KTXは実は機関車ではないという事実

先日、地方へ行く用事がありKTXに乗った。隣に座っていたおじさんが電話で「これ、機関車が牽引してるんじゃないのか？」と話しているのが聞こえたのだが、瞬間、私も自信を持って答えられなかった。毎日乗っている人でさえ、実際この列車がどのような仕組みで走っているのかはよく知らないものだ。

そこで調べてみた。掘り下げれば掘り下げるほど面白いのが、私たちが「汽車」とひとくくりに呼んでいるものが、実は全く異なる原理で動いているという点だった。地下鉄も、ムグンファ号も、KTXもすべて「動車（動力車）」という大きなカテゴリーに含まれているのだが、この「動車」とは何なのかを整理しないと話が始まらない。

動車とは一体何か、機関車との違い

動車（動車）とは、客車や貨車を切り離すことなく、固定編成で運行される鉄道車両のことだ。もう少し噛み砕くと、車両の両端にある運転室から編成全体の動力を一度に制御する方式である。機関車が先頭で客車を引っ張っていく方式とは根本的に異なる。

編成内のすべての空間を輸送能力として使えるため効率が高いというのが動車の利点だが、一方で車両一つひとつの重量が軽いため、高速運転時にはやや不安定になる可能性があるという欠点もあるそうだ。面白いのは、この概念が英語になると二手に分かれることだ。Railcarは単両のレールバスまで含む広い意味の言葉で、2両以上連結されたものは通常Multiple Unitと呼び、ここに動力源の名前を付けるとEMU（電気動車）やDMU（ディーゼル動車）といった馴染み深い略称になる。

ここからが本当の始まりだ。動車を分ける基準は大きく二つある。一つは「何を燃料にするか」、もう一つは「動力をどこに集中させるか」だ。この二つの基準を混同すると、いつまでも構造が理解できない。

燃料別に見ると：蒸気 → ガソリン → ディーゼル → 電気 → 水素

時代順に見ると流れはかなり明確だ。最も古いのは蒸気動車だが、蒸気機関の特性上、小型化が難しいため、今日のように車両下部に動力装置を入れるのではなく、車両の一部にボイラーを載せる形式が多かった。韓国では水驪線と水仁線でシグ型蒸気動車を運用した記録があるそうで、意外と古い話だ。

1900年代に入るとガソリンや軽油を使うガソリン動車、ディーゼル動車が開発されたが、ガソリン車はエンジンの特性上大型化に限界があり、輸送量の少ない路線でしか使われなかった。ここまでは正直、今の私たちの日常とは距離がある、鉄道歴史本に出てくるような話だ。

本当に注目すべきはディーゼル動車からだ。ディーゼル動車、DMUと呼ばれるこの車両は、トルクコンバータを使用する液圧式動車と、ディーゼルエンジンで発電機を回して作った電気で台車のモーターを動かすディーゼル・電気式動車の二つに分かれる。この区分、実は何でもないようでいて、後で機関車の話に移るとかなり重要になる。

韓国のディーゼル動車の系譜を調べてみると、アルファベットの組み合わせが山ほど出てくる。NDC、DHC、CDC、RDC、DEC、EEC… 最初は何のことかと思ったが、知ってみるとそれぞれに事情がある。例えばDECはDiesel Excellent Carの略で、1979年に鉄道庁が非電化区間のセマウル号運行のために導入を決定したディーゼル・電気式動車だった。兄弟機であるEEC電車と共に日本の485系電車を参考にして作られ、塗装まで日本の特急列車の塗装を少し変えたものだったというから、当時の技術導入がどのようなものだったか推察できる。

CDCはもう少し最近だ。最も遅く入ってきた車両で、その後DMZトレインや海列車のような観光列車として借り出されたり、RDC試作改造事業の際にムグンファ号に昇格したりもした。そして結局、耐久年数が過ぎてすべて退役したという。こうした車両一つひとつが、後に観光列車や通勤列車へと姿を変えて走っていたというのは、個人的には少し切なくもあり、面白いとも思う。

