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철도운영과 통제체제

통신장비

철도에는 아주 일찍부터 무선전신이 실험적으로 사용되기 시작했다.

제2차 세계대전 후 소형의 안전한 초단파 송수신 장비가 개발되어 대규모 무선전신이 사용되었고, 그결과 다량(多輛) 열차의 경우 첫 칸과 마지막 칸 사이의 통신을 비롯해 두 열차 사이의 통신, 열차와 중앙 통제실의 발차 담당자 사이의 통신이 가능하게 되었다. 또한 터미널에서는 조차장(操車場)의 업무 시간을 크게 단축할 수 있었으며, 선로 정비반이 개별 부서간에 연락을 취할 수 있게 되었고, 도착 열차와의 통신도 가능해졌다. 한편 기존 노선간의 무선전신을 보완·대체하기 위해 광대역(廣帶域)의 극초단파 무선전파를 사용하기 시작했다.

그후 캐나다 서부지역의 퍼시픽대동부철도회사가 전(全)노선의 통신을 위해 극초단파 무선전파를 사용하면서 노선간 무선전신이 완전히 제거되었다. 세계 전역의 다른 철도들도 1970, 1980년대를 거치면서 극초단파 통신으로 전환했다.

철도가 전자 컴퓨터를 널리 사용하면서 회선방식에 대한 수요가 급격히 늘어났는데, 이때문에 극초단파의 사용이 더욱 늘어나게 되었다. 철도에는 천공 카드를 비롯한 최신 정보처리기법이 선구적으로 적용되었다. 1970, 1980년대에는 컴퓨터를 주축으로 한 종합정보체제화를 추구하는 경향이 나타났다.

그리하여 현지 통보 지점에 해당하는 화차 조차장의 사무실이나 역에 갖추어진 컴퓨터의 입력장치를 통해 각 통보지에서 발생하고 있는 모든 열차의 이동상황 등에 관한 정보가 철도회사의 본사에 설치되어 있는 중앙 컴퓨터로 직접 입력된다. 이 입력된 정보를 바탕으로 중앙 컴퓨터는 프로그램을 작성하여 곧 다양한 자료를 출력시킨다. 출력된 자료에는 터미널을 위한 열차들의 배열 상황, 철도 고객 서비스 부서를 위한 배차 정보, 열차운행 기록실을 위한 열차운행정보, 경리부서를 위한 철도수입 상황 등이 기록되어 있다.

이밖에도 교통량과 시장조사에 유용한 상품통계자료, 지역에 따른 화물열차 수요에 관한 자료 등도 포함되어 있다. 이러한 종합정보체제는 기타 관련 정보를 통합하여 철도수송 관리자가 운행과정의 모든 단계에 관한 완벽한 최신 정보를 입수할 수 있도록 해준다. 이렇게 하여 철도수송의 최적화와 최상의 서비스를 보장해주는 제도적 장치가 마련되었다.

신호체제

철도신호체제는 통신의 한 형태로서 철도 승무원 가운데서도 특히 기관사에게 전진(前進) 철도의 교통 상황에 대한 정보를 알려주고, 열차의 운행방법을 시달하기 위해 고안된 것이다.

최초의 철도신호는 낮에는 기(旗)를, 밤에는 등(燈)을 이용한 단순한 형태였다. 최초의 이동신호로 회전판이 1830년대에 도입되었으며, 뒤이어 1841년에는 가로대식 신호기가 등장했다. 가로대식 신호기는 20세기초까지 전세계적으로 널리 이용되었고 이후에는 색신호등을 이용한 신호체제와 탐조신호등으로 교체되었다.

색신호등은 대개 초록·노랑·빨강으로 이루어진 각 신호의 종류에 따라 별도의 렌즈와 전구를 사용하는 반면, 탐조신호등은 1개의 강력 렌즈와 전구를 사용하고, 등 앞에서 회전하는 색 필터에 의해 다양한 색을 렌즈를 통해 나타낸다.

열차 운행의 통제방법은 오랜 세월 동안 시행착오를 거듭하며 발달해왔다.

