프로젝트 Project

한일터널에서의 주행방식(도로·궤도시스템)

자동차 자주 방식


※ 세이칸 터널

이 터널은 국제 고속도로 프로젝트의 일부로 자리 잡고 있기 때문에 가장 바람직한 주행 방식은 자동차가 자주 할 수 있다는 것입니다. 따라서 우선 이것에 대해 검토할 필요가 있다. 자동차용 터널은 현재까지 수많은 우리나라에서는 만들어지고 있지만, 그 크기는 현재 거의 기준이 굳어지고 있어 그림-1 과 같은 것이다.

수송 수요가 10,000대/일 이하인 경우는 편도 일차선으로 하고, 이 터널 1개로 상하선용으로 사용한다. 수송수요가 늘어난 단계에서 또 하나 이와 같은 터널을 추가해 한쪽 2차선으로 사용한다. 또한 해저터널이기 때문에 선진도갱과 작업갱을 설치할 필요가 있다. 세이칸 터널의 예에서 보아도 그림-2 와 같은 배치에 각각 만들어지는 것으로 보인다. 선진도갱, 작업갱은 터널 개통 후에도 환기 또는 파이프라인용으로 사용되고, 또한 보수 작업용에도 사용된다. 한일터널에 대해서도 미래의 통신·에너지 문제에 대응하여 광통신 케이블, 초전도 전력 수송 시설, 천연 가스 공급 시설, 향후 지구 온난화에 의한 음료수의 수송 등 여러 시설의 공동 관리가 생각 된다.

 
 


※ 혼슈 시코쿠 연락 다리

그러나이 경우의 가장 큰 문제는 환기입니다. 자동차는 배기 가스를 배출하기 때문에 장대 터널의 경우 큰 환기 설비가 필요하다. 그림-3은 일본도로공단이 건설한 간에쓰터널 에 있어서의 환기설비이지만, 상당히 방대한 설비이다(참고로, 유로터널도쿄만 횡단도로 의 환기설비를 게재).
이 환기 방식은 입갱 송배기식을 취하고 있어 횡류식보다 건설비는 다소 적어지고 있다.

 
그러나 한일터널의 경우 길이가 위의 터널의 수십배에 달하기 때문에 환기설비비는 매우 커진다. 더욱 결정적으로 단점은 해저 터널 때문에 입갱, 사갱이 만들어지지 않는다는 것이다. 총 환기량은 교통량에 따라 다르지만 1,000~2,000m3/s가 필요하며, 육상터널에서는 1~2km마다 구분하여 입갱을 마련하여 지상에서 공기를 송배하고 있다. 총연장이 칸에츠 터널의 20배, 단위장당 송풍기 마력을 3배로 시산하면 전력료만으로 연간 백억엔 이상에 달해 현실적이지 않은 방안임을 알 수 있다.

터널 내의 운전 방식

터널 내를 자동차로 자주하는 방식은 어느 방식에도 다양한 어려움이있다. 그러나 본 터널이 개통하는 것은 아마 20~30년 후가 될 것으로 보이기 때문에 그 사이에 터널 내의 자동 주행을 가능하게 한 새로운 고도 도로 교통 시스템(ITS)이 개발될 것으로 보인다. 또한, 집전식 전기 자동차의 실용화 등 상당히 현실적인 사용이 생각된다. 그런데 터널 내부는 폐쇄 된 공간이며, 장기간에 걸쳐 수동으로 운전하는 것은 심리적 압박 등으로 인해 어렵습니다.

 

따라서, 터널 내의 운전은 자동화하는 것이 필요하지만, 완전한 무인화 운전의 필요는 없고, 실제로 사람은 차를 타고 있기 때문에 자동 운전 장치는 사람의 동작과 협조할 수 있다. 사람의 운전 조작을 보조한다는 성격의 것이면 된다.
이 때문에, 터널 내에는 주행 지원 도로 시스템(AHS) 또 조명이나 신호기의 배열 등, 인체공학적 고려를 포함한 설계가 필요할 것이다.
 
