□ 한국철도기술연구원(이하 철도연, 원장 사공명)은 자갈궤도에서 열차 충격을 낮춰, 유지보수 주기를 늘리고, 자갈층의 두께를 낮출 수 있는 ‘EPDM 패드침목’을 개발하고, 경부선에서의 현장성능시험을 거쳐 국가철도공단의 KR 철도시설 성능검증을 통과하였다.
*EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) : 내구성 좋은 합성고무

ㅇ EPDM 패드침목은 콘크리트 침목 바닥면에 합성고무 형태의 매립형 패드(두께 6mm)를 부착하여 자갈층(도상*)으로 전달되는 압력을 20~30% 낮춰 자갈의 마모나 파쇄를 줄여 유지보수 작업 및 비용을 줄일 수 있다.
*도상: 철도에서 자갈을 깔아 놓은 바닥

ㅇ 이 기술은 자갈궤도 유지보수에서 초래되는 인건비와 유지보수 비용을 저감하기 위해 개발되었다. 특히 경부고속철도 1단계 구간 등 자갈궤도 유지보수 주기가 도래되는 노선에서 효율적인 대안기술로 주목된다.

ㅇ 이 기술은 도상 자갈의 품질을 오랫동안 양질의 상태로 유지 시킬 수 있어 자갈궤도의 유지보수를 줄여준다. 도상자갈뿐만 아니라, 레일 및 침목 등 궤도구성품의 열화를 낮춰 수명도 늘릴 수 있다.

□ 철도연은 고강성, 중강성 2종류의 자갈궤도용 EPDM 패드침목을 개발하고 수치해석을 통한 구조검토, 실대형시험 및 현장시험(오송시험선, 경부선)을 완료하였다.



ㅇ 패드침목에 대한 구조 안정성 평가 및 현장 시험결과 250km/h 속도의 KTX 열차가 운행하는 조건과, 하중이 큰 화물열차 운행조건에서도 열차운행 안전성을 확보하였다.

ㅇ 또한 열차 충격하중 재하시험, 열차 동하중* 재현 실대형시험을 통하여, 패드침목 적용 시 자갈파쇄도 저감, 도상횡저항력 증가, 도상압력 저감 등의 효과를 확인하였으며, 4년 6개월 동안의 오송시험선 현장부설시험을 통하여 EPDM 패드 침목의 열차운행 안전성을 확인했다.
*동하중: 움직일 때 받는 충격력

ㅇ 철도연은 경부선 전동∼서창역 운행선 구간(세종시 소재)에 2023년 10월 현장설치 시험을 실시하였다. 2년 1개월 이상 경과한 현재까지 패드침목 적용 전 구간에서 열차 운행 안전성 및 패드의 성능 향상 효과를 확인하였다. 이를 바탕으로 금년 7월 국가철도공단의 철도시설 성능검증을 통과하였다.



□ 이 기술은 국가과학기술연구회(이하 NST, 이사장 김영식) 산하 철도연 기본사업인 ‘EPDM 패드침목을 적용한 자갈궤도 장수명화 기술개발’을 통해 이루어졌다.

□ 연구책임자인 김대상 철도연 수석연구원은 “EPDM 패드침목은 기존 자갈궤도의 유지보수 부담을 줄이는 경제적인 기술”이라며, “현장 검증에서 확인된 성능을 바탕으로 상용화 단계를 구체화하겠다”고 말했다.

□ 사공명 철도연 원장은 “개발 기술은 열차운행의 안전성을 높이면서도 친환경적 철도 운영에 기여할 수 있는 연구성과”라며, “앞으로도 지속가능성을 고려한 현장 중심의 실용 기술개발에 앞장서겠다”고 밝혔다.