꽈배기굴/과천선

과천선에 있는 꽈배기굴을 칭한다.

관련 법령.

서울 지하철 4호선은 본래 상계역 - 사당역 - 서울대공원 - 정부과천청사 구간이 계획되어 있었으나 이 중 사당 - 과천청사 구간은 보류되어 상계 - 사당 구간만이 운행된다. 그리고 금정역 - 안산역 사이의 안산선 구간은 1호선의 지선으로 운영되고 있었다. 또한 당시 서울지하철공사가 운영하던 4호선은 우측통행-ATC-직류, 대한민국 철도청이 운영하던 안산선은 좌측통행-ATS-교류를 사용했다.

안산선은 건설 당시부터 과천선을 통한 4호선 직결을 고려했으나, 당시 과천선은 구체적인 계획이 만들어진 단계가 아니었다.[5] 그리고 사당역과 금정역 사이를 잇는 과천선 구간을 새로 만들고 안산선과 직통하자는 제안이 나오면서 문제가 발생했다. 서로 다른 규격의 노선에 모두 호환되어야 할 필요가 생긴 것이다. 일단 전류와 신호체계 차이는 모두 호환되는 차량을 뽑으면 된다. 그래서 4호선에는 직교류 겸용 차량이 들어가고 신호체계 역시 열차에 ATS/열차자동제어장치 설비를 모두 달았다.

서울 4호선-안산과천선 구간에 대안은 2가지 대안이 있었다. 1안은 지금처럼 통행방식과 사용전류를 바꿔 직결 운행하는 방식이며, 2안은 아예 직결운행을 폐지하고 사당역 혹은 금정역에서 환승하는 방식이다. 1안은 직교류를 바꾸려면 막대한 비용이 든다는 점, 여기에 직교류 구간를 다닐 수 있는 직교류 겸용 차량 구입을 한다는 점이 단점이며, 2안은 별도의 역사를 건설하자니 건설비가 상당한 데다, 안산, 평촌, 과천의 이용객이 과천-안산선으로 서울 4호선을 이용하려면 강제로 환승해야 한다는 치명적 단점이 있다. 여기에 금정역 환승안은 지하에 과천선 금정역을 건설해 건설비가 과다하다는 단점이 있다. 그래서 최종적으로 1안으로 확정하여 공사하게 되었다.

문제는 통행 방향이었다. 서울지하철공사와 철도청은 서로 자기 쪽 통행 방향으로 운행을 해야 한다고 한 치의 양보도 없이 다투다가, 결국 교통부의 중재로 '서울시내 구간은 우측통행에 직류, 서울시외 구간은 좌측통행에 교류로 별개 관리한다'는 결론을 내렸다.

이에 따라 지하에서 통행 방향을 바꾸면서 절연구간을 통과하는 극단적인 설계가 도입되었다. 이 때문에 과천선 완전 개통 당시 4호선에서 일어나는 사고의 상당수가 남태령 - 선바위 구간에서 발생했는데, 이때 큰 문제는 당시까지만 해도 개발된 지 얼마 되지 않았던 VVVF 전동차의 직교류 전환 장치가 제대로 작동하지 않아 전력 공급이 중단되는 사고가 빈번했다는 점이다. 사고 차량의 대부분이 대한민국 철도청 소속 열차였고, 개통 6일 만에 13번의 사고가 터져서 한동안 '사고선', '사고철'이라는 멸칭이 붙었다. 그 외에도 곡선반경에 의한 차량한계 변동을 고려하여 터널을 설계해야 하나, 단선터널의 경험이 많지 않았던 과거 지하철 설계 능력상 설계 미스로 폭을 잘못 계산하여 열차 측면이 긁히거나 출입문 열림 표시등이 깨지는 등의 심각한 문제가 발생했다. 그나마 서울교통공사 소속 차량은 직교류 전환장치를 자동으로 개조했고, 한국철도공사 소속 차량은 아직 수동 취급 중이지만 개통한 지 25년 가까이 되어 적응하면서 큰 사고는 이제 없는 상황이다. 한국철도공사 역시 341X38편성 이후의 신조 차량들은 전환 장치가 수동조작 방식이 아닌 자동전환식으로 도입하고 있다. 승객들도 열차에서는 흔들림을 전혀 느끼지 못한다.