따라서 앞서 언급 한 집전식 자동차의 간이 유도식은 자동 운전의 보조입니다. 그 외, 전후 방향의 충돌 방지를 위해, 가이드웨이의 신호 보안 설비의 도입도 필요하다. 지금 하나의 문제점은 우리나라에서는 도로는 좌측 통행이지만, 한국내는 우측 통행이라는 것이다. 한일터널에 자동차를 주행시킬 때 쓰시마까지는 국내 법규상 당연히 좌측 통행이 된다. 따라서 쓰시마와 거제도 사이의 어딘가의 구간에서 좌우의 전환을 할 필요가 있다. 만약 어딘가의 지점에서 통관절차가 이루어지면 그 지점이 전환점이 된다. 이 지점에서는 전차가 정지하고, 승무원은 하차하기 때문에, 좌우 전환은 용이해진다. 그러나 현재 유럽의 나라에서 행해지고 있는 거의 자유의 국경 통과가 행해지게 되면, 어딘가에서 입체 교차에 의한 좌우 전환 지점을 만들어 두어야 한다. 그 경우 좌우가 바뀐 것을 운전자에게 충분히 이해시켜 사고방지에 만전을 기하여야 한다.

궤도(철도) 방식

장대 터널 속에 철도를 통과하는 것은 지금까지도 많은 실적이 있다. 현재 세계 최장의 세이칸 터널 은 총 연장 53.85km이다. 한일터널의 총연장은 250km에 달하지만 이키, 쓰시마의 섬을 중계한다. 이 경우, 이키·쓰시마는 선형 관계로부터 지표로는 나오지 않고, 지저의 터널이 된다고 생각된다. 그러나 이곳은 육상의 지하터널과 같으며, 따라서 수저부 최장거리는 쓰시마→거제도의 약 70km이다. 따라서, 세이칸 터널의 경험을 외삽하여, 철도 터널로 한다면, 기술적으로는 문제는 적은 것으로 생각된다. 그림-4는 세이칸 터널의 터널 단면이지만 , 세이칸 터널은 신칸센 규격에 기초하여 건설된다.

여객 수송

한일터널도 거의 이와 같은 기준으로 건설되는 것이 바람직하다고 생각된다. 또한, 볼링 머신(TBM) 등의 기계 굴삭한 경우는 터널 단면이 원형이 되기 때문에 그림-5 와 같이 된다. 그러나 나중에 언급하는 바와 같이(조사 단계에서는 프랑스제의 TGV 도입은 의도되지 않고, 향후, 이 TGV와의 조사 비교 가 된다), 한국내로의 직통 열차의 차량 한계는 일본의 신칸센보다 조금 소형으로 따라서 터널 단면은 다소 작을 수 있습니다. 부산까지는 일본의 신칸센을 탑재할 가능성도 있고, 한국 국철의 차량 한계는 플랫폼 부분보다 상방은 일본의 신칸센과 거의 같다.

 

따라서, 터널 단면에는 상기 단면이 사용되는 것으로 생각된다.
터널 구간은 당연히 전기 궤도가 되기 때문에, 이 단면도에도 있듯이 당연, 가공 전차선을 끌어, 이것에 전력을 공급할 필요가 있다. 주행하는 차량은 신칸센 전철이 되므로 전기 방식은 25KV의 교류이다. 따라서 변전소로서 30,000KVA 정도의 용량의 것을 20~30km마다 설치해야 한다. 덧붙여 향후, 실험 단계에 있는 야마나시 리니어(Maglve)선(참조: 장래의 한일 터널 구상도)의 진전에 따라서는, 한일 간은 동북아 전역의 고도 교통망 체계에 큰 영향을 미칠 것이라고 말할 수 있다.

또한, 리니어 모터 자동차에 대해서는, 학식 경험자를 중심으로 한 「초전도 자기 부상식 철도 실용 기술 평가 위원회」의 제8회 위원회(헤세이 12년)에 있어서, 「장기 내구성, 경제성의 하나 부에 계속 검토하는 과제는 있지만, 초고속 대량 수송 시스템으로서 실용화를 향한 기술상은 서 있는 것으로 생각된다"고 평가를 받고 있다.

