저 밑에 콘크리트 도상 구간의 소음 이야기에 대하여..

[영동선 511호]

뭐 굉장한 이야기를 떠벌리려고 하는 것은 아니고 현재 우리나라에 적용중인 콘크리트 도상의 형태와 왜 이런 소음이 발생하며 대책에 대해 간단한 이바구나 늘어뜨려 보려고 합니다. 어느정도 개인적인 의견이 들어가 있으므로 적당히 여과해서 읽어주시면 감사하겠습니다. 우선 우리나라에 도입한 콘크리트 도상의 종류부터 소개하도록 하죠.

1. STEDEF 타입

스테데프 타입의 도상은 프랑스의 콘크리트도상기법으로써 서울도시철도공사 5호선을 시작하여 서울도철지하본선 전구간과 부산 2호선에 적용중에 있습니다. 모양은 잘 아시다시피 일반적인 큰크리트 침목을 사용하지 않고 트윈블록 형태의 침목을 사용합니다. 우리나라에선 트윈블럭의 한 종류인 RC침목을 사용했습니다. 차량의 하중을 받는 콘크리트 부분과 양쪽 콘크리트를 이어주는 타이바(Tie-Bar)로 구성되어 있습니다.(아래 구조를 기본으로 약간씩 상황에 따라 변형을 주기도 합니다.)

2.  영단형 도상

일본의 영단지하철에서 주로 사용하는 방식으로 우리가 보통 볼 수 있는 PC침목과 콘크리트 도상의 혼합이라 보시면 됩니다. 우리나라에는 광주도시철도(영단 기술 도입)와 서울지하철 도상 개조구간(자체기술)에서 볼 수 있습니다. 한가지 알아두실 점은 이 방식과 기술을 일본의 영단에서 꼭 들여온 것은 아니고 타입이 그런 것이라는 걸 인지해 주시기 바랍니다. 이놈은 워낙 그 적용스타일이 다양해서 가장 기초적인 구조로 그림을 그려봤습니다.

3. 이름을 까먹음..-_-;;;

인천지하철에 사용한 도상으로 지금 갑자기 이름을 생각하려니 생각이 안나네요.-_-;;;; 아무튼 아래 그림을 보시면 알겠지만 이 방식은 스테데프와는 거의 유사하나 RC침목을 사용하지 않고 완전히 분리된 목단침목을 사용합니다. 즉, 두 블럭간 아무런 영향을 미치지 못한다는 뜻입니다. 타이바가 없음으로 인하여 횡압에 취약할 수 있는 구조가 되기 때문에 도상에 보다 깊이 박아 넣는 다는 것이 특징입니다.

4. B2S 도상

이 도상은 서울지하철에서 최근 개발한 도상으로 기존의 고정식 도상이 아닌 블럭 형태로 도상을 설치했다가 차후 불량이나 파손등으로 인해 교환할 필요가 있을 편리하고 신속하게 작업이 이루어 질 수 있는 것이 특징입니다. 현재 서울치하철 2호선 한양대역과 3호선 동호대교 남단 압구정역방향 터널 진입부에 시험 설치중입니다. 그림을 잘 보시면 도상 자체가 블럭화 되어 있고 그것의 고정을 위해 콘크리트로 채워넣은 것을 알 수 있을 것입니다.

5. 이것들 외에 아직 자세한 자료를 얻은 바 없으나 고속철도 2단계공사 구간인 대구-경주-부산 구간은 독일의 콘크리트도상기술을 도입해 자갈을 이용하지 않고 큰크리트 도상으로 현재 부설중입니다. 그것에 대한 자세한 것은 나중에 자료를 얻으면 다시 한번 상기시켜 드리겠습니다.

