한국철도기술연구원, 철도 선로의 변형 미리 감지해 열차안전 확보
철도 선로는 온도차, 강수량 등 기후 변화를 고려해 건설하지만 여름철 폭염과 폭우, 겨울철 혹한과 폭설 등 다양한 자연재해로 선로의 변형이 일어나 심하면 탈선 사고를 유발할 수도 있다. 이런 재해를 사전에 방지하기 위해 개발된 기술로 선로에 광섬유 센서를 부착하여 선로의 변형을 실시간으로 모니터링 함으로써 철도를 보다 안전하게 운행할 수 있게 하는 기술이다.
지금까지 일부 특정 지점의 선로 변형만을 측정하던 것과는 달리, 전 구간을 빠르고 높은 해상도로 측정할 수 있는 기술이다.
연구팀은 2.8m 구간의 철도 선로에 이 기술을 적용하여 선로를 3.8cm씩 최소 단위로 분할하여 촘촘하게 살펴 선로 변형을 정확히 식별했다. 앞으로 철도 선로 전 구간을 모니터링 할 수 있도록 이 기술을 확대 적용할 계획이다.
개발된 기술은 건전성 모니터링 기술 분야의 원천기술로 철도 안전기술 확보와 함께 재난재해 예방 및 감시 분야 등에도 적용 가능할 것으로 기대되고 있다.
철도연 윤혁진 박사는 “브릴루앙 상관영역 분석법주)의 원리를 이용한 이 신기술은 철도선로의 변형을 진단하기 위한 새로운 원천기술로, 다양한 철도구조의 변형을 진단하는 기술로 확대돼 다각적으로 활용될 것으로 전망한다.”고 밝혔다.
이번 연구결과는 비파괴 검사 분야의 권위 있는 SCI급 국제 학술지 “NDT&E International”(2010. 11월호)에 게재됐으며, 2~3년 이내에 실용화가 가능하도록 시제품을 제작하여 내구성 및 신뢰성 검증 시험을 수행 중이다.
※브릴루앙(Brillouin) 상관영역 분석법
: 광섬유를 통과하는 빛의 변화를 측정하는 것으로, 광섬유의 온도, 표면의 변형 등과 같은 물리적 변화를 측정하는 분석 방법
한국철도기술연구원 개요
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