일반철도와 도시철도의 통행방향이 다른 나라는 많다. 대표적으로 파리 지하철은 우측통행이지만 SNCF 시설을 이용하는 RER은 좌측통행이다. 만약 일드프랑스 지역에서 복선 노선에 트램-트레인을 투입하려 할 때 통행방향은 항상 고려되어야 한다. 또한 일반철도 안에서도 통행 방향이 지역에 따라 다른 경우가 있다. 프랑스의 경우 알자스-로렌 지역의 철도는 독일 통치 시기에 부설되어 영국의 영향을 받은 프랑스 타 지역과 달리 우측통행, 네덜란드의 경우 로테르담 이북의 고속선은 우측통행인 데에 반해, 로테르담 이남의 고속선은 좌측통행을 쓰는 사례 등 다양한 사례가 존재한다. 과천선 꽈배기굴을 둘러싼 서술에 세계에서 유일하다는 서술이 많지만, 세계의 다양한 사례에서 봐도 알 수 있듯, 과천선의 사례가 대한민국만의 유일한 사례는 아니다. 이러한 인식은 대개 자료 부족에 기인한다. 가령 위 네덜란드의 사례의 경우, 로테르담 남부에서 기존선과 고속선이 연결되어 고속선이 기존선에 직결하는데, 기존선의 규격은 우측통행, 직류 1,500V, 선상신호/보안장치(ATB-EG)인 반면, 고속선의 규격은 좌측통행, 교류 25kV, 차상신호/보안장치(ETCS-2)를 쓰고 있다. 따라서 로테르담 남부에서 꽈배기굴 구조의 입체교차 시설을 통해 통행방식과 전력방식, 신호/보안장치의 전환점이 설치되어 있는 것을 볼 수 있다.

절연구간을 통과하기 전 열차 내에서 송출되는 안내방송은 다음과 같다.

옛 한국철도공사 절연구간 안내방송
현재 한국철도공사 절연구간 안내방송(30초~)

한국철도공사는 TTS로 안내방송이 변경됨에 따라 기존에 앞에 있던 멜로디와 멘트는 삭제됐다.

서울교통공사 절연구간 안내방송

341000호대 3차분, 4000호대 2차분 열차 이후에 도입된 대부분의 신형 전동차는 객실 안 전등이 꺼지지 않는 상태로 절연구간을 통과한다.

이 사례를 대표적인 표준화 실패 사례로 강의에 사용하기도 한다. 한국철도공사와 서울교통공사에서 자제해달라고 부탁했는데도 사용되고 있다. 꽈배기 절연구간에 잠시 실내 등이 어두워지고 속도가 떨어진다는 문제는 있지만 미미하여 무슨 일이 일어났는지도 모르는 사람이 대부분이고 그게 승객들에게 미치는 악영향의 전부이다. 안전상으로도 문제가 없다. 오히려 불합리한 법률과 시 경계 집착이라는 지자체, 운영 주체의 원인 제공을 굴을 꼬아서 물리적으로 해결한다는 성공적인 사례로 보아도 좋을 일이다. 정확히 말하면 양 측은 모두 자신들의 표준을 지킨 것이다. 둘 중 하나로 통일하는 것이 표준화라 할 수는 없다. 단지 양보와 절충의 문제일 뿐이다. 예로 서울 지하철 3호선과 일산선의 급전방식과 통행방식을 도시철도 스타일에 통일시킨 것은 감사원의 지적사항일 뿐 애초에 이러한 분야에서 도시철도와 국유철도 연계 시의 표준이 독립적으로 규정된 바는 없으니 표준화라고 단정하기는 이르다.

만약 처음부터 서울 지하철 4호선과 과천선이 직결운행을 할 계획이 있었다면 4호선 전 구간이 좌측통행이 되었을 것이다. 전기 문제와 신호체계 문제의 경우 직교류 겸용, ATS/ATC 겸용 열차가 있으면 된다. 도시철도건설규칙 상으로도 서울 지하철 1호선 처럼 "국유철도와 직접 연결되는 도시철도는 좌측통행으로 할 수 있다"는 조항이 있고, 안산선은 경부선 연계+화물선+수인선 복선전철화 후 직결운행 계획 때문에 우측통행으로 깔기가 불가능했기 때문이다.