열차가 운행하면서 발생하는 소음 중 하나인 스퀼음은 레일면과 차륜의 플랜지 부분의 마찰로 인해 발생하는 것으로 열차가 좌우로 심하게 움직이거나 곡선부에 들어섰을 때 대차에서 고정축거(1개 대차의 최전방 차축과 최 후방 축간의 거리)가 존재하기 때문에 곡선을 정확히 추종할 수 없음으로 인해 발생합니다. 일반적으로 곡선 반경 R 600 보다 작은 구간에서 주로 발생하며 열차의 통과 속도가 빠를 수록, 고정축거가 클 수록, 심하게 발생하고 이것들 이외에 열차 내 승객/하물의 편중에 의해서도 발생합니다.

90년대 중반 서울도시철도공사의 5호선이 개통하면서 본격적으로 우리나라에서 선보인 콘크리트 도상은 자갈도상과는 달리 일단 시공하고 나면 변형이 거의 없기 때문에 일정한 품질의 선로를 유지하고 그에 따른 각종 보수를 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있습니다. 또한 도상의 수명이 반 영구적이기 때문에 자갈도상처럼 주기적으로 자갈을 새로 뿌려주거나 세척하는 작업도 필요 없습니다. 그러나 장점이 있으면 단점도 있는 법. 자갈도상은 일정크기의 자갈들 끼리 마찰력을 갖고 저항을 하며 침목으로부터 하중이 전달되면 어느정도 상하동을 하며 탄성적으로 하중 전달 및 지지를 하게 됩니다. 게다가 소음 및 진동또한 흡수하는 성질이 있어 원만한 승차감을 추구하는 데는 상당히 유리한 편입니다. 반면 콘크리트 도상은 리지드(rigid)상태로 전혀 탄성도 없으며 진동 감쇄효과도 없습니다. 기술자들이 바보는 아니기 때문에 침목 밑에 탄성부츠등의 진동감쇄효과가 있는 재료를 넣었지만 원천적으로 전체적으로 감쇄능력이 떨어지는 콘 도상의 특성상 자갈에 비해 시끄럽고 덜덜거리는 특성을 지닐 수 밖에 없습니다.

그래도 너무한것 아니냐 이건데.. 일부 지하철을 타면 옆 사람과 대화가 불가능 할 정도로 심각하게 시끄러운 경우도 있으며 자동으로 진동안마를 해줄 정도의 떨림을 동반하기도 합니다. 기계를 전공한 사람이라면 한번쯤 줄질(다듬질, 일명 야슬이질)을 해보신 경험이 있을 겁니다. 줄질을 할 때 공작물을 고정하는 방식과 줄질하는 사람의 숙련도에 따라 누구는 조용하게 쇠를 갈아 나가는 반면 어떤이는 귀를 후벼파는 굉음을 동반하며 갈아나간다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 저는 현재 심각한 소음을 동반하는 일부 구간은 위에서 말한 줄질의 경우와 같이 보고 있습니다. 줄질을 몇번 해보신 분이라면 제가 무슨 소리 하는지 대충은 이해가 가실 겁니다. 그에 대한 답까지도...

이상으로 허튼소리 마치겠습니다. 오늘도 즐거운 시간 되시길 기원합니다.~

[#1 서울-부산 새마을호]

511님 근데 사진이 엑박으로 보이지가 않네요 ^^;;

[영동선 511호]

수정했습니다.

[봉이]

좋은정보군요^^

[별똥별 속 오로라]

1,2번 도상 오류 입니다. 도철중 6,8호선 일부구간은 1번이 아닌 2번 입니다.

[KTX 미금역(3호선 테크노열차)]

분당선 연장구간 같은 무침목 도상도 있습니다. 단, 역구내에 한합니다. | 3호선 타고 동호대교 구간에 있는 4번 도상을 지날때면 퍼퍽~ 하는 소리가 난다는... -_-

[문자무제한]

STED EF의 또 다른 단점은 선로보수원이나 비상대피 이동시 매우 불편하다는 점이 있습니다. 2,3,4번 도상은 그런 단점이 없지요.