물 일선에 쓰이지 않게 되었지만, 증기기관차는 관광객들을 불러모으는 특별한 장치로서 그 위상을 새롭게 하고 있다.
=== 한국에서의 증기 기관차 ===
한국에서는 1899년에 [[경인선]] 철도 개통과 함께 [[모가형 증기 기관차]]가 도입된 것이 최초이다. 이후, [[경부선]]의 개통과 더불어 증기 기관차의 도입은 확대 일로를 걷게 되며, [[일제 강점기]]에 노선망이 신장하게 되면서 다종다양한 증기 기관차가 도입되게 되었다. 특히, 1920년 경 이후부터는 용산 공작창(현재의 용산역 일대)에서 자체적으로 증기 기관차를 조립 생산하기에 이르렀으며, 이후 기관차의 고성능화 및 급행열차 운전이 본격화되면서, [[파시형 증기 기관차]], [[미카형 증기 기관차]] 등 대형 기관차들이 속속 도입되었다.
해방 이후 일본인 기술자의 유출과 경제적, 정치적 혼란 와중에서도 용산 공작창에서는 남은 부속과 미 군정청으로부터 지원받은 부속을 바탕으로 [[파시형 증기 기관차]] 등을 추가 생산하여 여객 일선에 투입하기도 하였으나, [[한국 전쟁]]의 발발로 인해 철도 시설은 심대한 타격을 입었으며 그 결과 기관차의 신규 생산 능력은 물론, 정비와 검사 능력 역시 크게 악화되었다. 이 당시 차량의 수급이나 확보의 어려움 때문에, 미국으로부터 수 종류의 증기 기관차를 원조받아 사용하기도 하였다.
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;고정프레임식 증기 기관차 : 대개의 증기기관차가 해당하는 기본적인 구조로, 동륜 등이 모두 차체에 고정되어 별도로 회전하지 않는 방식.
;:연접식(Articulated) 증기 기관차 : 동륜군이 2개 이상으로 이루어져 있으며, 이 둘 모두 또는 하나가 회전 가능하도록 되어 있는 형식. 미국의 빅 보이(Big Boy)형 증기 기관차 등.
;;페어리(Fairly)식 기관차 : 보일러가 양쪽으로 설치되어 있으며, 이것이 각각의 동륜군에 증기를 공급하는 방식. 각각의 동륜군은 보기 대차처럼 회전 가능하다.
;;메이어(Mayer)식 기관차 : 페어리 식 증기 기관차와 유사하게 각 동륜군이 회전가능하나, 보일러의 설치는 일반적인 증기 기관차의 배치를 따르며, 실린더를 중앙부 쪽으로 향하게 설치한 방식.
;;말레(Mallet)식 기관차 : 2개의 동륜군을 가지고 있으며, 이중 한 동륜군만 회전하는 구조로, 각 동륜군을 구동하는 실린더가 고압과 저압의 복식 구조로 구성되어 있는 것. 단, 레이아웃은 동일하나 실린더가 단식인 경우 단식 말레식으로 따로 분류하기도 함.
;;개럿(Garret)식 기관차 : 2개의 동륜군이 분리되어 있으며, 이 동륜군을 연결하는 피벗 프레임 상에 보일러가 탑재되는 방식. 종종 각 동륜군 위에 연료와 물이 탑재되기도 함.
;;트리플렉스(Triplex)식 증기 기관차 : 3단연접식 증기 기관차. 동륜군 3개를 가진 방식.
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'''실린더의 구조에 따라서'''
;단식 실린더 : 증기의 팽창을 1회만 활용하는 구조인 경우.
;복식 실린더 : 증기의 팽창을 2회 이상 활용하는 구조인 경우.
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# 강태식(1986). 《세계의 증기기관차》.제일문화사.
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[[분류:증기 기관차| ]]
[[분류:영국의 발명품]]
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