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[칼럼] 레일변위계가 3m 간격이라고? (1부)

(주)다스 2019-03-21 13:52:19 조회수:285 115.93.210.37

[칼럼] 레일변위계가 3m 간격이라고? (1부)

 
㈜다스 총괄사업본부장 박 현

 

▲ 인도 우타르프라데시 州의 칸푸르에서 30㎞ 가량 떨어진 루라역 인근에서 열차가 선로 옆으로 넘어져 있다. 이 사고로 최소 2명이 숨지고 28명이 다친 것으로 전해졌다.   사진=AFP 연합뉴스
 우리는 종종 뉴스를 통해 열차 탈선 사고를 접하게 됩니다.
 열차는 그 특성 상 사고가 발생되면 대형사고로 이어지게 되며, 이를 미연에 방지하기 위해 수많은 안전관리를 수행하고 있습니다.

 선로 주변 또는 선로의 아래로 공사를 하게 되는 경우에는 선로의 변위를 측정하여 안전 감시를 실시하게 됩니다.

 얼마전 거래처에서 시공사에서 레일변위계의 세그먼트 간격, 즉 선로 변위 측정 간격을 3m로 해달라는 요청을 받았다고 합니다. 계측기기를 공급하는 입장에서 정확한 안전 감시를 위해 1m 이하 간격으로 측정해야함을 계속해서 설득하고 있지만,

 경쟁 관계에 있는 계측사에서 3m의 측정 간격이 문제가 없다하여 시공사에서 완강하게 요구하고 있다고 합니다. 우리나라의 레일변위 계측 상황을 단적으로 보여주는 예인 것 같습니다.

레일변위계측의 관리 기준을 살펴보면

 3m의 레일변위측정간격이 왜 문제가 되는 것인지 확인하기 위해, 우선 살펴봐야 할 것은 계측 현장의 관리기준입니다. 각각의 관리기준은 한국철도시설공단의 선로유지관리지침을 근거로 하고 있습니다만 각 현장 및 계측사마다 다른 해석으로 적용되고 있는 것 같습니다.

 일반적으로 사용되고 있는 관리기준은 다음과 같습니다.
▲ 한국철도시설공단의 선로유지관리지침 중 고저틀림 지침 (개정 2016.12.30)
 대부분 선로 주변의 공사 및 계측 현장에서는 선로유지관리지침 상 목표기준 또는 주의기준을 토대로 관리기준을 설정하고 있지만, 해당 기준의 정확한 의미와 레일변위계의 자동화 계측 특성을 정확하게 이해하고 관리기준을 설정한 현장은 거의 없어 보입니다.

 선로유지관리지침을 정리해보면 다음과 같습니다.
※ 10m 대칭현 고저틀림 검측값에 적용

준공기준(CV) : 처음 준공당시의 기준
목표기준(TV) : 유지보수작업 후의 기준으로 4㎜ 이하일 것
주의기준(WV) : 7㎜ 이상 고저차가 발생하면 주의를 기울일 것
보수기준(AV) : 11㎜ 이상 고저차가 발생하면 3개월 내 보수할 것
속도제한기준(SV) : 18㎜의 고저차 발생 즉시 운행 속도를 160㎞/h로 제한, 즉시 보수할 것

 여기서 주의 기준인 7㎜ 이상은 고저차를 나타내므로 ±3.5㎜가 아닌 ±7㎜가 될 것입니다.

 결론은 1차 관리기준을 주의기준인 ±7㎜로, 2차 관리기준을 보수기준인 ±11㎜로 하여 2차 관리기준에 다다르면 빠른 시일 (3개월) 내 보수하고, ±18㎜에 다다르면 즉각 공사를 중지하고 조치를 취해야 합니다.

레일변위계의 종류

 안전관리기준을 살펴봤으니 실제 계측을 위한 레일변위계에 대해 알아보겠습니다.
 레일변위계는 통상 경사도나 중력가속도를 이용한 센서를 이야기하며, 광섬유 또는 자동 광파기 등을 이용한 센서는 레일변위 계측 용도로는 적합하지 않습니다.
▲ 레일변위 측정이 가능한 센서 비교
 SAA 시리즈로 잘 알려진 캐나다의 Measurand 역시 광섬유를 이용한 변위 측정 기술을 보유하고 있지만, 해당 기술은 모션 캡쳐 기술로 이용하고 있으며 토목용 변위 측정에는 MEMS를 이용한 Array 형태의 센서를 이용하여 터널, 사면 및 댐 등 점차 응용 범위를 넓혀나가고 있습니다.
▲ 광섬유를 이용한 변위 측정 (모션 캡쳐) 기술, Measurand
(2부에 계속)

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