철도
철도(鐵道)는 철 궤도와 철차륜의 마찰을 주행 방식으로 하는 광범위한 운송수단을 일컫는 말이다. 원칙적으로는 평행하는 2개의 철제 레일 상을 플런지 등 조향기능이 부가된 차륜을 이용하여 주행하는 운송수단을 의미하나, 법률이나 기타 용례에 따라서는 전용의 궤도 체계 위를 운행하는 운송수단의 통칭에 가깝게 쓰이기도 한다.
철도는 용어 자체로는 철로 된 길이라는 의미를 가지지만, 실제적으로는 궤도에 의존하는 교통수단의 대표격으로 종종 사용된다. 즉, 고무로 된 차륜과 콘크리트 궤조를 사용하는 궤도 교통시스템 조차도 종종 경전철이라는 철도의 하위 카테고리로 분류되기도 한다. 철도는 따라서 협의의 철도와 광의의 철도로 구분 정의할 수 있다. 협의로서 정의할 경우 철도는 일정한 부지를 점유하고 레일·침목·도상 등으로 구성되는 궤도에서 기계적·전기적 동력을 이용하는 차량을 운전하여 여객이나 화물을 운반하는 육상의 교통수단을 의미한다. 반면, 광의로서 정의할 경우 "일정한 가이드웨이에 따라 차량을 운전하여 여객이나 화물을 운반하는 것의 전부"를 통칭한다.
한편, 대한민국의 법령에서 철도는 "여객 또는 화물을 운송하는 데 필요한 철도시설과 철도차량 및 이와 관련된 운영·지원체계가 유기적으로 구성된 운송체계"로 정의되며, 따라서 그 하위 구성요소로 철도시설과 철도차량, 이에 부수되는 운영·지원체계의 종합 체계를 의미한다.
최초의, 철도와 유사한 구조를 가진 어떤 운송도구가 문헌적으로 등장한 것은 1550년에 독일의 게오르기우스 아그리콜라가 저술한 채광 야금기술의 체계적인 기록 《금속에 대하여》(De Re Metallica Libri xii) 중에 있는 탄차의 그림이다. 당시 선로는 널판지를 잇대어 만들었고 수레바퀴에 홈이 패여있지 않아 탈선하는 일이 잦았다. 이후 독일 루트 지방의 석탄 작업장에서 홈이 패인 나무 바퀴를 갖춘 석탄운반용 수레가 사용되었다. 이외에 유물이나 문헌으로서 종종 언급되는 것들은 목제 내지 석제 궤도를 부설하고 그 위로 인력 혹은 축력으로 움직이는 수레를 다니게 하는 것이었다. 이후 광산과 같은 곳에서 개별적으로 만들어지던 이런 시설물들은 점차 일정한 형태와 궤간을 갖추고, 내구성을 확보하기 위해 금속을 보강재로 활용하기 시작하였으며, 좀 더 장대한 네트워크를 구성함에 따라, 점차 석탄과 같은 광산 화물을 벗어나 여객 용도에 까지 사용되게 되었으며, 마차철도 역시 이 시대에 형성되었다. 1807년 영국 웨일스 남부의 스완지와 멈블스를 잇는 8 킬로미터 철도는 정식으로 요금을 받고 승객을 운송하는 꼬마 열차를 운행하였는데, 12인승의 객차를 말이 끌어 움직이는 마차철도였다.
이후 점차 이러한 초기 철도에 증기와 같은 기계력의 사용이 모색되었다. 처음에는 특정구간에서 권앙기를 통해 화차를 와이어로 끌어당기는 식의 이른바 강삭철도 형태의 것이 이용되었으나, 이후 마차와 유사하게 증기력이 직접 차량을 움직이는 각종 기관차의 개발이 이루어졌으며, 이윽고 1825년에 공공 철도로서 최초의 노선인 스탁턴 앤드 달링턴 철도(Stockton and Darlington Railway)가 개통되었다. 비록 개업 당시에는 주종 화물인 석탄만을 증기 기관차에 의해 견인하고, 여객은 마차철도에 의하여 수송이 이루어지는 방식으로 한계가 있으나, 장대한 길이를 가진 기계력을 사용하는 공공 철도의 개업은 큰 자극요인이 되어, 영국, 나아가 세계 각지에 철도가 들어서게 된 배경이 되었다.
철도의 보급에 따라 동력차의 성능이 개선되고, 이에 따라 철도 차량과 궤도 시설물도 병행하여 발전하였고, 운영체계 역시 발전하였다. 이러한 기술의 발전을 거치면서 그 속도와 수송량은 크게 증강되었다. 20세기에 이르러서는 내연 기관 및 전기 철도의 보급, 토목 기술의 발달(터널, 교량 등), 전기·전자·통신 기술의 발달에 따른 열차 제어의 고도화 등에 따라 도시 내 교통에서 국제 교통에 이르기까지 육상교통의 왕자로서 군림하였다.
