폐색 장치와 폐색 방식의 종류

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폐색은 열차 운행에 있어 가장 기본이 되는 개념이자 안전장치입니다. 하나의 구간에는 하나의 열차만 운행하도록 하는 절대 법칙 같은 것입니다. 이 규칙이 깨지면 열차 충돌이나 추돌로 이어지는 사고가 발생할 확률이 높습니다. 이를 위해 폐색구간이 존재하며 폐색 구간은 보통 신호기와 신호기 사이를 말합니다.

 

 

폐색 장치란

 

폐색 장치란 폐색구간을 설정하는 기기를 말합니다. 선로에 폐색구간을 설정해야 둘 이상의 열차가 동시에 운행하는 일이 없습니다. 시간 간격을 두고 열차를 운행하거나 범위를 지정해서 운영하는 방법 등이 있습니다. 초창기에는 일정한 시간 간격을 두고 운행하다 전방 열차가 고장이 나거나 선로에 이상이 있는 경우에는 위험한 사고가 발생하는 일이 많았습니다. 지금은 범위를 지정하는 방법을 사용하고 있으며, 범위를 지정하는 방법에 따라 여러 가지 폐색 장치로 구분합니다.

 

폐색 구간 설정 방법

 

폐색 구간을 설정하는 방법에는 몇 가지가 있습니다. 대표적으로 고정 폐색 방식, 제동거리 방식, 이동 폐색 방식이 있습니다. 

 

1. 고정 폐색 방식

고정 폐색 방식은 현재 철도에서 널리 쓰이고 있는 방법입니다. 운행 노선을 몇 개의 구간으로 나누고, 구간마다 신호기 장치를 설치하여 폐색 구간을 설정합니다. 신호에도 몇 단계를 설정하여 알려주며 보다 세밀한 운행이 가능하도록 합니다. 예를 들어 바로 전방 구간에 열차가 있으면 '정지', 두 번째 구간에 열차가 있으면 '서행' 신호를 현시하는 것입니다. 

 

2. 제동거리 방식

제동거리 방식은 열차의 현재 속도와 위치를 실시간으로 파악해 제동거리를 계산하여 폐색구간을 설정하는 방법입니다. 궤도회로를 통해 열차의 위치를 파악하고 차상 컴퓨터를 이용해 제동거리를 계산하여 여유 공간을 확보하는 방식으로 폐색구간을 만들고 있습니다.

 

3. 이동 폐색 방식

이동 폐색 방식은 제어 기술이 점차 발달함에 따라 최근에 도입되고 있는 방법입니다. 폐색구간이 이동한다는 것인데, 선로 내 모든 열차의 위치와 속도를 실시간으로 감시하고 이를 하나의 화면으로 감시, 제어할 수 있는 장치가 있어야 합니다. 고정 폐색 방식보다 더 많은 열차를 운행하며 안전하고 효율적인 운영이 가능하다는 장점이 있습니다.

 

폐색 방식의 종류

폐색 방식을 나누는 기준은 우선순위를 설정해 상용 폐색식, 대용 폐색식, 폐색 준용법으로 나눕니다. 평상시 사용하는 방법이 상용 폐색식으로 가장 안전도가 높으며 이 방식을 사용할 수 없는 상황에서는 대용 폐색식, 대용도 힘들 경우 폐색 준용법을 적용합니다.

	단선 구간	복선 구간
상용 폐색식	자동 폐색식, 연동 폐색식, 통표 폐색식	자동 폐색식, 연동 폐색식,차내신호 폐색식
대용 폐색식	지도 통신식, 지도식	통신식
폐색 준용법	지도 격시법, 전령법	격시법, 전령법

 

 

1. 상용폐색식

 

정상적인 열차 운행에 사용되는 폐색방식입니다.

 

1) 통표 폐색식

단선 구간에서 사용하는 상용폐색방식으로 폐색 구간 양 끝에 통표 폐색기를 설치하여 운행합니다. 통표 폐색기는 1개의 통표만 뽑을 수 있도록 설정하고, 폐색구간 안에 열차가 없음을 확인한 후 발생하는 것을 원칙으로 합니다. 통표는 선로를 운행할 수 있는 통행권이라고 생각하시면 되겠습니다.