물론 이미 서울 지하철 4호선과 안산선이 지어진 후 나온 계획이라서 둘 중 하나를 양보하기는 힘들었다. 먼저 법령상으로 규정되어 있는 문제도 있거니와, 안산선은 경부선 및 수인선과 접속될 노선이라 우측통행으로 바꾸기 어려웠다. 그렇다고 4호선 전체를 좌측통행으로 바꾸자니 이것도 시내 구간 전체의 신호 체계를 다 바꿔야 하고, 3호선과 연결된 충무로역 인근도 공사를 다시 해야 한다. 그리고 이런 거대한 공사를 하려면 운휴를 해야 하는데 이것도 여의치 않다 보니 결국 이렇게 된 것이다. 사실상 일원화를 무시하고 복잡하게 법을 제정한 것이 근본 원인이라 볼 수 있다.

과천선의 사례는 단순히 표준화 실패나 비용 문제로 볼 것이 아니라, 오히려 문제점은 있었지만 열차 이용객의 편의를 제공하는 직결운행을 위해 시스템이 다름에도 이를 극복한 사례로써 인용되는 것이 타당하다. 실제로 많은 나라에서 철도 관련 기술을 개발할 때 이런 요소들이 고려된다. 가령 스페인의 경우, 기존선의 광궤와 고속선의 표준궤를 잇기 위해 가변궤간기술(FGT)을 적극적으로 개발해 안정화시켰고, 독일의 경우 트램이 있는 중소규모 도시에서 광역철도망을 확충하고자 직결하는 트램-트레인을 개발하였다. 영국에서는 템즈링크에서 매일같이 제3궤조 직류와 가공전차선 교류선을 넘나드는 차량이 다니며, 일본에서는 신칸센을 지방에 넣고자 미니 신칸센을 개발하기도 하였다. 표준화가 초기 안정성이나 관리비용 문제를 야기할 수는 있지만 서로 다른 시스템을 호환시키는 것이 안정화되고 대량생산이 가능해지며 관리 노하우가 쌓인 뒤로는 그것이 기술력이 되는 것이기 때문에 마냥 부정적으로 볼 사례는 아니다.

간혹 괜한 반일 감정 때문인 것으로 여기고 도시철도법을 우측으로 정했다는 것을 문제삼기도 하나, 개요 단락의 서술에서도 알 수 있듯 도시철도는 본래 노면전차 등 도로와 공용하는 궤도선에서 출발한 개념이다. 지하철뿐만 아니라 노면전차를 확충했을 때에는 상충될 수 있는 여지가 있기 때문에 철도 통행방향이 좌측인 국가(예를 들어 프랑스, 스위스)에서도 도시철도는 도로를 기준으로 우측통행을 준수하는 경우가 많다.

통행 방식이 다른 구간을 직결하지 말았어야 했다는 이야기도 있으나 방식이 다른 시스템이더라도 공학적인 대처를 통해 충분히 직결할 수 있음은 이미 세계 여러 사례에서도 나오고, 오히려 방식이 다른 시스템을 직결함으로써 장벽을 제거하는 경우도 대다수이다. 유럽 지역에서의 트램-트레인의 도입이나, 일본이 가변궤간기술(FGT)를 개발하려 했던 것도 이런 사례에 속한다.

일제강점기 때 이용되던 좌측통행 방식을 8.15 광복 후, 단선이 많았던 기존 간선철도 인프라를 갈아엎어서 형편없던 시절에 우측통행으로 뜯어고쳤어야 했다는 이야기도 있다. 실제로 자동차의 통행은 일제 강점기 때에는 좌측통행이었지만 미군정 시기 우측통행으로 바꿨다. 북한 역시 소련군정 시기 우측통행으로 바꿨다. 미국이 우측통행을 하기 때문에 바꾼 것도 있지만, 그 당시에는 자동차라는 것 자체가 고관대작이나 부자들처럼 잘사는 사람들이나 소유할 수 있던 사치품이라서 쉽게 바꿀 수 있던 것이며, 철도는 도로교통에 비해서 운행이 통제되어 있고, 전문인력이 운전하기에 미군정이 통행방향을 바꿀 필요를 그리 크게 느끼지 못 했을 수도 있다. 자동차는 처음 운전하는 일반인도 몰 수 있지만 기관차는 해당 기종과 노선에 숙달된 기관사와 화부만이 운전할 수 있기 때문이다.