철도수송의 초기 단계에 가장 보편적으로 채택되었던 방법은 시차방식(time-interval system)이었다. 이것은 특정 열차가 동일한 목적지를 향해 출발한 선행 열차보다 정확히 몇 분 늦게 특정 역을 출발해야 한다는 방식이다. 일반적으로 단선궤도철도는 미리 지정된 교차지점과 시간표에 따라 열차의 운행이 계획되는 시차방식을 적용했다. 미국에서도 초기 선로에 널리 이용되었던 시차방식은 열차의 교차지점을 변경시키는 것이 불가능하기 때문에 만일 1대의 열차가 연착되면 다른 열차들도 계속 연착되는 단점이 있었다.

그러나 전신과 전화의 사용으로 중앙 통제실의 발차 담당자는 예외적인 상황에서도 열차를 계속 운행하고, 필요한 경우에는 여분의 차량을 추가 운행하도록 명령을 전달하여 초기의 시차방식의 단점을 보완할 수 있었다. 이러한 '시간표-열차명령방식'(timetable-train order system)은 미국과 캐나다의 많은 노선에서 여전히 사용되고 있으며, 종종 자동폐색신호체제를 보충하여 더욱 안전을 기했다.

그후에 개발된 거리간격방식(distance-interval system)으로 철도의 통제체제는 커다란 진전을 보였다.

오늘날 보통 폐색방식(block systems)이라고도 하는 이 체제는 특정 열차는 선행 열차가 특정 구간을 출발하기 전까지는 그 특정 구간에 진입할 수 없다는 원칙하에 운영된다. 유럽의 경우 대부분의 노선에서 수동폐색방식을 이용하고 있는데, 이때문에 열차의 연계는 철로변의 관제실이나 신호소에서 발하는 신호에 의해 이루어진다. 각 신호소는 한 구간만을 통제하며 선행 열차가 그 구역을 출발하기 전까지는 다른 열차의 진입을 금지한다.

나중에 특정 구간에 이미 열차가 진입해 있는 경우 '선로진입 금지'(line clear) 신호를 보내는 전기연동장치가 발명되어 기존의 폐색방식이 향상되었다.

오늘날 사용되고 있는 대부분의 철도신호체제의 기본 방식은 자동폐색신호체제로서 1872년에 도입되었으며 최초의 자동신호체제의 일부였다. 자동폐색신호체제는 위험이 발생하면 열차의 바퀴와 회전축에 의해 단락(短落)되어 열차의 앞·뒤로 신호를 보내는 궤도회로를 사용한다.

궤도회로는 특정 구간의 궤도의 궤조(軌條) 2개로 구성되는데, 궤도의 양쪽 끝에는 부도체를 입힌다. 특정 구간의 한쪽 끝에서 2줄의 궤도에 전류를 흘러보내면 전류는 철로를 따라 계전되어 반대쪽 끝까지 전달된다. 만일 그 구간에 열차가 진입해 있는 경우 이 열차의 바퀴가 전류 공급을 단락시켜 계전을 중단시키는 것이 이 신호체제의 원리이다. 전기연동체제(electric interlocking system)는 철도의 교차지점에서 신호수가 복합노선을 지나는 열차에 진입 허가를 이미 내렸으면 그 노선의 특정 노선에 다시 진입신호를 보낼 필요가 없도록 해주는 것인데, 이 원리를 응용하여 발전시킨 보다 현대적인 방식이 바로 노선연동체제(route-interlocking system)이다.

이 방식에서는 신호소 담당원이나 발차 담당원은 통제계기판의 단추를 누르는 것만으로 복합노선에서의 열차 운행을 완벽하게 지시하는 것이 가능해져 한 지점에서 대규모 지역을 통제할 수 있게 되었다. 이러한 노선연동 원리는 집중화된 교통통제방식으로 발전되었는데, 이 방식에서는 모든 열차의 운행은 중앙 통제국에서 전철기(轉輟機)와 신호기를 원격조정함으로써 완전하게 통제된다.

중앙통제체제에서는 동시에 모든 열차의 현 위치와 운행 상황을 파악하기 위해 궤도회로가 필수적이다. 중앙통제국의 관리자는 통제계기판에 설치되어 있는 축소형 철로배치 화면에 들어오는 불을 보고 모든 열차의 운행을 통제한다.

자동화 추세

철도교통 통제체제는 최근 전자동운행방식으로 발전하는 추세이다.

