말 두 마리 엉덩이 폭에 맞춰 정해진 철로의 폭

전 세계 철도의 60%정도는 철로의 폭이 4피트 8.5인치(1435mm)이다. 우리가 표준궤라고 부르는 폭인데 한국, 캐나다, 미국등이 사용하고있다. 철로는 표준궤보다 넓은 광궤, 좁은 협궤가 사용되고 있는데 표준궤가 그냥 옛날부터 원래 그랬던 거라고 쉽게 말할 수도 있지만, 유래를 따져보면 참으로 생뚱맞은 수치의 폭이다. 왜 미국의 선로는 딱 떨어지는 숫자의 폭이 아니라 굳이 그렇게 복잡한 숫자의 폭으로 정해지게 된 것일까? 영국의 기준 수치가 그렇고, 미국으로 간 이주자들이 그것을 그대로 따랐기 때문이다. 그렇다면 영국인들은 왜 또 선로의 폭을 그렇게 정했을까? 그것은 마찻길을 깔아왔던 사람과 같은 사람들이 선로를 건설했기 때문이다. 그럼 그들은 왜 그렇게 이상한 수치로 길을 만들었던 것일까? 마차의 크기에 맞추어 길을 만들었기 때문이다. 그렇다면 마차는 왜 또 그런 수치로 만들었을까? 그렇게 마차를 좀 널찍하게 만들지 않으면, 아주 옛날부터 있었던 낡은 길에 깊이 팬 바퀴 자국에 마차 바퀴가 빠져버렸을 것이기 때문이다. 그럼 그 옛날의 낡은 도로는 또 누가 만들었을까? 바로 영국에 군대를 파견하기 위해 로마인들이 건설한 것이었다. 이 도로는 먼 과거에도 사용되었고 마차가 생긴 다음에도 사용되었다. 그럼 그 깊은 바퀴 자국은 어쩌다가 생겼을까? 옛날 도로에 깊은 바퀴자국을 남긴 것은 바로 로마의 전차들이다. 그리하여 그후로도 마차의 바퀴가 망가지지 않게 하기 위해 결국 마차를 로마 시대에 제작되었던 전차들과 폭을 같게 제작하였다. 결론적으로 말해 표준 궤도의 선로 폭은 로마시대 말 두 마리의 엉덩이 폭에 맞춰진 전차의 바퀴 폭에서 유래된 것이다.

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우주선 발사대에 세워져 있는 우주 탐사선을 보면, 연료 탱크에 두 개의 추진 로켓이 장착되어 있음을 볼 수 있다. 그것을 전문용어로는 솔리드 로켓 부스터(Solid Rocket Booster)라고 부르는데, 미국 유타주에 있는 한 회사에서 제작한다.

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기술자들은 원래 그 부스터를 좀더 입체감이 나고 멋있게 만들고 싶었지만 문제는 그 부스터를 유타에 있는 공장에서 발사대까지 기차로 운반해야 한다는 점이었다. 기차 선로가 산악지대에 있는 터널을 통과해야 하기 때문에, 부스터의 폭도 하는 수 없이 터널의 폭에 맞추어야 했다. 그리고 기차가 지나가는 터널의 폭은 물론 로마시대의 전차의 폭, 그러니까 말 엉덩이 두 개의 폭보다 조금 넓게 설계되어 있는 표준 궤도의 레일 폭에 맞춰 설계할 수 밖에 없었다. 그렇게 해서 세계에서 가장 고도로 발달된 교통수단인 우주왕복선의 디자인도 두 말 엉덩이 사이의 폭에 맞추어 설계된 것이다.

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수학교육 전문가
Math4U 원장 김동기

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