한국철도기술연구원(원장 사공명)이 개발한 '자원순환형 복합재 침목(CCS)'이 실제 철도 현장에 적용되고 있다. 국내 생산이 중단된데다 노후화된 목(나무) 침목을 대체한다.
철도연은 CCS가 지난달부터 공항철도 검암역·운서역 구내 본선 분기기(철도 선로를 분리·합류하는 장치) 구간 노후 목침목 교체에 적용되고 있다고 12일 밝혔다.
철도연은 지난 6월 부산도시철도 2호선 양산회차선 노후 분기기 개량 구간에 CCS 부설을 완료한 데 이어, 이번 공항철도 분기기 구간에도 적용해 운영노선 현장 적용을 확대했다.
이어 공항철도는 올해 본선 및 차량기지 분기기 등 총 134정 노후 목침목을 CCS로 단계적으로 교체할 계획이다.
철도 분기기와 이음매 같은 선로 특수구간에는 현장 가공이 쉬운 목침목이 쓰여 왔다. 그러나 방부 처리 약제의 환경 문제로 올해부터 목침목 국내 생산이 중단됐다.
이를 대체할 CCS는 재활용 열가소성 소재에 유리섬유를 보강한 복합재 침목으로, 썩거나 갈라지지 않아 내구성·유지관리성이 뛰어나다. 사용 후에도 다시 분쇄·재가공해 재활용할 수 있다.
레일을 고정하는 나사스파이크의 인발력(뽑히지 않고 버티는 힘)은 약 90kN으로, 목침목(약 50kN)의 약 1.8배에 달한다.
레일과 체결장치를 모두 조립한 상태에서 열차하중을 모사한 경사 반복하중을 300만 번 가하는 시험에서 체결 성능을 유지했으며, 200만 회 이상 반복 휨하중을 가한 구조시험에서도 기준을 만족했다.
게다가 이번 적용 핵심은 분기기 전체를 들어내지 않고 교체가 필요한 노후 목침목만 선별해 바꾸는 '개별 교체' 방식이다. 기존 목침목 사이에 섞어 설치할 수 있고, 열차 운행이 끝난 야간 시간에 신속하게 일부만 교체할 수 있다.
CCS 개발을 담당한 김지환 철도연 책임연구원은 “공항철도 영업운행 노선의 자갈궤도 구간에 CCS가 적용되면서, 목침목 생산 중단에 대응할 수 있는 현실적인 대안을 운영 현장에 제시하게 됐다”며, “공항철도와 함께 현장 데이터를 꾸준히 쌓아 적용 구간 확대를 위한 기술 고도화를 추진하겠다”고 밝혔다.
사공명 철도연 원장은 “목침목 생산 중단으로 현장의 대체 수요가 커지는 상황에서 연구원이 개발한 기술이 운영기관의 현안 해결에 기여하고 있다”며, “앞으로도 탄소중립 철도기술의 실용화와 산업계 확산을 위한 연구를 지속 확대하겠다”고 강조했다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