이 체제에서 기관사는 계속 철로 상황에 대한 시청각 정보를 수신한다. 만일 기관사가 준수해야 할 신호지시를 무시할 경우, 자동적으로 브레이크가 작동하여 열차가 정지한다. 즉 열차속도가 최적 운행속도를 초과하게 되면 자동적으로 브레이크가 작동되면서 운행속도가 허용 수준까지 감속된다. 이러한 자동열차통제체제의 기본 원리를 발전시켜 새롭게 등장한 것이 전자동열차운행방식이다. 1970년대초에 이미 많은 산업철도가 탑승 승무원 없이 전자동원격조정방식으로 운행되기 시작했다.

일본의 고속철도인 도카이도신칸센[東海道新幹線] 노선의 경우 모든 열차가 510km에 달하는 전구간을 전산화된 자동통제방식에 의해 운행되고 있다. 그러나 열차의 출발과 정차, 출입문의 개폐는 기관사가 담당한다.

그밖에도 철도운행의 자동화를 실현하기 위한 다양한 자동보조장치들이 개발되었다. 먼저 열차 바퀴의 베어링이 과열된 경우 이것을 자동적으로 탐색해내는 적외선 열축함(熱軸函) 탐지기가 등장하여 선로가에 설치되었다. 또한 주요 터미널에는 열차 바퀴의 손상된 부분을 탐색해서 알려주는 플랜지 탐지기가 설치되었다.

이밖에도 열차의 브레이크 장치나 다른 부속품들이 선로에 접촉되면서 운행되고 있을 때 위험신호를 발하는 탐지장치와 선로 위에 돌이나 흙더미가 떨어져 있는 경우 이를 알려주는 탐지기도 등장했다. 철도운행의 자동화 작업이 집중적으로 이루어진 부분은 대규모 조차장 시설이다. 1970년대부터는 조차장 내의 모든 열차와 진입 열차에 대한 운행 상황이 디지털 컴퓨터에 의해 파악되며, 전산화된 통제체제와 정보체제에 의해 모든 단계의 조차장 운영이 관리되고 있다.

철도수송의 국가적 규제

초창기에는 대부분의 철도 건설과 그 운영이 민간영리기업에 의해 이루어졌지만, 곧 국가의 통제하에 놓이게 되었다. 즉 공동체와 여러 지역에 대한 철도수송의 영향력이 급속도로 커지면서 국가가 개입해야 될 필요가 생겼다. 초기의 국가적 규제는 노선 건설 허용문제와 선로 위치 선정에 관련된 것이 대부분이었으나 차츰 철도수송의 안전성과 관련된 세부 사항들도 포함되었다.

대부분의 국가에서 철도신호방식, 궤도의 표준화, 철도 승무원의 교육과 훈련, 기타 철도수송에 관련된 사항을 규정하는 철도법이 제정되었으며, 철도 요금과 민간철도회사의 합병, 기타 재정적인 운영사항에 이르기까지 국가가 관여하는 등 국가가 강력한 통제권을 행사하게 되었다. 1970년대초 미국을 제외한 대부분의 국가에서 철도가 국유화되었는데, 이는 20세기에 들어와 철도업계가 직면한 재정적 어려움이 점차 가중되면서 나타난 결과이다.

제2차 세계대전 이후 세계 전역에서 철도는 다른 교통수단들과 점차 치열한 경쟁을 벌이게 되었다. 국가적 규제와 노동조합에 의한 제약 외에도 철로·철교·역사 등의 고정 시설물을 건설하기 위해 소요되는 막대한 비용 등의 요인들로 인해 변화하는 시대적 상황에 맞추어 철도운영체제를 쉽게 조정할 수 없었다. 그러나 다른 분야의 사업들과는 달리 철도수송은 철도를 이용하는 모든 지역경제에 필수적인 역할을 하기 때문에 재정적인 어려움에 직면했다고 해서 간선철도의 운행을 중단할 수는 없었다.

이에 대한 해결책으로 철도의 국유화 작업이 진행되었으며, 정부는 철도운영에서 발생하는 적자를 조세수입으로 충당하기 시작했다. 1971년까지 미국과 캐나다에서만 민영철도가 존속했을 뿐 대부분의 국가에서는 철도가 국유화되었다. 미국의 경우 민간철도회사의 재정적 어려움은 1950, 1960년대를 통해 민간철도회사의 대대적인 합병 움직임이 일어나면서 해결되었다. 철도는 국유화된 이후에도 계속해서 필수적인 서비스를 제공했지만 기타 수송수단과의 경쟁을 위한 변화·개선이 필수불가결해졌다.

