세계 최대의 가스터빈-전기 기관차인 UP GTELs.
1 개요
Gas turbine locomotive
말 그대로 가스터빈을 동력 수단으로 이용해 주행하는 기관차.
디젤 기관차처럼 가스터빈을 이용해 생산한 동력 그 자체로 주행하는 기관차(기계식 가스터빈 기관차)와 가스터빈을 이용해 전기를 생산한 다음 그 전기를 동력으로 주행하는 기관차(전기식 가스터빈 기관차)로 나뉜다. 그러나 디젤 기관차처럼 가스터빈 역시 그 자체에서 나오는 동력으로 자유로운 변속 등을 하기에는 무리가 따르기에, 가스터빈 기관차의 절대 다수는 전기식 가스터빈 기관차(가스터빈-전기 기관차)이다. 따라서 이 항목의 설명도 가스터빈-전기 기관차 위주로 진행된다.
가스터빈-전기 기관차의 경우, 쉽게 이야기하자면 화력 발전소 돌리는 그 방식대로 기관차를 돌리는 거다. 덕분에 대출력을 내기가 매우 유리하다. 진짜 그 출력 하나만큼은 전기 기관차 다음이다.[1] 오히려 견인력 부분에서는 전기 기관차를 뛰어넘는 수준.[2] 게다가 터빈의 구조가 다른 엔진보다는 간단하고 부품도 적다보니 유지보수에도 유리하다는 장점이 있다. 실제로 가스터빈-전기 기관차는 디젤 기관차의 발전이 아직 더뎌서 입환 기관차로 굴릴 수준밖에 못 되던 1940년대~1960년대에 전성기를 누렸다. 출력이 너무 높아 장거리/대용량 수송이 아니면 대다수 국가의 철도 환경에서 써먹을 수 없다는 점 때문에 이전 시대의 증기 기관차마냥 주류까지는 되지 못했지만, 그래도 당시 주요 철도 선진국(미국, 영국, 스위스, 프랑스, 캐나다, 소련 등등...)들이 한 번쯤 가스터빈-전기 기관차를 굴려봤을 정도이다.
이런 엄청난 장점이 존재함에도 불구하고 지금 가스터빈 기관차를 굴리는 철도기업은 손에 꼽는다. 왜냐면 이를 씹어먹는 엄청난 단점이 존재하기 때문인데, 연비가 엄청나게 나쁘다. 터빈의 어쩔 수 없는 문제.[3] 이 때문에 석유파동은 가스터빈 기관차에는 크리티컬 히트가 되었다. 게다가 초기에는 효율은 좋은데 출력이 너무 낮아 입환용으로밖에 못 써먹는다던 디젤 기관차는 기술의 발전으로 그 자체의 출력도 증가했고, 게다가 총괄제어를 통한 중련이 가능해진 이후로는 가스터빈 기관차가 했던 역할을 디젤 기관차 3~4대 중련하면 충분히 해낼 수 있게 되었다.
그리하여 현재 가스터빈 기관차를 운용하는 경우는 거의 없다.
2 기타
미국은 그 특유의 철도 환경 덕택에 가스터빈 기관차를 많이 굴렸다. 특히 미국의 철도 사업자 UP는 한 때 전 세계 철도 사업자 가운데 가스터빈 기관차를 가장 많이 굴렸던 사업자이다. 역시 챌린저와 빅 보이를 굴렸던 기업답다.
프랑스에서 TGV를 개발할때, 초기 가스터빈 방식으로 개발을 하였고, 시제차량도 제작하였다. 허나 석유파동으로 인해 이 계획은 중지되었고 전기방식으로 전환하게 되었다. 현재 이 차량의 선두차만 보존되고 있다.- ↑ 물론 과거에는 전기 기관차도 가스터빈-전기기관차보다 출력이 후달렸으나 VVVF 제어기술의 발달로 최근에는 9,600kw나 되는 괴력을 자랑하는 기관차까지 출시된 상태다. 게다가 무게당 출력비(kw/ton)는 현재 VVVF제어 방식의 전기 기관차를 따라올 기관차가 없다.
- ↑ 다만 이것은 가스터빈 기관차만의 특징이라기 보다는 UP GTELs가 넘사벽 수준의 견인 성능을 요구하다보니 나온 현상... 212,312lbf(944,410N)라는 미친 견인력을 자랑한다(...) 참고로 GTELs와 비슷한 마력수를 가진 ES64U 전기 기관차(8,600마력)의 견인력은 67,000lbf(300,000N)급.
- ↑ 60톤밖에 안되는 M1 에이브람스가 1500마력 가스터빈 엔진으로 인해 0.6MPG 이라는 막장스러운 연비를 자랑한다. 그걸 그거보다 몇배는 무거운 철도차량에 달았다간...