 

이 방식은 초창기에 이용했던 방식으로 옛날에는 역마다 역장이 통표를 들고 나와 이를 기관사에게 전달해 주는 방법을 사용했습니다. 1구간에 1개의 통표만 인출할 수 있어 단선 구간에서만 사용하였습니다.

 

2) 연동 폐색식

연동 폐색식은 통표 폐색식이 조금 발전한 형태입니다. 여기서는 통표를 뽑아서 주고받는 방법이 아니라 열차 없음이 확인되면 연동 폐색기에서 신호기로 진행 신호를 현시할 수 있도록 연동한 것입니다. 이 또한 옛날 방식이라 사용하고 있지는 않습니다. 

 

서울역에서 용산역이 한 폐색구간이라고 가정해 봅시다. 서울역 역장이 용산역 역장에서 통신으로 진입 열차가 있는지 물어보고 없으면 열차가 진입해도 좋다는 승인 버튼을 취급합니다. 이 버튼은 출발, 장내, 진행 세 가지가 있으며 통표 폐색기보다 조금 자동화된 방식으로 복선구간에서도 사용이 가능하다는 장점이 있습니다.

 

3) 자동폐색식

자동폐색식은 궤도회로를 통해 열차 유무를 확인하고 이를 신호기 장치로 연동한 방식입니다. 궤도회로의 정보를 이용해 자동신호기에 단계별 신호가 현시되어 열차를 운행합니다.

 

4) 차내신호 폐색식

차내 신호 폐색식은 신호기 장치가 차내 모니터로 보이도록 설계한 것입니다. 기관사는 외부 요인에 의해 신호를 오인하는 실수를 하지 않고, 모니터에 지시된 속도를 보며 운행할 수 있어 한층 더 안전도가 높은 방법이라고 할 수 있습니다. 

 

2. 대용 폐색식

상용 폐색식을 사용하지 못하는 특수한 상황에 사용되는 방식입니다. 

 

1) 지도식

지도식은 단선 구간에 사용하는 대용 폐색식으로 열차 통행권으로 지도표를 사용합니다. 지도식은 열차의 고장이나 선로에 이상이 발생했을 때 폐색구간을 사고지점과 최근 정거장으로 설정하고 1대의 차량만 추가로 진입시키는 방식입니다.

 

2) 지도 통신식

지도 통신식은 단선 구간에 한 역과 인접한 역을 하나의 폐색구간으로 설정하여 적용합니다. 열차의 통행권인 지도표를 발행하고, 양 역의 역장이 열차 없음을 확인한 후 열차가 진입할 수 있습니다. 

 

3) 통신식

상용폐색방식으로 폐색을 보장하지 못할 때 복선구간에서 사용하는 방식으로, 양 역을 폐색구간으로 하여 역장이 통신으로 열차 유무를 확인합니다.

 

예를 들어 서울역 역장이 "제1열차 폐색"이라고 열차 유무를 묻고, 인접 역인 용산역 역장이 구간 안에 열차가 없음을 확인하고 "제1 열차 폐색 승인"이라고 응답합니다. 서울역에서 그럼 제1 열차를 진입시킵니다. 제1 열차가 용산역에 도착하면 용산역 역장은 "제1 열차 도착"이라고 서울역에 통보해 주고, 서울역 역장은 "제1 열차 도착 승인"이라고 응답하며 열차 운행을 끝냅니다. 

 

3. 폐색 준용법

폐색 준용법은 격시법과 지도 격시법, 전령법이 있습니다. 격시법은 일정한 시간 간격으로 열차를 진입시키는 정말 위험한 방법이라 사용하고 있지 않아 전령법에 관해 설명하도록 하겠습니다.

 

전령법 : 전령법은 열차의 통행권을 사람으로 대신하는 것입니다. 보통 사고 현장에 출동하는 열차에 많이 시행되는데, 역에서 사고 지점까지 이동할 때 전령자인 사람을 기관실에 탑승시킨 후 25km/h 이하의 저속으로 기관사의 육안에 의한 운행을 하게 됩니다. 

 

정리

폐색 장치와 폐색 방식의 종류에 대해 알아보았습니다. 열차 안전을 확보하는 기본 개념인 폐색을 바탕으로 폐색 구간을 어떻게 설정하는지, 폐색 구간을 설정하는 방법과 기기들에 관해 설명드렸습니다.

 

궤도회로의 정의, 원리, 구성 요소