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숏 피치 레일파형 연구

전문가 제언: ○ 접면궤도(tangent track)의 숏 피치(short pitch)레일 파형(corrugation)은 한 세기이상 철도에 대한 문제점이었다. 레일파형은 소음공해와 정비비용의 증가로 연결되는데, 한 세기동안 세계적인 많은 나라에서 연구하여 풍부한 정보와 통찰력이 축적되었다.

– 연구를 건전한 역사적 조망에 두면, 이 연구 결과는 철도와 그 자산의 엔지니어링과 제조에 관해서 오늘날 최고수준과 비견된다.

○ 레일파형은 레일표면이 다양한 파장의 파도모양으로 마멸된 것이다. 접면궤도에 관한 숏 피치 레일파형은 25~80mm 사이의 통상적인 파장에서 레일표면의 파동으로 보인다. 심하게 물결진 레일의 표면에 빛나는 능선과 어두운 골이 쉽게 보인다. 진폭은 50~100㎛의 값에 달할 수 있다.

– 이 파형은 200~1500Hz 범위의 고주파 진동을 일으키고 소음을 15dB까지 증가시킨다.

○ 파형은 접촉점의 하중에 따라 변한다. 발생된 파형면내에 전단과 압축강도의 임계범위가 존재한다. 하중이 이 범위를 초과하는 경우에, 파형은 발생하지 않고 마멸될 뿐이다. 범위에 영향을 주는 면은 궤도율, 차륜하중 및 접촉점의 크기이다.

○ 최근에는 사실상 모든 철도당국이 레일파형으로 고통을 받고 있으며 차축하중과 차량속도의 증가로 일어나는 문제, 소음공해 및 정비비용에 관한 문제가 증가하고 있다. 이 문제에 세계적으로 많은 연구가 발표되고 있으며 우리나라에서도 궤도를 비롯한 여러 분야의 연구를 계속하고 있으나 안전에 관한 원인 문제의 분석연구가 더욱 요망된다.

저자: K.H. Oostermeijer
자료유형: 학술정보