장기 내구성, 비용 절감, 차량의 공기역학적 특성의 개선 등의 과제를 해결하기 위해, 헤세이 12년 이후도 대체로 5년간, 실용화를 목표로 한 주행 시험을 선행 구간에 의해 계속해 실시하는 것으로 되어 (참조 사이트 : 국토 교통성, "리니어 모터 자동차"홈페이지에서). 세이칸 터널에 대해서는 총 연장이 54km이기 때문에 터널 양쪽에 변전소를 설치하고 거기에서 전력을 공급하고 있다. 한일터널의 경우에는 규슈일이키 1대마간에 대해서는 각각의 육상에 변전소를 설치하여 터널 내에 전력을 공급할 수 있다. 그러나 쓰시마 1거제도 사이에 대해서는 터널의 수저부가 70km에 이르기 때문에 중간에 1~2곳의 변전소를 마련해야 한다. 그 때문에, 약 20m×15m×30m 정도의 공간을 해저에 확보하고, 또한 그 지점까지 고압 케이블을 배선할 필요가 있다. 한층 더 철도를 갈 경우, 여객은 직통 운전이 되므로, 터미널은 설치할 필요는 없다(그러나 프랑스제 TGV의 도입에 의해, 신호·제어 계통에 차이가 있어 상호 승차는, 향후의 검토 과제가 된다).

화물 수송

화물수송에 대해서는 한일터널을 통해 한국내 철도와 신칸센을 연결한 경우 신칸센 궤도와 한국내 철도궤도(TGV 포함)는 모두 표준궤(1435mm)이기 때문에 한일터널을 지나가는 화물열차는 한국 내 어디서나 직통할 수 있다.

그러나 일본 신칸센은 여객 전용 철도로 만들어져 있기 때문에 일반화물의 수송용으로는 대응이 어려운 등의 문제점이 있다. 또한 반대로 일본의 재래선에 탑승하는 것은 궤도규격이 협궤(1066mm)로 되어 있어 직통운행은 불가능하다. 따라서, 컨테이너 수송이 주력이기 때문에, 규슈 측에 컨테이너의 적재 기지를 두게 된다.

이를 위해서는 상당히 큰 적재기지를 필요로 하지만, 치쿠호탄전의 잉여가 된 철도화물의 설비를 사용하는 것도 한 방안이다. 여기서, 일본측의 화차에 쌓인 컨테이너를 한국측에 직통하는 화차에 적재가 행해진다. 철도 화차 동지의 컨테이너의 적재라고 하는 것은 세계적으로도 예가 적지만, 스페인-프랑스의 국경으로, 국제화물에 대해서 행해지고 있는 것이 참고가 된다. 또, 규슈 북부 및 중국 지방 서부에서 트럭으로 수송된 한국용 컨테이너의 컨테이너 화차로의 적재, 및 그 반대의 적재도 이 기지에서 행해진다. 화물 수송의 점만 보면 화물에 대해서는 한국의 철도가 규슈 북부 기지까지 연장되었다는 상태가 된다. 대형 장미 적화물(석탄, 시멘트, 광석, 곡물 등)을 한일터널을 통해 철도 수송하는 것은 적당하지 않다. 대형화물은 국내 수송에 있어서도 내항해운으로 전환하고 있는 것을 생각하면 한일간 수송도 같은 사고방식을 적용하게 된다

카트레인

철도는 일반적으로 자동차를 화차에 적재하여 수송할 수도 있다.

따라서 자동차를 터널 구간만 철도에 적재 운반하고, 터널을 나오면 자주하여 목적지에 도착하는 방법을 취할 수 있다. 영국 불해협 철도(유로) 터널 (사진 참조)에서 운행되는 열차(르=셔틀)의 경우, 2단(경우에 따라서는 1단=대형차) 의 화차에 자동차를 실어, 승객은 일반적으로는 객차의 편에 승차하는 카트레인 방식이 채용되고 있다.