그러나 몇몇의 획기적인 마케팅 혁신, 예를 들면 컨테이너 열차나 유럽 횡단특급열차, 일본의 도카이도신칸센 등은 국영기업에 의해 이룩되었다. 그밖에도 프랑스·스웨덴·스위스·네덜란드 등의 국영철도들은 경영에 사기업을 끌어들이고자 노력하고 있다.

철도와 기타 교통수단과의 경쟁

초기의 철도수송은 수지 맞는 사업으로 인식되었으며, 실제로 영국과 미국의 철도회사들은 경제적으로 큰 성공을 거두기도 했다. 그러나 이후 새로 개발된 내연기관을 장착한 고속차량이 등장하고 비행기가 발명되면서 철도수송에 커다란 영향을 미치게 되었다. 1950년대말 미국·영국·캐나다 등지에서는 기타 경쟁교통수단에 의한 철도시장 잠식이 심각해졌고, 서유럽 국가들과 일본도 1970년경 이와 유사한 문제에 직면하게 되었다. 여객과 화물수송에 대한 수요감소현상은 특히 지선(支線)에서 두드러지게 나타났다. 철도업계는 기타 경쟁수송수단들이 제공하는 신속·편리한 운행 및 저렴한 가격의 서비스와 경쟁하는 것이 쉽지 않았다. 그러나 이러한 상황에서도 많은 철도회사들이 경쟁자에 대항하여 커다란 성공을 거두기도 했는데, 유럽 횡단특급열차(Trans-Europ Express/TEE)를 비롯하여 영국의 도시간 급행열차, 미국의 대도시간 급행열차 등이 그 예이다.

화물수송에서는 철도회사가 특정 하주(荷主)의 특별한 요구사항에 따라 개별적으로 철도요금·수송업무·수송차량에 관련된 세부사항을 조정해주는 '마케팅 접근'으로 상당한 성공을 거두었다. 그 대표적인 예로 석탄·석유·원광석·곡물 등의 단일품목만을 대량으로 수송하는 고정편성 화물열차(unit train)가 있는데, 중간의 조차장이나 터미널을 우회하여 시발지에서 목적지까지 논스톱으로 운행되었다. 이것은 높은 경제성을 갖추어 매우 저렴한 요금으로 운행되고 있다. 그밖에도 3층 자동화물열차나 용량이 280㎥에 달하는 유개화차, 9만 1,000㎏의 화물을 선적할 수 있는 유개호퍼차나 무개화차 등이 등장하여 특정 품목의 화물을 저렴한 비용으로 신속하게 선적함으로써 철도 화물수송의 발전에 기여했다. 또한 대차와 기타 컨테이너를 화물수송에 이용함으로써 기타 수송수단과의 경쟁에서 경쟁력을 크게 회복했다.

노사관계

철도는 노동조합 활동의 영향을 받은 최초의 산업 가운데 하나였다. 미국의 경우 1970년대초 19개나 되는 철도노동조합이 직업별 노조로 결성되었으나 대부분의 국가에서는 모든 철도 종사자들이 대규모 단일 노동조합에 소속되었다. 노동관계는 다양한 법규에 의해 규정되며, 민주국가에서는 보통 중재조항에 의해 단체교섭권이 보장되고 있다. 과거 철도업계의 노동조합운동은 폭력사태와 불미스러운 사건들로 점철되어왔지만, 최근에는 상당히 평화적으로 이루어지고 있다. 그러나 1960년대 이후 작업정지라는 파업형태에 의존하는 경향도 보이고 있다.

미래의 철도수송

철도는 산업혁명에 있어서 필수불가결한 요소로서 영국을 산업 강대국으로 만드는 데 기여했으며, 프랑스·독일·러시아·일본 등의 국가에서도 이와 유사한 역할을 했다. 그리고 1세기 이상의 오랜 기간 동안 세계 도처에서 주도적인 육상수송수단으로서 거의 모든 물품을 다른 어떤 육상수송수단보다 저렴하게 수송해왔다.