그러나, 이후 도로 교통의 발전에 따라 철도는 취약한 문전 연결성 등으로 인해 2차대전 이후에는 쇠퇴 기미를 보이게 된다. 도로 교통에 의해 단거리 및 중거리 화물에서 철도의 비중이 감소되었고, 또한 항공의 발달로 장거리 여행편이 대거 철도로부터 분리되었다. 그러나, 역설적으로 도로 교통이 크게 팽창하면서 도로 교통의 경쟁력이 취약해졌고, 또한 최근에 이르러서는 환경 문제와 에너지 과소비 문제가 불거짐에 따라 철도 교통의 가치가 재평가 받고 있다.
철도는 다른 교통편에 비하여 안전성과 정시성에 특히 우수하며, 또한 대량 수송 능력을 가지고 있어 단위 수송비용이 낮다. 또한, 토지 이용효율 면에서 우수하며, 전기철도화 될 경우 배기가 극히 적어 환경에 가하는 부담이 적다.
특히, 에너지의 효율적 사용이라는 부분에서 철도는 최근 크게 각광받고 있다. 여객 수송에 있어서 철도는 1인km당 소비 열량이 1.0kcal로서, 승합차의 3.3kcal, 승용차의 8.4kcal에 대비하여 우위를 가지며, 화물 수송 면에서도 1톤km당 1.0kcal를 소비하는데 비해 국내 해운은 2.5kcal, 화물자동차는 14.2kcal를 소비하는 등 압도적인 효율을 가지고 있다.
공해 배출, 특히 이산화 탄소(CO2) 배출에 대해서도 강점을 가지고 있다. 여객 철도는 1인km당 1.0g의 이산화 탄소 배출을 하는데 비하여, 승합차는 3.3g, 승용차는 5.8g의 배출량을 가진다. 화물에서도 1톤km당 1.0g의 배출에 비해, 국내 해운은 2.4g, 화물자동차는 13.4g이이라는 배출량을 가진다. 이런 특성들로 인하여 국가에서는 정책적으로 모달 시프트를 장려하기도 한다.
철도는 반면, 시설을 독점적으로 사용하며, 방대한 자본을 소요하는 문제를 가지고 있다. 따라서, 철도는 단위 수송비용이 낮은 대신, 철도 교통을 유지하기 위한 충분한 교통량이 확보되지 않으면, 그 투자 및 운영의 경직성이 커서 경영이 성립되지 못하는 문제를 가지고 있다. 이로 인해서 철도 대다수가 경영상의 적자 문제를 내포하고 있으며, 따라서 보조금이나 정책적인 지원책에 의존하는 경향을 가진다.
또한, 문전 접근성이 나쁘며, 특히 화물의 경우 최종 수요처까지 다른 교통수단을 통한 연계가 필수적이다. 이로 인해서, 짧은 거리의 수송에서 철도는 수송 시간이나 수송 비용 면에서 효율성이 떨어지는 문제를 가진다. 과거에는 소운송이라 불리는 문전 수송업이 철도와 결합하여 성행하였으나, 도로 교통의 발달과 택배업의 대두로 인해 이러한 방식의 사업 모델은 사양화되게 된다. 이러한 부분을 보완하기 위하여 이른바 일관수송과 같은 방식이 고안되고 있다.
아울러, 환경 문제에서, 그 중후장대함으로 인한 소음과 진동 문제가 상존하며, 또한 철도의 유지를 위해 소비되는 윤활유나 제초제 등과 같은 약품, 기타 발생 분진에 의한 토양오염, 자갈로 인한 분니나 제륜자, 레일 마모에 의한 철분 배출, 주로 벌크 화물에서 발생하는 각종 분니 등 분진에 의한 환경 피해가 존재한다. 이러한 단점들은 기술이나 업무행태의 개선으로 감소하고 있으며, 또한 다른 교통수단에 비해서 특별히 도드라지는 것은 아니나 법령에 의한 규제 대상이 되고 있다.
철도는 크게 철도 시설물, 철도 차량, 그리고 철도 건설·운영·지원체계로 구성된다.
철도 시설은 철도를 운행하기 위하여 필요한 각종 시설물들을 말한다.철도차량은 열차 등에 사용되는 각종 차량류를 말한다.
철도는 다음과 같이 여러 가지로 분류될 수 있다.
철도사업법 상 철도의 사용 목적에 따라서 다음과 같이 분류한다.