ここで一つ指摘しておくべきことがある。ディーゼル「動車」とディーゼル「機関車」は名前は似ているが全くの別物だ。現在、韓国鉄道公社（KORAIL）のすべてのディーゼル機関車はディーゼルエンジンで発電機を回し、その電力で牽引電動機を駆動するディーゼル電気機関車のみであり、純粋なディーゼル機関車はすでにすべて廃車された。一方、動車側ではCDC、RDCが純粋なディーゼル型に該当するそうだが、動力集中式まで広げて見ると、セマウル号PP車両と呼ばれたDHCの前後動力車が、韓国で定期運行していた唯一の純粋な機械式ディーゼル機関車だったそうだ。名前だけでは決して区別がつかない部分だが、結局「動力をどこでどのように作ってどこに送るか」が核心だ。

それではKTXとは何か — 動力集中式と動力分散式

この地点で、先ほどのおじさんの質問に戻ってみよう。KTXは機関車が牽引しているのか、それとも違うのか。

答えは「車種によって異なる」だが、ここが面白い部分だ。従来のKTXとKTX山川（サンチョン）は動力集中式列車で、列車全体の動力を先頭あるいは最後尾の機関車・動力車にのみ依存する。前後に動力車が付いて引っ張り、押す方式なので、実は機関車牽引式と似た構造といえる。

ところがKTXイウムからは話が変わる。動力分散式列車は、動力を生成する牽引電動機が列車全体にわたって均等に分散されているため、加減速性能が動力集中式よりはるかに優れており、別途の機関車が不要で、より多くの乗客を乗せることができる。実際に車両8両が1編成であるEMU-320は計515席を確保したが、長さが同じ10両編成のKTX山川の座席数379席より36%も多い。エンジンルームが別途必要ないので、その空間をすべて客席として使えるということだ。

なぜ韓国が特に動力分散式に移行しているのかも気になって調べてみたが、停車駅が多くて加減速を頻繁に行わなければならない路線ほどこの方式の利点がはっきりと現れ、狭い地域に人口密度が高く停車駅数が多くならざるを得ない韓国の国土特性上、動力分散式がより適切な選択だという説明がある。ヨーロッパのように駅間距離が長い路線であれば話は少し変わるかもしれないが、少なくとも韓国の鉄道環境ではこちらの方が実利的に合っているようだ。

数字で見るとより実感が湧くはずだが、EMU-260やEMU-320という名前自体がすでにスペックを物語っている。EMUというシリーズ名称の後に付く数字は営業速度を意味する。現在江陵線を運行中のEMU-260は営業速度が260km/h、新規導入されたEMU-320は320km/hだ。同じ動力分散式のKTXイウムと比較すると260km/h級だった速度がEMU-320で320km/hへと高まるわけで、動力分散式高速列車としてはフランス、ドイツ、日本に続き世界で4番目の成功事例だそうだ。この列車は後に「KTX青龍（チョンリョン）」という名前で商用化された。

正直なところ、私はこの部分で少し意外だと感じた。韓国の鉄道技術が世界4番目レベルだという話をニュースでかすかに見たことはあったが、それが正確に「動力分散式高速列車」という具体的なカテゴリーの中での順位だということは、今回調べて初めて知った。

世代交代は今も進行中だ

これは単に新車を何台か増やすという問題ではない。現在、KTX計46編成はすべて30年の寿命の半分近くに達しており、KTX山川も計24編成のうち6編成が運行15年を迎え、半寿命整備に入った。30年の耐久年数を満たした高速鉄道は追加延長なしに廃車される。韓国鉄道公社の関係者は、既存の動力集中式と共に運行しながら、順次寿命が来るたびにEMUの比率が増えていくことになると説明したそうだ。

つまり、今私たちがKTXに乗る際、動力集中式に乗るか動力分散式に乗るかは純粋にどの路線、どの時間帯に当たるかの問題であり、この比率は時間が経つにつれて分散式の方へ傾かざるを得ない構造だ。個人的には、この世代交代がすべて終われば、韓国高速鉄道の風景自体が今とはかなり違って見えるのではないかと思う。