그러나 오늘날 다른 형태의 수송수단들이 철도수송보다 훨씬 능률적이고 효과적으로 발전되었다. 결국 이러한 새로운 형태의 수송수단들과 경쟁하기 위해 철도는 기존의 다목적 수송수단에서 보다 전문화된 수송수단으로의 변신을 꾀하게 되었다.

전문화된 수송수단으로 철도가 미래에 담당하게 될 역할은 국가에 따라 다르겠지만 일반적으로 철도는 특히 다음과 같은 분야에서 우위를 차지할 수 있다.

첫째, 석탄·원광석·화학제품·곡물 등과 같은 대량의 단일 품목을 장거리 수송하는 데 효율적이며, 완제품을 비교적 빠른 시간 내에 경제적으로 대량 수송할 수 있다.

둘째, 주요 중심지간에 대량의 컨테이너와 대차를 효율적으로 수송할 수 있으며 최단거리 수송에서도 효율적으로 운영될 수 있다. 셋째, 대도시의 중심지와 주변 교외지역 간의 다수의 통근인구를 수송하는 데 최적의 교통수단이다.

넷째, 운행구간이 약 500km 이상에 달할 경우 현대화된 장비를 갖춘 초고속 여객수송열차운행은 성공적일 수 있다. 즉 현대의 철도수송은 여객과 화물의 2가지 측면에서 대량·중장거리 수송수단으로서 우위를 확보할 수 있다.

한편 미래의 철도수송을 조명해볼 때 다음의 3가지 사항에 주목될 것으로 보인다.

첫째, 고속차량이나 항공기 등의 수송수단보다 대기오염물질을 덜 배출하는데 환경보호 인식이 높아지면서 더욱 중요한 사항으로 부각되고 있다.

둘째, 철도는 고속차량이나 항공기 등의 수송수단에 비해 연료사용의 효율성이 훨씬 뛰어나며, 앞으로 점차 연료자원의 효율적인 사용에 대한 관심이 높아지면서 각광을 받게 될 것이다.

셋째, 새로운 형태의 수송수단을 개발하기 위해 막대한 기술연구비와 건설비용이 지출되는 것에 비해 철도기술의 개발을 위해서는 자금이 거의 지출되지 않는다는 것이다.

결과적으로 현재의 철도시설이나 운행체제는 최고 수준의 기술에 도달한 것은 아니며, 앞으로 자금이 지원된다면 커다란 기술의 발전을 이룰 수 있다.

현대 여객수송열차

1970년대초 현대 철도수송의 괄목할 만한 기술 발전의 예로 일본 국철이 건설한 도쿄[東京]-오사카[大阪] 간의 도카이도신칸센이 있다. 이 노선은 표준궤에 원래의 노선과는 별도의 철로와 역, 부속시설물을 갖추고 고속 여객수송열차만을 운행했다. 2만 5,000V에 60㎐의 전압이 흐르는 트롤리선으로 전화된 새로운 노선은 건널목이 없으며, 곡선부나 경사로를 시속 210km의 최고 속도로 달릴 수 있어 총 515km에 달하는 도쿄-오사카 간의 전구역을 3시간 20분 만에 주파할 수 있었다.

도카이도신칸센은 매우 성공적이었으며, 일본 국철은 재정적으로도 큰 이익을 거두었다.

영국 국유철도는 1960~66년에 런던·버밍엄·맨체스터·리버풀 등의 주요노선을 전화하고 원활한 수송을 도모하기 위해 주요사업계획을 추진했다. 구간 중 713km의 노선 또는 2,360km의 궤도를 2만 5,000V에 50㎐의 전압이 흐르는 트롤리선으로 전화함으로써 속도와 운행횟수의 개선이 가능해져 노선이용 승객수가 4배로 증가되었다. 프랑스에서도 선로의 전화로 주요노선에서 초고속 여객수송열차의 운행이 가능해졌다.

가장 유명한 초고속 열차는 미스트랄(Mistral)로 이것은 파리-니스 간 1,088km의 구간을 평균시속 120km로 주행한다. 미국에서는 1968년 펜센트럴철도회사가 운송부와 공동으로 뉴욕-워싱턴 간의 주요기존노선에 고속열차를 실험적으로 운영하기 시작했다. 쾌적하고 현대적인 시설을 갖춘 총괄 제어식 전동열차를 이용한 고속 여객수송업무는 1971년 미국철도여객공사가 인수했다. 1972년 12대의 급행열차가 매일 운행되었는데, 이것은 시속 120km의 속력으로 360km의 구간을 3시간 만에 주행했다.

