[목차]

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[[펜실베이니아 철도]] [[차륜 배치 표기법|6-4-4-6]] S1
== 개요 ==
[[미국]] [[펜실베이니아 철도]](Pennsylvania Railroad, PRR)에서 개발한 [[프로토타입|실험용]][* 실제로 위키피디아 문서에서도 exprimental, 즉 실험용이었다고 서술한다.] [[고속철도|스트림라이너]] 듀플렉스 [[증기 기관차]]. '빅 [[엔진]](Big Engine)'이란 [[별명]]과 당대 최고의 산업디자이너였던 '''[[https://en.wikipedia.org/wiki/Raymond_Loewy|레이먼드 로위(Raymond Loewy, 1893~1986)]]'''의 디자인 작품으로 유명하다.

'''[[1936년]]''' [[6월]], PRR은 기존 [[https://en.wikipedia.org/wiki/Pennsylvania_Railroad_class_K4s|K4s 시리즈 여객용 증기 기관차]]를 대체할 신형 증기 기관차를 개발하기로 한다.[* 이 시절 [[대서양]] 건너 [[영국]]에서는 [[LNER A4|203 km/h로 달리는 고속 증기 기관차]]도 있었다.] 이미 [[1934년]]에 선보인 자사의 [[PRR GG1|GG1]] [[전기 기관차|전기기관차]]와 비슷한, 1,000톤 편성을 끌고 100 mph(약 161 km/h)로 고속 순항할수 있는 성능을 요구했는데 이에 PRR의 [[단골]] 기관차 제작사였던 [[https://en.wikipedia.org/wiki/Baldwin_Locomotive_Works|볼드윈]]은 4-8-4 차륜배치 설계를 제출한다.

그러나 PRR은 4-8-4 차륜배치 설계를 거부하고, 리지드 섀시에 듀플렉스 형식[* [[https://en.wikipedia.org/wiki/Duplex_locomotive|Duplex locomotive]]. 일반 증기 기관차들은 실린더가 좌/우에 하나씩 총 한 쌍으로 구성되어 있지만 듀플렉스 증기 기관차는 실리더가 좌/우에 두 개씩 총 두 쌍으로 구성돼있다.]의 4-4-4-6 차륜배치 설계를 요청했다. 이후 볼드윈은 총 4가지 설계안을 제시하는데,
 *①: 1,200톤 편성 견인이 가능한 4-4-4-4 차륜배치, 기존 중량과 차량 운행한계를 초과함
 *②: 1,200톤 편성 견인이 가능한 4-4-4-6 차륜배치, 기존 중량과 차량 운행한계를 초과함
 *③: 2,000톤 편성 견인이 가능한 4-8-4 차륜배치 화물 기관차
 *④: 2,000톤 편성 견인이 가능한 4-6-6-4 차륜배치 관절형 화물 기관차

PRR은 1번 설계를 받아들여 4-4-4-4 차륜배치의 듀플렉스 기관차로 개발이 진행되었고, 이후 '펜실베이니아형'이라 불리는 6-4-4-6 차륜배치로 완성이 되었다.

완성된 신형 증기 기관차는 '''S1'''이라 칭해졌으며 [[1939년]] [[뉴욕]] [[엑스포|세계박람회]]에서 처음 대중들에게 공개되었다. 상업운행을 시작한 S1은 그 거대한 덩치 덕분에[* 차량 전장도 긴 편이지만, 무엇보다 리지드 섀시 구조가 가장 큰 문제였다. 비슷한 크기의 빅 보이와 비교하자면 빅 보이는 동륜에 관절형 대차가 적용된 [[https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/Mallet_loco.png|말렛형 구조]]인 반면, S1은 동륜이 차대에 고정되어있기 때문에 진입할수 있는 커브구간 제약이 상당했다.][* 리지드 섀시 구조를 고집한 이유는 고속 순항시, 관절형 기관차보다 리지드형 기관차의 안정성이 높기 때문이다.] 투입가능한 노선이 한정적이였는데 주로 '''[[시카고]]-크레스틀라인'''에서 운용됐으며 제한적이나마 '''크레스틀라인-포트웨인''' 노선에 투입됐다.

후계기로 '''S2'''도 있는데, 이놈은 또 특이하게도 '''증기터빈 기관차'''였다.
== 특징 ==
여객용 증기 기관차들 중에선 '''세계최대급''' 덩치. 딱히 강조되는 것 같지 않은데 S1은 그 [[유니온 퍼시픽 빅 보이|괴물]]이랑 비슷한 덩치를 자랑한다.[* 빅 보이 전장: 25.99 m, S1 전장: 23.47 m, 추가로 [[탄수차]]까지 포함시킨 전체 전장을 비교하면 S1이 더 길다(...)] 여기에 외형도 독특한데 우리가 흔히 생각하는 다소 투박한 일반 증기 기관차 모양과 좀 다른데, 굴뚝이나 배관 등을 감추고 차체를 유선형으로 감싼 게 특징이다. 모르는 사람이 보면 무슨 '''[[원자력]]으로 움직이는 기차냐'''(...)고 할 수준이니.[* 물론 미국이 1950년대 중반에 이걸 실제로 해보려고 했으나 위험부담이 로망을 넘어설 정도로 높아 개발단계에서 프로젝트를  중단했다. 이 기관차가 나온 연도는 아직 원자력이고 뭐고 없을 때이기도 하다.]
=== 세계에서 가장 빠른 증기 기관차...? ===
공식적으로 세계에서 가장 빠른 증기 기관차는 [[영국]] [[LNER A4]] 증기 기관차로 126 mph(약 203 km/h)를 기록했다.