それでは次は何か — 水素とバッテリーの話

ここまではまだ馴染みのある話だが、最近の資料を調べてみると興味深いものがもう一つあった。まさに水素動車だ。

現代ロテムは次世代釜山型急行鉄道事業に水素動車と水素動力車の適用可能性を検討している。釜山圏の急行電車に水素鉄道車両を適用する案をめぐり、動力分散式と動力集中式の両方式を検討中だそうだ。面白いのはこの用語の区分で、水素動車は各車両に動力源を分散配置する方式、水素動力車は別途の動力車が客車を牽引する構造だと会社側は説明した。前述のEMUと機関車牽引式の構図がそのまま水素バージョンに移ったわけだ。

それぞれ利点も異なるといい、動力分散式である水素動車は乗客空間の確保に有利で、動力集中式である水素動力車は発電車と水素タンク車両を別途連結する構造が可能なので、走行距離を伸ばすのに有利だそうだ。結局これも「空間か航続距離か」のトレードオフ問題であり、どちらが正しいかは路線の性格によって変わるはずだ — 断言するにはまだ早いのではないだろうか。

水素側の計画は思ったより具体的だ。現代ロテムは2030年までに水素電気動車、水素電気機関車、水素高速電車まで全車種に水素鉄道車両技術を適用して商用化する予定だと明かした。実際に水素電気動力車と水素電気動車のデザインを公開しながら「H」形の側面グラフィックを初めて導入したという。最近の国土交通技術大戦では、水素燃料電池を動力源として使う未来型機関車モデルと、時速370km級次世代高速列車プラットフォーム「EMU-370」も併せて紹介された。

日本側の状況も参考になる。2025年の国土交通省の環境に優しい列車政策によると、JRグループの液圧式ディーゼル動車を順次退役させた後、ハイブリッドディーゼル動車や水素動車、充電式蓄電池電車などで代替する計画だそうだ。米国は状況が少し異なり、自治体が電化する予算がない場合、既存の通勤列車の機関車・客車・運転客車の組み合わせがディーゼル動車に代替されることが多い。加減速性能が客車より良い動車が、配車間隔の短縮といったサービス改善に適しているためだという。同じ「脱ディーゼル」の流れでも、国ごとのインフラ事情によって向かう方向が違うというのが興味深い。

毎日乗る地下鉄も実はこの系譜の中にある

ここまで来ると少し大げさな話に聞こえるかもしれないが、実は最も馴染みのある動車は毎日乗る地下鉄だ。電車は電車線から集電装置を通じて電気を受け、制御装置で牽引電動機を回して動力を発生させる車両を指すが、一部は電気自動車のように大容量バッテリーや水素燃料電池を電源とする水素列車も電車に分類されるそうだ。つまり、私たちが知っている「電車」という単語自体が、すでにバッテリー・水素バージョンまで包括する広い概念だということだ。

実際に国内の電車の発注も続いており、韓国鉄道公社が広域鉄道電車156両の事業を発注した。交・直流兼用1号線電車140両、交流専用水仁・盆唐線電車12両、西海線電車4両を製作・納品する事業だという。私たちが何気なく乗っているその列車が、実は今も新しいモデルに交換され続けている現在進行形の産業なのだ。

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正直、ここまで整理してみると、最初に「KTXは機関車なのかどうか」という質問自体がいかに単純化された質問だったか分かる。動力集中式なのか分散式なのか、ディーゼルなのか電気なのか水素なのか、さらには同じ名前の中でも世代が分かれ、路線別に異なる車種が走っている。整理してみるとむしろ疑問が増えた — 例えば水素動車が実際に釜山急行鉄道に投入されたら航続距離がどれくらい出るのか、その答えはまだどこにも見つかっていない。後で実際に発注が出たら、その時にもう一度見てみるべきだろう。