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동향∙정보

궁금한 북한의 이모저모

남북한 철도 설계기준 비교

고경택 위원장, 김경철 수석연구원
한국건설기술연구원 남북한인프라특별위원회

철도 궤도기준

남북한 궤도 시스템은 선로등급(철길등급)에 따라 열차속도, 곡선반경, 완화곡선의 길이 등으로 분류하고 있다. 북한의 철길은 고속, 1, 2, 3, 4등급 및 전용선으로 구분하고 있으며, 관련 상세기준은 [표 1]과 같다. 남한 철도의 경우, 고속철도를 포함하여 일반 철도의 설계속도 별로 최소곡선반경을 규정하나, 북한 철도 궤도의 곡선반경은 파악이 잘되지 않고 있는 상황이다. 하지만, 북한 철도의 등급에 따른 속도에 의하면, 실질적인 북한 철도 설계속도는 100㎞/h이다. 따라서 남북한 철도 연계를 위한 열차 속도 및 완화곡선 반경은 100㎞/h 이하 열차 속도 조건에서 완화곡선의 곡선반경을 적용하는 것이 타당하다.

현재 남한 철도는 기술의 발전으로 설계속도 300㎞/h 이상의 고속철도가 운행 중에 있다. 북한 철도의 경우, 고속철도를 300∼350㎞/h로 남한 고속철도의 최대속도 수준과 유사하지만, 고속철도 선로에 대한 최소곡선반경, 완화곡선 등의 세부 내용에 대한 기준 제시가 없다. 이는 북한의 고속철도가 아직 상용화되지 않고 있으며, 등급 분류에만 포함되어 있기 때문이다.

[표 1] 북한의 철도 궤도기준

[표 2] 남한 철도 궤도기준

철도 레일

남한과 북한의 철도 레일은 공통적으로 레일의 단위중량에 따라 구분되며, 철도 레일의 형상을 [그림 1]에 나타내었다. 남한 철도의 보통 레일은 단위 중량이 50㎏/m와 60㎏/m로 구분되고, 북한 레일은 단위중량에 따라 22, 24, 30, 37, 43, 50, 60, 65㎏/m으로 구분하고 있다. 또한 남한 50N 레일과 북한 ㄹ50 레일의 주요 구성 성분과 단면 제원은 유사하나, 남한 50N 레일의 인장강도는 800㎫이고 연신율은 10% 이상이다. 반면에, 북한 ㄹ50 레일의 인장강도는 840㎫이고 연신율은 5.0% 이상이다. 남한 50N 레일과 북한 ㄹ50 레일의 인장강도는 유사하지만, 남한 50N 레일의 연신률은 북한 ㄹ50 레일 연신률의 2배 이상 큰 것으로 나타난다. 이와 같이 레일의 인장강도가 남북이 유사하므로 향후 연계 시 강도 확보와 유지관리는 효과적으로 수행할 수 있을 것으로 판단된다.

남한의 철도 표준 레일 길이는 25m 또는 50m인 반면에, 북한의 철도 표준 레일 길이는 12.5m 또는 25m 이다. 25m의 레일 길이를 적용한다면 남북한 철도 연계 및 이를 토대로 한 레일의 유지관리가 효과적일 것이다. 특히, 25m 레일 길이를 갖는 남한의 50N 레일과 북한의 ㄹ50 레일의 연계가 가장 효과적이라고 판단된다.

[그림 1] 남북한 철도 레일의 형상

목 침목

북한 표준철길의 보통 목 침목 규격(150×230×2500㎜)과 남한 표준궤간용 보통 목 침목 규격(150×240×2500㎜)은 유사하고, 북한의 분기기 침목 규격과 남한의 분기기 침목 규격도 유사하다. 또한, 북한의 철도 교량침목 중 230×230×3000㎜ 규격과 남한의 교량침목 규격(230×230×3000㎜)은 동일하다. 따라서 남한의 보통침목, 분기침목 및 교량침목은 북한의 해당 침목과 직접적인 연계가 가능하다. 다만, 목 침목은 자연부식으로 인한 내구연한이 짧고, 하중에 의한 기계적 손상과 해충 등으로 인한 부식 문제들로 인해 남한에서는 사용이 제한적이다. 2019년 10월에 백두산 관광을 목적으로 개통된 북한의 양강도 혜산-삼지연 철도 건설에 콘크리트 침목이 주로 적용된 것으로 분석된다.

[그림 2] 북한 목 침목 종류

시사점

남북한 철도 관련 규정을 비교 검토한 결과, 북한의 교통 인프라는 주철종도(主鐵從道)의 구조로 철도가 중심이다. 북한철도의 총연장은 2020년을 기준으로 5,296㎞로서 남한 4,093㎞ 대비 약 1.29배이며, 전철화 비율은 81.2%로 남한(전철화율 73.2%)보다 북한의 전철화율이 높다(국가통계포털). 남북한의 궤도 시스템은 선로등급에 따라 구분하고 있으며, 남한은 설계속도별로 최소곡선반경을 규정하고 있는 반면에 북한은 열차 속도가 남한의 규정과 상이하여 파악이 힘든 상황이다. 실질적인 북한 철도 설계속도는 100㎞/h로서 남북한 철도 연계를 위해 100㎞/h의 열차 속도 조건을 적용하여 궤도 기준을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 북한의 고속철도 최대속도에 대한 규정은 있으나, 고속철도 선로와 관련된 세부 내용에 대한 기준 제시가 없는 것으로 분석되었다. 남북한의 철도레일은 남한 50N 레일과 북한 ㄹ50 레일 주요 구성 성분과 단면 제원은 동일하며, 철도 표준 레일 길이 또한 25m를 적용한다면 남북한 철도 레일의 연계에 있어 가장 효율적이라고 판단된다. 남북한의 목 침목은 동일한 규정을 사용하고 있으나, 현재 목 침목 사용이 제한적이고 북한 또한 콘크리트 침목을 사용하는 것으로 분석되어 향후 콘크리트 침목과 관련된 상세 분석이 필요하다.