하지만 일제강점기에 전 구간이 이미 복선화되어 있고 영등포 ~ 대전간 자동 폐색신호기도 설치되어 있는 경부선의 통행 방향 변경 자체가 불가능에 가깝다는 것이 문제이다. 일제는 경부선에서 노선이 분기되는 형식으로 철도를 건설했는데, 당시 시대상황상 우측통행으로 전환하고 선로와 폐색 신호기, 심지어 인력 교육까지 다시 시켜야 한다는 것을 고려하면 실질적으로 현실성이 없었으니 이제 와서 일반 철도의 좌측통행이 일제의 잔재라서 뜯어고친다면 그에 드는 비용 수조 원과 함께 물류 대란으로 인한 사회적 비용을 감당할 수 없다. 현실적인 관점에서 당시에 사업을 진행하더라도 궤도회로, 신호/보안장치 등을 뜯어고쳐야 하기에 사업비가 나가며, 당시 대한민국의 경제적 수준에서는 이런 사업보다 인프라를 확장하는 것이 우선인 상태라 사실상 불가능한 이야기에 가깝다. 도로망이 열악한 상태에서 경부선 및 경인선을 일시적으로 단선화하고 사업을 진행하는 것도 말이 안 되는 이야기이다.

과천선이 만들어낸 초기 열차고장 사태로 인하여 난공사로 인한 비용 및 공기 증가 등의 문제점이 여러 차례 지적되자, 감사원은 그 후 공사에 들어간 3호선 일산선 구간은 철도법에 예외를 두어 전 구간 우측운행에 절연구간 없이 모두 직류로 가게 했다. 사실상 일산선이 3호선의 연장 개념인지라 가능했다. 그리고 나중에 건설된 2기 지하철은 서울과 경기도 구간 모두 당시 서울특별시도시철도공사에 독점 관할권을 주고 모두 전 구간 같은 방향 운행(우측통행), 같은 전압 및 전류, 신호 시스템으로 운행하게 했다. 반대로 분당선, 경의·중앙선과 같은 광역철도는 한국철도공사에 서울과 경기도 구간 할 것 없이 독점 관할권을 주면서 다른 운영 주체 노선 간 상호 직결운행을 하지 못하게 했다. 단, 분당선은 1990년대 초에 서울 지하철 12호선과 직결을 검토한 적은 있는데, 이는 만약 12호선이 실현되었다면 3호선의 사례처럼 규격을 통일해서 좌측통행에 교류로 건설되고 신호 시스템도 분당선과 동일한 ATC로 설치가 되었을 것이고 12호선 소속 전동차도 분당차량사업소에서 위탁정비했을 가능성이 높다.

그리고 북쪽의 또 다른 4호선 연장 노선인 진접선은 과천선, 안산선과는 달리 기존의 간선철도와 연계될 일이 없는 노선이기 때문에 모든 구조가 4호선 서울 시내 구간과 동일하여 꽈배기굴을 뚫을 이유가 전혀 없는 것이다. 그래서 철도 사업 형태(광역철도로 건설되었는지 도시철도로 건설되었는지)를 잘 모르는 일반인들은 서울 지하철 4호선과 비교적 다른 노선으로 구별을 하는 과천-안산선과 달리 진접선은 서울 지하철 4호선과 똑같다고 생각하는 경향이 있다.

그러나 최근 발표된 제4차 국가철도망 구축계획을 참고하자면 수도권 밖의 지방에서도 과천선 같은 꽈배기굴이 생길 가능성이 생겼다. 대구 1호선과 대전 1호선이 각각 현재 확정 또는 건설 중인 하양 및 세종 연장 구간 외에도 영천과 청주 일대로 연장하는 것을 추진 중인데, 둘 다 일반철도 노선과 직결하는 방안이 존재한다. 이들 노선이 일반철도 노선과 직결된다 가정하면 오히려 과천선의 꽈배기굴보다 더 별난 구간이 되는 게, 신호와 전류 방식이 다를 뿐만 아니라 '자동운전 vs 수동운전'이라는 차이점까지 있다. 다만 과천선의 사례와는 다른 것이, 일반철도 노선으로 접속하는 구간에서 입체 교차하며 자연스럽게 통행 방향을 바꾸는 방법이 있다.