현대 화물수송열차

화물수송에 가장 이상적인 미래의 철도형태는 기본적으로 두 지점 간을 끊임없이 왕복운행하며 단일 품목을 수송하는 왕복철도 또는 컨베이어 벨트를 이용한 방식이다. 지금도 이같은 철도가 운행되고 있는데, 주로 석탄이나 원광석을 광산에서 사용지까지 수송하는 철도들이 대부분이다. 한 예로 광산에서 선적부두까지의 74km 구간에 걸쳐 느린 속도로 타코나이트를 수송하는 복선궤도의 왕복철도는 연간 3,000만t의 타코나이트를 실어나르고 있다.

이러한 열차는 하주로부터 수령인까지 직행으로 운행되어 열차의 지연이나 조차장에서 열차를 이동시키는 데 소요되는 시간과 경비가 불필요하다. 운영비가 많이 소요되는 기관차나 화물열차의 이용을 크게 개선시켜 전세계적으로 고정편성 화물열차가 운행되고 있으며 위와 유사한 방식들이 채택되고 있다. 컨테이너 화물열차도 일반 제조품을 수송하는 데 왕복철도와 거의 유사한 효율성이 보장된다. 1965년 영국 국유철도가 운영하는 컨테이너 왕복화물열차의 운행이 시작되었다. 이것은 내수·수출입 거래를 위해 도로-철도 통합 서비스를 하주에게서 수령인에게 직접 제공한다. 컨테이너 화물열차는 영국의 많은 단거리 노선에서도 도로를 이용한 트럭 수송보다 경쟁력이 뛰어나다. 미래 철도의 또 한 가지 예로 미국의 샌타페이철도회사에서 운행하는 슈퍼C가 있는데, 이것은 컨테이너나 고속도로용 트레일러만을 수송하는 화물열차로 시카고-로스앤젤레스 간의 3,500km 구간을 40시간 이내에 주파함으로써 속력경쟁에 있어서 급행 트럭을 앞선다.

1960년대와 1970년대초 철도업계의 주요관심은 기존의 열차보다 훨씬 빠른 여객용 철도차량 개발에 대한 가능성에 집중되었다. 일본 국철을 비롯한 다른 여러 철도회사들에 의해 이루어진 연구 결과, 바퀴의 테두리가 불룩하게 나온 철도차량의 경우 실질적인 최고 속도는 시속 240~320km라는 사실이 밝혀졌다. 이후 몇 가지 새로운 방식의 유도차량체제가 초고속 열차운행의 현실적 방안으로 제안되었다.

그중 공기 부상(浮上)을 이용한 열차가 가장 실현가능한 방법으로 주목되었고, 프랑스에서 이 방법을 도입하여 최초의 공기부상열차를 운행하여 이를 입증했다. 공기부상열차는 압력이 낮은 공기 쿠션을 이용하여 정지해 있는 열차를 지상에 설치된 콘크리트 홈으로부터 추진시키는 것인데, 이 열차는 바퀴가 없으며 주행시에는 열차와 콘크리트 홈이 접촉하지 않는다. 공기부상열차의 기술개발은 1970년대말에 완성되었다. 이 열차는 중앙에 수직 가이드빔(guide beam)이 놓여 있는 고가보로(elevated beam road) 위를 달리게 되어 있으며, 차체를 부상시키고, 주행중의 탈선을 방지하기 위해 팬젯(fan jet)을 이용하여 추진한다. 이밖에도 자기의 부양력이나 진공관을 응용한 초고속 열차체제가 있으나 이러한 방식들은 실험단계 초기에 놓여 있다.

한국의 철도

1880년대 이후 서양문물의 도입과 함께 막연하나마 철도에 관한 지식과 중요성을 인식하기 시작했으며, 1889년에는 조선 정부에서 철도부설 문제를 논의하기도 했다.

