우리나라에 지하철이 생긴 지 올해로 40년째다. 국내 최초의 지하철은 1974년 8월 15일 서울 용산구와 동대문구를

일러스트 임성훈

연결하는 지하철 1호선이다. 이후 지하철 노선은 서울과 경기, 인천 등 각 지역으로 확장되었다.

 

누가 지하철을 발명했을까? 기다란 지하철은 어떻게 요리조리 움직일까? 함께 살펴보자.

 

지하철 모델이 두더지?

 

세계 최초의 지하철은 1863년 1월 10일 개통한 영국 런던 패딩턴과 페링턴 사이 약 6km를 오가는 메트로폴리탄 레일웨이다. 영국인 찰스 피어슨이 20년 넘게 시의원들을 설득한 결과다. 당시만 해도 땅속에 길을 낸다는 것은 상상도 못 할 ‘기막힌’ 일이었다.

 

어떻게 피어슨은 지하철을 생각해냈을까? 땅굴을 파는 두더지를 보고 아이디어를 얻었다고 한다. 피어슨은 ‘대부분의 동물은 땅위로 다니는데 왜 두더지는 힘들게 땅을 파 땅 밑으로 다니는 걸까?’ 궁금했다. 두더지에겐 땅 위에 있는 포식자(잡아먹는 쪽), 호수, 산 모두 이동하는 데 불편한 장애물이었기 때문.

 

피어슨은 사람도 땅 밑으로 다니면 어떨지 상상했다. 당시 교통체증이 심각했던 런던의 문제를 해결할 수 있다는 확신이 들었다. 피어슨은 땅 밑에서 움직이는 이동수단인 지하철 설계도를 만들어 1843년 런던시의회에 찾아갔다.

지하철 지붕에 달린 팬터그래프

 

하지만 시의원들의 반응은 냉담했다. ‘왜 위험하게 땅 아래로 다니느냐’는 것. 피어슨은 포기하지 않았다. 10여 년 동안 자신의 지하철 시스템을 발전시키고 사람들에게 지하철의 장점인 적은 비용, 교통체증 해결 등을 알렸다.

 

공기 힘으로 문 열어요

 

지하철에는 대체로 4∼10개 차량이 연결되어 있다. 뱀의 긴 꼬리처럼 보인다. 지하철은 어떻게 요리조리 움직일까?

 

지하철은 전기의 힘으로 움직인다. 지하철이 역에 들어올 때 천장을 올려다보면 천장에 있는 여러 전깃줄과 지하철 지붕에 있는 장치가 맞닿은 것을 볼 수 있다. 지하철 지붕에 있는 장치를 ‘팬터그래프’라고 부른다. 이는 지하철역 전기실에서 천장의 전깃줄로 흘려보낸 전기를 지하철 내부로 끌어들이는 역할을 한다.

 

이렇게 끌어들인 전기가 지하철 내 모터를 작동시켜 지하철 바닥에 있는 바퀴를 돌린다.

끊긴 선로를 잇는 레일본드

 

지하철이 달리는 선로를 보면 중간 중간 끊긴 곳이 있다. 금속으로 된 선로가 온도 변화에 따라 그 길이가 ‘늘었다

 

 줄었다’ 하기 때문. 그래서 최소한의 길이로 자른 선로를 이어 붙였다. 대신 전선으로 중간 중간 끊어진 것을 이었다. 전기를 이용해 끊긴 선로를 지하철이 부드럽게 지나가게 만든 것. 이를 ‘레일본드’라고 한다.

 

그럼 지하철의 문은 어떻게 여닫힐까? 공기의 압력을 활용해서다. 지하철의 문 위에는 공기를 압축시켜둔 통이 있다. 통 안의 공기를 밖으로 배출시키면 이때 밀려나온 공기가 문을 밀어 연다. 공기 배출을 멈추면 더는 문을 미는 공기가 없기에 문이 닫힌다. 지하철 바닥에서 “윙∼” 소리가 나는 경우가 있다. 공기펌프를 움직여 통 안에 공기를 다시 채우는 것이다.

 

공혜림 기자 hlgong37@donga.com

어린이동아 취재팀 kids@donga.com

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