승용차의 화차로의 하역은, 계원의 손에 의해 자주에 의해 행해진다.
일반적으로 유럽에서는 자동차 슬리퍼라고 불리는 것이 활발하게 행해지고 있다. 이 경우 승객은 침대차를 타고 잠을 자고 다음날 아침 목적지 근처에 도착하여 거기에서 자주한다. 이와 동일한 방식을 터널 내 통과에 적용한다. 물론, 철도는 직통 운전을 하고 있기 때문에, 터널 내 뿐만 아니라 침대차를 사용하는 것 같은 더 원거리 구간으로 연장하여 이용해도 된다.

화물차에 대해서도 동일한 방법으로 터널 내만을 철도로 수송할 수 있다.
그러나 대형 화물자동차는 통상의 화차에 올리면 차량 한계에서 벗어날 수 있으므로 화차를 바닥 바닥으로 하거나 캥거루와 같은 바퀴 부분만을 바닥 아래로 내리는 방법 등이 사용된다. 이와 같이, 자동차를 화차에 적재하는 경우, 아무래도 대기를 위해, 자동차를 주차해 두는 공간이 필요하게 된다. 이것은 페리 터미널이라고도합니다. 이를 위한 공간은 수송량에 따라 다르지만, 승용차로 200~300대분, 면적은 10,000~15,000m2가 필요하다. 또한 승객과 화물자동차 승무원의 휴식을 위한 시설이 필요하다. 이것은 고속도로의 서비스 엘리야와 유사합니다.

한일터널 상정 경로를 따른 개발계획(한국)

한국 정부는 2009년 완공을 목표로 '부산~거제도'(전장 8.2km) 사이를 연결하는 고속도로 건설을 계획. 이 프로젝트는 전체 길이 230m와 475m에 걸친 두 개의 사장 다리와 수심 40m 아래의 3.4km에 걸친 침매 터널 등으로 구성된다.

'부산~거제도' 사이를 연결하는 '거가대교'가 갇혀있음 - 상하 4차선, 8.2㎞ 2010년 완공 -

부산시 가덕도와 경상남도(경남)의 거제도를 연결하는 연결도로(거가대교) 기공식이 2003년 11월 27일 부산 신항만 홍보관 앞에서 열렸다.
 
2010년까지 1조 4,469억원(약 1,447억엔)의 사업비를 투입.
이 도로는 부산 강서구 가덕도 천가동과 경남 거제시 장기면 야나기리를 연결하는 길이 8.2㎞, 상하 4차선.

 
전 구간 중 「카토쿠시마~오타케시마」구간 3.7㎞는, 국내에서 처음으로 육상에서 구조물을 만들어 해저에 고정시키는 「침매 터널」공법으로, 「오타케시마~나카타케시마~이노시마~나가키」 구간 4.5㎞는 2개의 '사장교'로 각각 건설한다.

사업 시공은 대우건설, 대림산업, 두산건설 등 국내 8개사가 컨소시엄을 설립한 '지케이 해상도로'가 9,996억원을 투입해 담당하며, 정부와 부산시, 경남도가 4,473억원 도와주세요.

이 도로는 준공과 함께 부산시와 경남도에 귀속되지만 40년간 시공주가 통행료를 징수하여 관리·운영하는 ‘BOT’ 방식을 도입. 이 도로가 개통하면 '부산~거제간' 거리가 140㎞에서 60㎞로 줄어들고 통행시간도 2시간 10분에서 50분으로 단축된다. 또한 남해고속도로와 경부고속도로의 교통량을 분산시켜 부산·신항만과 몽산·신호공업단지, 거제·조선산업 수출입물자 처리에도 크게 도움이 된다. 앞서 부산시는 2003년 10월 '부산~거제' 연결도로의 일부인 '가덕대교' 건설의 기공식을 거쳐 공사에 들어갔다.

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