1894년 일본은 한일잠정합동조관의 체결로 조선에서 실질적인 철도부설권을 확보했다. 조선에서도 민족자본으로 철도사업을 할 필요성을 깨닫고 박기종 등이 대한철도회사를 세워 1899년 서울-의주 간 철도부설 허가를 받기도 했으나, 국내 자금 부족과 일본의 방해 등으로 실현을 보지 못했다. 결국 1899년 일본이 한국 최초의 철도인 경인선의 제물포-노량진(지금의 영등포) 간 33.2km 구간을 개통했으며, 1900년에 한강철교를 준공하자 지금의 서울역까지 연장했다.

이를 계기로 한국의 철도부설권을 장악한 일본은 1901년부터 경부선을 건설하기 시작해 1905년 서울-초량 간이 개통되었다. 1904년에 러일전쟁이 일어나자 병력과 군수품 수송을 위한 군용철도로 간선철도를 부설하기 시작해, 1905년에 연안해안과의 연결을 목적으로 부설하기 시작한 마산선의 마산-삼랑진 간이 개통되었으며, 1906년에 경의선의 서울-신의주 간이 개통되었다. 이로써 경부선과 경의선이 이어져 남북종관철도(南北縱貫鐵道)가 완성되었으며, 1911년에 압록강철교가 완공되자 1912년 부산-장춘[長春] 간 직통급행열차가 운행되었고, 1913년 시베리아를 경유하여 유럽과도 연락운수가 개시되는 등 경부선과 경의선이 아시아와 유럽을 연결하는 국제철도로서의 기능을 담당하기도 했다.

한일합병 후에도 일본은 한국의 쌀과 지하자원을 일본으로 실어가고, 일본의 공업제품을 들여오기 위해 많은 철도를 부설했는데, 남북종관철도와 항구를 연결하는 평남선(평양-진남포, 1910)·호남선(대전-목포, 1914)·경원선(서울-원산, 1914) 등을 부설했다.

부산·인천·마산·목포·군산·남포 등은 당시 이들 철도의 개통과 함께 급성장한 항구도시이다. 1928년에는 관북지방의 여러 항구를 연결하는 함경선(원산-상삼봉)의 전 구간이 개통되어 한반도에 남북종단 X자형의 기본 철도골격을 갖추게 되었다. 1931년에는 장항선(천안-장항), 수려선(수원-여주), 경북선의 김천-점촌 간이 개통되었다. 같은 해 만주사변이 일어나자 이를 계기로 각종 자원을 개발하여 대륙침략의 기반을 다지기 위해 동해남부선의 일부(부산진-울산, 1935), 전라선(이리-여수, 1936), 수인선(수원-인천, 1937), 동해북부선(안변-양양, 1937), 혜산선(길주-혜산, 1937), 만포선(순천-만포, 1939), 경춘선(서울-춘천, 1939), 평북선(정주-수풍, 1939), 영동선의 일부(도계-묵호, 1940), 백무선(백암-무산, 1944), 중앙선(청량리-경주, 1942) 등을 부설했다.

또한 경부선과 경의선을 복선화하는 등 일제강점기에 매년 165km에 이르는 철도가 연장되었다. 8·15해방 당시 철도의 총연장은 6,362km에 이르렀다. 그러나 일제강점기에 형성된 남북종단 X자형의 철도구조는 일본과 대륙을 연결하는 최단거리를 확보해 한반도를 대륙침략의 병참기지로 삼고 자원수탈을 쉽게 하려는 의도였을 뿐 지역간의 균형개발은 전혀 고려되지 않은 것이었다.

해방 후에는 남북종단 X자형 철도구조를 벗어나기 위해 동서철도망 확충에 많은 노력을 기울여왔으며, 태백산지역의 석탄개발을 위한 산업철도가 중점적으로 부설되었다.

1955년에는 문경선(점촌-가은)과 영동선의 영주-철암 간이 개통되어 태백산지역의 석탄을 묵호항과 인천항을 경유하지 않고 서울로 직접 운송할 수 있게 되었다. 1955년에는 태백선의 제천-영월 간의 개통을 시작으로, 1973년 고한-황지(지금의 태백) 구간이 개통되어 태백선의 전구간이 완성되었다. 1967년에는 정선선의 증산-정선 구간이 개통되고, 1974년에 구절리까지 전구간이 개통되었다.