S1은 종종 140 mph(약 225 km/h)를 돌파하고 '포트웨인-시카고' 노선 운행중 156 mph(약 251 km/h)로 [[속도위반|과속]]하다 [[신호소]]한테 딱 걸려 [[벌금]] 물었다는 기록이 있다. 하지만 명확한 물증이 없어 공식적인 기록으로는 인정되지 않았다.
== 운용 ==
S1은 단 한 대만 제작되었으며 PRR에서 운용되었다.[* 차대번호 #6100.] 기관차치곤 비교적 짧은 기간인 6년 동안 운행했으며, [[1945년]] 퇴역하여 [[1949년]] [[스크랩]] 처리되었다.
== 설계 결함 ==
S1이 운용되면서 심각한 문제가 보고되었는데, 6-4-4-6이라는 괴랄한 바퀴 배열 때문에 [[공전현상|동륜이 쉽게 헛돌았다고 한다]]. [[https://youtu.be/5J91kqASNO4|일반적인 증기 기관차에서의 공전현상]]은 '칙칙-폭폭'거리는 증기 실린더의 배기음으로 판단이 가능한[* 예를 들면 차량의 진행속도는 느린데 배기음이 빠른 속도로 칙칙-폭폭 거린다면 동륜이 헛돌고 있다는 것을 쉽게 알수 있다.] 반면, 증기 실린더가 앞뒤로 나란히 배치된 듀플렉스 방식인 S1은 배기음으로 공전현상을 파악하는게 사실상 불가능했다고 한다.

[[설상가상]]으로 S1은 동륜의 축중이 낮은 편이라, 주로 발차시 공전현상이 발상하는 여타 증기 기관차들과 달리 '''주행중에도 공전현상이 발생하는 경우가 잦았다고 한다'''. 지나치게 큰 차량 크기 + 전술한 공전현상 문제와 더불어 S1의 운용에는 한계가 명확했고 PRR은 이후 개량형 모델인 [[PRR T1|T1 증기 기관차]]를 생산하면서 S1은 실험용 증기 기관차로 남게 되었다.

이후 미국에서 [[2014년]]부터 이 개량형 모델인 [[PRR T1]] 증기 기관차를 신조 복원중인데[[https://en.wikipedia.org/wiki/Pennsylvania_Railroad_5550|#]][* 기존에 퇴역한 기관차를 가져와 복원하는 것이 아닌, 아예 설계도를 되살려 공장에서 새로 찍어내고 있다. 덕분에 차량번호도 기존번대와 다른 #5550을 부여. 다만 일부 부품들은 기존 유산을 활용할 예정이라고 한다.], [[2030년]] 즈음 복원이 성공적으로 완료된다면 [[LNER A4]]의 속도기록을 깰것이라 예상중이다.[* 복원 과정에서 속도기록 갱신을 위한 추가적인 설계변경은 없을 것이라 못박았다. 다만 원판인 [[PRR T1|T1]] 자체가 워낙 강력한 여객용 증기 기관차였다보니 과거부터 LNER A4의 속도기록을 초과해 주행한 적이 있다는 소문이 자자했다. 명확한 물증이 없어서 공인되지 않았는데, 복원이 완료되면 사실인지 아닌지 증명될 것으로 기대중이다.]
== 제원 ==
|| '''제작사''' ||볼드윈, 리마, ALCO||
|| '''제작시기''' ||1939년||
|| '''제작대수''' ||1대||
|| '''대차형식''' ||6-4-4-6 ((3'BB3')||
|| '''궤간''' ||1,435mm [[표준궤]]||
|| '''전륜 지름''' ||36[[인치]] (914mm)||
|| '''동륜 지름''' ||84인치 (2,134mm)||
|| '''후륜 지름''' ||42인치 (1,067mm)||
|| '''고정축거''' ||64[[피트]] 4인치 (19.61m)||
|| '''전장''' ||140피트 3인치 (42.74m)||
|| '''전폭''' ||10피트 7인치 (3.23m)||
|| '''높이''' ||16피트 6인치 (5.03m)||
|| '''중량''' ||608,170[[파운드]] (257,900kg)||
|| '''연료''' ||[[석탄]]||
|| '''보일러 압력''' ||제곱인치 당 300파운드 (2.07M[[파스칼|Pa]])||
|| '''화실 용적''' ||123제곱피트 (12.3제곱[[미터]])||
|| '''실린더''' ||4기||
|| '''실린더 용적''' ||22인치 x 26인치 (559mm x 660mm)||
|| '''견인력''' ||71,900lbf (319,830N)||
== 관련 문서 ==
 *[[증기 기관차]]
 *[[철도차량 관련 정보]]
 *[[미국의 철도 환경]]
== 기타 ==
[[은하철도 이야기]]에 나오는 베가 소대 차량이 이 열차를 가지고 그린 것으로 추정된다.

[각주]
[[분류:미국의 철도차량]][[분류:증기 기관차]][[분류:나무위키 철도 프로젝트]]