철(鐵)의 실크로드가 다가오고 있다. 1세기경 중국에서 출발해 중앙아시아, 인도를 거쳐서 유럽으로 이어지는 동서 교역로의 상징이었던 ‘실크로드’는 대상들이 타고 다녔던 낙타가 주요 교통수단이었다.  

그러나 21세기 철의 실크로드의 주요 교통수단은 바로 철도다. 그리고 그 출발지는 중국이 아니라 한국의 항도 부산이다. 철도로 부산을 출발해 수도 서울을 거쳐서 평양, 블라디보스톡, 파리와 런던까지 대륙을 철도로 연결한다.  

만약에 철의 실크로드가 연결된다면 이미 각 지역에 산재해있는 철도를 연결해서 망을 구축할 것으로 알려져 있다. 제일 먼저 남북의 교통망이 연결되고, 중국을 비롯한 중앙아시아 다른 나라들과 협의를 통해 기존의 철도가 연결된다.  

철도로 연결된 이 새로운 비단길을 통한 경제적 파급효과는 엄청나다. 전문가들은 “철의 실크로드가 완성될 경우, 미국, 유럽연합(EU), 동북아 등 세계 3대 경제 축 가운데 유럽연합과 동북아라는 2개의 경제축이 직접 연결되는 것”이라고 전망한다.  

더 나아가 철도가 기존의 교통수단인 버스와 연계되면 바야흐로 지구촌은 마치 거미줄처럼 촘촘히 연결된 철도 교통망을 통해 하나의 단일한 체계가 된다. 이를 통해 여객과 화물의 물류 속도는 빨라지고, 항공과 자동차를 능가하는 철도는 최고의 물류 수단으로서 새로운 철도 르네상스의 시대를 열 수 있다.  

그러나 철도의 대륙 간 연결은 말처럼 쉽지 않은 일이다. 각종 장애물이 가로막고 있다. 기존 철도의 궤도 폭이 달라서 이미 깔려 있는 궤도를 연결하는 일도 어려운 작업이다. 뿐만 아니라 도처에 산재한 하천, 강, 운하 등은 철도의 연결을 쉽게 허락하지 않을 것이다. 특히, 바다는 최대의 장애물이다.  

현재 이 장애물을 극복하기 위한 대륙 간 철도 연결 기술이 우리나라를 비롯해 각국에서 활발하게 이뤄지고 있다.

서로 폭이 다른 궤도 연결 

올해 3월 28일 한국철도기술연구원에서는 의미 있는 공개 행사가 있었다. 그것은 바로 궤간가변 고속대차이다. 이는 한국에서 출발한 열차가 환승이나 환적, 열차바퀴의 교환 없이 바로 통과해 유럽까지 달릴 수 있게 해주는 장비다.  

철도기술연구원에 따르면 러시아 철도는 한국철도와 달라 궤도 폭이 넓은 광궤로 돼있다. 즉, 한국·중국·유럽 철도는 표준궤(1435mm)이고, 러시아철도는 광궤(1520mm)로 궤도의 폭이 85mm의 차이가 있다.  

따라서 한국의 열차가 북한을 경유해, 러시아로 운행할 경우, 철도 궤도의 폭이 다르기 때문에 러시아 국경에서 환승이나 환적이 필요했는데 이는 국경에서의 시간 정체, 승객 불편, 환적을 위한 각종 인프라 비용과 인건비 등을 유발한다.  

하지만 이 궤간가변 고속대차는 시속 200km대의 고속주행이 가능하며, 궤간의 차이가 발생한 지점에서 열차가 멈추지 않고 시속 10~30km의 속도로 운행할 수 있다. 또한 위험 화물의 대량수송에도 적합해 미래의 철의 실크로드 연결에도 큰 역할을 할 수 있다.  

또 지난해 12월 26일 공개된 마이크로파를 이용한 콘크리트 급속양생기술은 터널 공사기간을 획기적으로 줄일 수 있는 기술이다.  

이는 전자레인지에서 음식을 데우는 원리를 이용, 특수 제작된 거푸집을 활용해 콘크리트의 강도를 유지하면서 양생을 빠르게 하는 최적 온도인 35~55℃를 지속시켜준다. 이를 통해 콘크리트 구조물의 강도 확보는 물론 급속 시공을 가능케 한다.  

철도연 관계자는 “북미, 러시아, 북유럽, 중앙아시아 등 혹한 지 국가에서 큰 관심을 보이고 있어, 이런 지역에서 더 경쟁력 있는 기술이 될 것”이라고 말한다. 이 역시 미래의 철의 실크로드 건설을 위해 반드시 필요한 기술이다.  

철도의 바닷길을 연결하라  

지상의 대륙 간 철도 연결 기술 못지않게 철도의 바닷길도 중요한 과제다. 여기에 적용되는 것이 바로 해중(海中) 철도다. 말 그대로 바닷속 한가운데를 달리는 뜻의 이 해중 철도는 바닷속에 긴 대형 파이프를 설치해 그 안을 열차가 다니는 개념이다.  

따라서 기존의 바다 밑에 터널을 뚫어 만든 유로터널(Euro tunnel)과는 다른 구조로 알려져 있다. 이 해중터널의 경우, 1개당 약 100m 길이의 파이프형 구조물을 만들어 수심 30m 이하 바닷속 한가운데에 이어 붙여 고정시킨다.  

철도연 관계자는 “이 해중철도는 시공이 간편하고 공사기간을 단축하는 특수 공법으로 파도와 바람에 영향을 받지 않고, 수심과의 연관성도 적어 큰 바다를 가로 지르는 대륙 연결도 가능한 미래의 교통기술이다”고 설명했다.  

이 기술의 핵심은 바닷속에서 부력 때문에 떠오르려는 파이프형 구조물을 바닥과 연결된 밧줄로 고정시키고 완벽한 방수처리를 하는 작업이다. 이를 위해 외판과 내판 사이를 콘크리트로 채워 넣은 샌드위치형 구조를 연결해 대형 파이프를 만든다.  

이로써 지하 연결 도로망을 바로 연결할 수 있게 된다. 즉, 수로의 한쪽에서 반대편까지 일직선으로 연결할 수 있다. 이는 연결 구간의 길이가 다른 구조에 비해서 제일 작게 된다.  

이 기술은 낮은 경사 구배의 실현이 가능하고, 또 수심이 깊고, 횡단거리가 길 때에는 이 해중터널의 경제성 확보가 가능하다.  

또한 모듈 형식으로 지어지는 이 해중터널은 현장에서 직접 조립되는데 수면 아래에 건설됨으로써 잠수함의 충돌 등과 같은 해상 교통의 방해가 적고, 해상 기상 상황에 따른 교통 제한이 거의 없는 것으로 알려졌다. 이는 철의 실크로드와 같은 대륙 간 연결사업에 이 해중터널이 적극 고려되는 이유가 된다.