또한 경부선과 중앙선을 횡적으로 연결시키기 위해 일제강점기부터 부설하기 시작한 충북선의 충주-봉양 구간이 1958년에, 경북선의 점촌-예천 구간이 1966년에 개통되었다. 1968년에는 광양-진주 구간이 부설됨으로써 호남지방과 영남지방을 연결하는 경전선(삼랑진-송정)의 전구간이 완공되었다. 1970년대 전반까지 남한에서의 철도망은 거의 완성되었다. 그러나 1970년대부터는 도로교통이 발달하면서 1972년에 수려선이 폐쇄되고, 1980년에는 진삼선(1965, 사천-삼천포)의 영업이 중단되었다.

반면 종전의 증기기관차를 1967년까지 모두 디젤 기관차로 바꾸게 되는 철도교통의 일대 변혁을 맞게 되었다. 또한 1970년대 전반에는 경인선과 그밖의 수도권철도, 중앙선의 서울-제천 간, 태백선의 전구간, 영동선의 철암-북평 간 등이 전철화되었다. 1985~87년에 광양제철선이, 1986~88년에 안산선(금정-원곡)이 개통되었다.

도시의 교통난을 해소하기 위해 땅속을 뚫어 고속으로 운행하는 지하철도는 1974년에 서울지하철 1호선(서울-청량리)이 한국 최초로 준공되어 인천·수원 방면의 수도권교통이 원활해졌으며, 1984년 2호선(시청-성수-시청, 성수-신설동, 신도림-양천구청), 1985년 3호선(지축-양재)과 4호선(상계-사당), 1996년 5호선(상일동·마천-방화), 1999년 8호선(암사-모란), 2000년 6호선(역촌-봉화산)과 7호선(장암-온수)이 개통되어 서울의 도시교통시설이 크게 보완되었다.

서울 이외에도 부산·대구·인천·대전·광주에서도 지하철을 운행하고 있다.

철도의 여객수송분담률은 도로 다음으로 많다. 반면 화물수송분담률의 경우 철도가 가장 높은데 단위 거리당 운반비용 증가율이 도로보다 낮아 주로 장거리 화물운송에서 큰 역할을 담당하고 있다. 여객수송 현황을 노선별로 보면 경부선이 가장 많고 다음이 중앙선, 호남선 순이다.

화물수송의 경우 태백선, 중앙선, 영동선 순으로 원료 산지인 강원도를 연결해 주는 철도의 수송량이 많다. 화물의 종류로는 무연탄·시멘트·유류·광석·컨테이너 순으로 수송된다. 한국 철도의 너비는 1.435m의 표준궤이나, 수인선과 수려선이 협궤(狹軌, 궤간 너비1,067m)였다. 1972년 수려선은 폐쇄되었고, 수인선은 경제성이 낮아 철거할 계획이었으나 남인천역을 다시 신설하면서 2008년까지 인천-수원간 총 53.8km를 복선전철화할 계획이다.

2004년 4월 1일 고속철도가 개통되었다.

1989년 5월 경부고속철도 건설 방침이 결정되었고, 1994년 6월 프랑스 테제베(TGV) 시스템의 차량 도입 계약이 체결되었다. 이후 1999년 12월 호남선 전철화 추진계획이 수립되어 2004년 경부선과 호남선이 동시에 개통되었다. 최대 운행 속도는 300km/h이며 서울-부산간은 2시간 40분, 서울-목포간은 2시간 58분이 소요된다.

고속철도를 건설함으로써 철도여객의 수송능력이 증가했고, 이에 따라 기존 철도의 화물수송능력도 증가했다.

또한 서울에서 부산, 대구, 목포 등과 같은 지방 도시로 당일 장거리 출장·여행이 가능해졌고, 서울로 출퇴근 할 수 있는 지역도 확대되었다.

북한은 경의선을 평부선(개성-평양)·평의선(평양-신의주)으로, 함경선을 강원선(고원-평강)·평라선(평양-나진)·함북선(청진-나진)의 구간으로 나누는 등 해방 전의 철도망을 개편해 기본 철도망으로 삼고, 삼지연선(혜산-삼지연)·청년이천선(세포-평산)·북부내륙선(만포-운봉-혜산) 등을 신설했다.

최근에는 협궤를 표준궤로 개설하고 전철화를 진행하고 있다. 또 1973년 34km 구간 평양지하철을 개통·운행하고 있다.