철도연, 철도 소음 종합 저감기술 개발…국내 실용화 및 수출 추진

기존보다 1/3 낮은 방음벽, 호남고속철 나주구간 설치

▲경의중앙선에 시범 설치된 레일 근접형 저상 방음장치.(한국철도기술연구원)

철도는 자가용보다 빠르고 효율적이며 이산화탄소 배출량이 적어 친환경 교통으로 꼽힌다. 그러나 큰 소음은 단점으로 꼽힌다.

이에 한국철도기술연구원(이하 철도연)은 레일 연마, 레일 진동 및 소음 흡수 장치 등을 통해 선로 주변의 소음을 원천적으로 줄이고 이미 발생한 소음은 낮은 방음벽으로 없애는 ‘철도 소음 종합 저감기술’을 개발했다.

철도연은 국토교통부 철도기술연구사업의 일환으로 국토교통과학기술진흥원이 지원하는 ‘철도 선로 변 지속 가능 저소음화 기술개발’을 주관했고 한국철도시설공단, 인천교통공사와 협력해 국내 철도운행선로에서 성능검증을 완료했다.

레일 표면 조도 자동탐지장치는 레일 표면의 거칠기를 측정해 소음의 발생 요소를 사전에 점검하는 기기이고 레일 표면 연마장치는 레일 표면의 거칠기 탐지결과에 따라 레일 표면을 신속하게 연마하는 장치이다.

철도 소음은 쇠로 이뤄진 열차 바퀴와 레일이 접촉하면서 주로 발생하는데 바퀴와 레일의 거칠기가 클수록 소음이 커진다. 효과적인 소음 관리를 위해서는 바퀴와 레일의 거칠기를 꾸준히 모니터링해 차륜 삭정과 레일 연마 작업을 병행해야 한다.

충돌형 레일 진동 댐핑장치는 열차 주행 시 선로에 가해지는 충격과 하중 때문에 발생하는 레일의 진동과 소음을 차단하는 기능을 한다. 댐핑장치는 레일의 옆면에 설치해 열차가 레일 위를 달릴 때 발생하는 진동을 흡수해 소음과 진동을 줄이는 장치이다. 인천도시철도에 시범 적용해 성능을 검증한 결과 열차의 외부 소음은 평균 4dB 이상, 열차 실내 소음은 평균 3dB 이상 줄였다.

주민이나 열차 승객의 조망권을 방해하지 않은 낮은 높이의 방음장치도 개발했다. 레일 근접형 저상 방음장치는 3~5m에 이르는 기존 방음벽과는 달리 1m 정도로 낮게 설치하는 방음벽이다. 또 기존 방음벽은 선로 중심에서 6m 정도 멀리 설치했지만 이 제품은 2.5m정도로 가깝게 설치하는 것이 특징이다. 철도 소음이 주로 궤도와 바퀴, 동력장치 등 열차 하부에서 발생한다는 점에서 아이디어를 얻었다. 높이가 기존 방음벽보다 3분의 1 이상 낮기 때문에 40% 정도 비용 절감이 가능하며 노반을 굴착하지 않고도 시공하고 조립식 연결구조로 해체와 교체가 간편해 유지보수도 편리하다. 이달 중 호남고속철도 나주 구간에 설치될 예정이다.

나희승 원장은 “레일 조도 탐지 및 연마장치, 방음장치 등은 선로 주변 주민들의 철도소음 문제를 종합적으로 해결한 국민 체감형 연구성과”라며 “편리한 유지보수 및 경제적 효과 등의 특징을 잘 살려 국내실용화에 이어 해외시장 진출을 위해 더 노력하겠다”고 밝혔다.