본 연구는 철도 교량 구간에서 발생하는 레일과 교량 구조 간의 진동·충격·온도 변화에 안정적으로 대응할 수 있는 저강성변화율 탄성패드 및 특수 레일 체결장치를 개발하는 것을 목표로 한다. 기존 체결장치는 장기 사용 시 강성변화율이 커지고 내구성이 저하되어, 열차 주행 안전성과 승차감 저하 문제가 지적되어 왔다. 연구는 주관기관과 참여기관의 협력으로 수행되었다. 대원강업은 교량 단부 및 구간용 체결스프링 설계와 시작품 제작을 담당하고, 기초성능·내구시험(KRS TR 0014 기준)을 수행하여 반복적인 설계 보완을 진행하였다. 철도기술연구원은 탄성패드 관리시험항목을 도출하기 위해 실내 성능시험 및 기부설 패드 강성변화량 데이터 확보를 수행하였다. 또한 레일체결장치의 실내성능시험 및 해외 제품과의 물성 비교를 통해 설계 보완을 반복하였다. SKC는 탄성패드용 Prepolymer 및 Polyol 기반 분자구조 설계를 수행하여 소재 특성을 최적화하였다. 자동차부품연구원은 소재별 물성 DB 구축, 저온(-30℃)~고온(80℃) 범위의 정적/동적 강성 평가, 300만 회 압축피로시험, 발포 셀 크기·구조 변화 분석 등을 통해 강성변화율과 수명 특성 간 상관관계를 규명하였다. 본 연구를 통해 개발된 탄성패드와 특수 레일 체결장치는 온도·하중 변화에도 안정적인 강성 유지와 교량 구간 맞춤형 체결 성능을 제공하여, 장기 사용 시에도 내구성과 안전성을 확보할 수 있다. 이는 국내 철도 교량 구간용 체결장치의 국산화 및 기술 자립, 나아가 해외 제품 의존도를 줄이고 철도 인프라 산업 경쟁력을 강화하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.

대원강업

2015년 11월 - 2019년 10월