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인터뷰
“국내 ‘고속철도 인프라 기술’ 해외 알릴 것”
엄기영 철도기술연구원 첨단인프라연구팀 박사
조영관 기자
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기사입력: 2018/03/22 [13:47]   최종편집:
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‘400km급 고속철도 인프라 핵심기술’ 개발 성공
소음저감·선로구축물·전차선로 등 기술 고도화

 

▲ 엄기영 박사는 “앞으로 신규 건설 중인 고속철도 구간과 고속철도 속도 증속 구간에 적용을 확대하기 위해 노력할 것”이라며 “고도화 과제를 통해 단가를 낮추고 경량화시켜 중앙아시아와 중국 등의 해외 수출에도 나설 계획”이라고 밝혔다.       © 조영관 기자

 

국토교통부가 주관하고 국토교통과학기술진흥원에서 위탁 시행한 국토교통R&D 철도기술연구사업 <400km/h급 고속철도 인프라 핵심기술 개발> 과제가 완료돼 개발 기술 적용이 확대되고 있다.

 

철도기술연구원 첨단궤도토목본부 첨단인프라연구팀 엄기영 수석연구원(박사)은 이번 과제의 고속철도인프라연구단장으로서 지난 2010년 12월부터 2015년 3월까지 과제를 이끌었다.

 

엄기영 박사는 “철도소음, 선로구축물, 전차선, 열차제어 등 400km/h급 인프라 핵심기술을 개발하고 호남고속철도에 테스트베드를 구축해 개발품의 안정성 및 신뢰성을 확보하고 관련 설계기준을 개발했다”고 설명했다.

 

연구단은 한국공학한림원으로부터 ‘2014 대한민국을 빛낸 산업기술성과 27’에 선정되기도 했다. 환경소음 저감 장치, 선로구축물 기준 및 모니터링 시스템, 전차선 핵심부품 7종을 개발해 기술력 성과를 인정받은 것이다.  

 

엄기영 박사는 “고속철도 인프라 기술은 궤도토목, 환경, 전차선로, 신호제어 등이 시스템적으로 결합돼야 한다”며 “이를 위해서는 세부기술의 개발과 각 기술개발이 일관된 목표를 지향할 수 있도록 유기적인 통합과 인터페이스가 무엇보다 중요하다”고 설명했다.

 

‘테스트베드 및 통합 모니터링시스템 구축’ 등 총 5개 세부 분야로 나뉘어 진행된 이번 과제에서는 환경소음 저감 장치, 선로 구축물 장치, 전차선로시스템, 열차제어시스템 등의 기술이 개발돼 일부 개발품은 특허와 신기술 등록이 완료됐다.

 

특히 2세부 ‘400km/h급 고속철도 운행을 위한 환경소음저감 핵심기술개발’ 분야의 성과가 뚜렷하다.

 

고속철도가 300km에서 400km로 증속할 때 소음은 7dB(데시벨) 증가해 환경소음기준을 만족하는 방음벽의 높이는 5m에서 8m로 증가할 수밖에 없다. 이번 소음 저감 장치 개발로 기존 방음벽을 설치하는 방식과 비교할 때 비용을 줄이고 승객의 소음관련 민원을 해결할 수 있게 됐다.
 
엄기영 박사는 “2014년 5월까지 방음벽 상단장치와 흡음 블럭의 현장부설을 완료하고 같은 해 8월부터 이듬해 3월까지 300~400km 속도대역에서 상단장치, 흡음 블럭 및 소음예측모델의 성능시험을 실시했다”고 설명했다.

 

‘환경소음저감 핵심기술’ 개발에는 철도기술연구원을 비롯해 유니슨테크놀러지㈜, ㈜지이티-피씨가 참여했다. 철도기술연구원은 고속철도 소음원 모델 및 통합소음예측모델을 구축해 참여기업들이 기술을 개발할 수 있도록 지원했다.

 

이번에 개발된 소음 저감 장치는 ‘방음벽 상단장치’와 ‘흡음 블록’이다. 유니슨테크놀러지㈜가 개발한 방음벽 상단장치는 주파수 튜닝 기술을 통해 고속철도의 주파수 특성을 고려한 소음 저감 기술이다. 방음벽 상단장치를 적용할 경우 방음벽 높이가 2~3m 낮아져 방음벽 공사비를 8~18% 절감시킬 수 있다.

 

방음벽 상단장치는 특허 등록 후 국토교통부 교통신기술 제42호로 지정됐다. 또한 ‘2016 대한민국지식대전 산업통상부장관상’, ‘2017 태국 발명가의 날 전시회 금상’을 수상했다.

 

엄기영 박사는 “주파수 튜닝 기술은 타 산업의 소음 저감 설계에도 활용이 가능하다”며 “2020년까지 경부고속철도, 호남고속철도 및 수도권 고속철도 설치 전체 연장의 10%에 방음벽 상단장치 적용을 추진하고 있다”고 상용화 계획을 설명했다.

 

㈜지이티-피씨가 개발한 고속철도 슬래브 도상용 ‘흡음 블럭’은 콘크리트 도상에 설치하는 기술이다. 열차의 운행 소음특성에 적합하고 요구 기술적 사항을 충족하도록 개발됐다.

 

흡음 블럭은 당초 설계사양인 5m거리에서 3dB 이상의 소음 저감 성능을 만족하고, 국내외 제품의 성능측정 조건보다 가혹조건에서 동등이상의 흡음성능을 발휘한다. 총 공사비 기준 독일 제품보다 약 20% 저렴하다. 특허 등록 후 현재 신기술 지정을 앞두고 있다.

 

이외에도 <400km/h급 고속철도 인프라 핵심기술 개발> 과제에서는 국내 최초로 호남고속철도 익산~정읍 28km 상하행 구간에 400km/h 운행을 위한 테스트베드를 구축하고 통합 데이터베이스를 구축해 선로구축물 기술이 개발됐다.

 

개발된 설계 기술은 현장 검증 이후 기존 콘크리트 도상의 궤도·노반 최적단면 제시를 통해 10km당 약 21.6억원의 비용 절감이 예상된다. 향후 기존선의 증속(增速)에 적용함으로써 관련 설계, 시공기술의 자립화와 공사비 절감에 이바지할 것으로 기대된다.

 

전차선로기술에서는 안정적으로 차량에 전력을 공급할 수 있는 전차선로 시스템을 설계하고, 핵심부품 7종을 개발해 호남고속철도 56km 구간에 시험부설하고 성능평가를 실시했다.

 

엄기영 박사는 고속철도 인프라 핵심기술과 관련해 “앞으로 신규 건설 중인 고속철도 구간과 고속철도 속도 증속 구간에 적용을 확대하기 위해 노력할 것”이라며 “고도화 과제를 통해 단가를 낮추고 경량화시켜 중앙아시아와 중국 등의 해외 수출에도 나설 계획”이라고 밝혔다.

 

/조영관 기자

 

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