한국철도기술연구원(원장 한석윤)은 철도차량 휠과 레일이 접촉할 때 발생하는 미세 마모 입자 발생량을 줄이는 기술을 세계 최초로 개발했다.
도시철도 미세먼지는 주행 중인 철도차량의 휠과 레일에서 가장 많이 나온다. 이들이 마찰하면서 미세 마모 입자를 끊임없이 발생시킨다. 관련 저감 연구는 전 세계적으로 초기 단계고, 국내에서는 철도연이 유일하게 연구를 진행하고 있다.
미세 마모 입자 발생 원인인 마찰력과 마찰열을 줄이기 위해 접촉면에 물을 공급해 미세 마모 입자 발생량을 크게 줄인 것이 연구 핵심 내용이다.
도시철도 평균 주행 속도인 시속 70㎞ 영역에서 물을 뿌렸을 때 미세먼지(PM10) 약 80%, 초미세먼지(PM2.5) 약 50% 발생량 감소를 확인했다.
살수 실험 시 발생하는 수증기 및 미네랄을 제거한다면 실제 발생량을 더 줄일 수 있을 것으로 기대하고 검증 연구를 진행하고 있다.
연구 결과는 지난해 국제학술지 사이언티픽 리포트에 게재됐고, 지난해 서울시 주관 서울글로벌챌린지 2021에서 서울 시장상 수상으로 연구 결과를 인정받았다.
철도연은 휠-레일 접촉 미세 마모 입자 발생 조건 및 발생 영향 인자 등을 찾는 기초연구와 함께 살수 방법 등 미세 마모 입자 발생량 저감 방법 연구를 계속 진행할 계획이다.
미세 마모 입자 발생량 저감 연구가 성공적으로 이뤄지면 도시철도 지하 구간의 공기 질을 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대된다.
이현욱 철도연 선임연구원은 “미세먼지 발생 원인을 사전에 제거해 도시철도의 공기 질을 개선하는 핵심 기술이 될 수 있도록 다양한 기초연구와 응용 연구를 이어가겠다”고 말했다.
한석윤 철도연 원장은 “도시철도 공기 질 향상을 위한 선도적인 연구”라며 “우리가 매일 이용하는 대중교통이 쾌적한 생활 공간이 되어 국민 삶의 질 향상에 기여할 수 있도록 K-철도기술의 명품화를 위해 더욱 노력하겠다”고 전했다.
김영준기자 kyj85@etnews.com
