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철도기술

철도연, 열차 소음 잡는‘철도차량 저소음 연결막’개발

실리콘 고무 경량소재로‘웅웅’거리는 열차의 불편한 소음 해소

       

                                                                   철도차량 연결막


한국철도기술연구원(이하 철도연, 원장 나희승)은 철도차량 연결 부분의 소음을 줄인 ‘철도차량 저소음 연결막’을 개발했다. 


수축과 팽창이 잘되는 실리콘 고무로 제작하여 소음을 줄이는 것과 동시에 곡선 구간에서도 원활한 주행을 가능하게 했다.


철도차량 연결막은 열차의 차량과 차량을 연결하는 핵심부품으로 소음 저감 성능을 높이기가 가장 힘든 부분이다. 특히, 기존 흡음재로는 차단이 어려운 저주파 소음이 많이 발생하여 승객들에게 잦은 불편함을 준다.

  ※ 저주파 소음 : 송풍기, 펌프 등 기계장치에 의해‘웅웅’거리는 소음으로 열차가 터널에 진입할 때나 건물 냉각탑 등에서 발생하고, 공동주택의 층간소음도 저주파 영역이다.


철도차량 연결막에는 소음 저감을 위해 일반적으로 사용하는 연결막의 두께 조절이나 흡음재 충전방식을 적용하기가 어렵다. 곡선 구간도 주행하기 때문에 연결막은 수축과 팽창 운동을 원활하게 하는 유연성이 필수이다.


철도연이 개발한 철도차량 연결막은 실리콘 고무의 경량소재만을 활용하여 다층구조 연결막과 다공형 다층구조 연결막을 개발했다.


<철도연이 개발한 실리콘 고무 경량소재의 철도차량 연결막>
 

       

                   - 다층구조 연결막 -                                             - 다공형 다층구조 연결막 -


다층구조 연결막은 내부를 2.63mm에 이르는 얇은 두께의 실리콘 고무로 여러 개의 층을 만드는 다층구조를 구현하여 소음을 4dB 이상 줄였다.
 


   
 다공형 다층구조 연결막은 다층구조에 다공형을 추가하여 100Hz의 저주파 소음을 9.2dB 이상 저감시켰다.
 

특히, 실제 운행을 모사한 곡선 주행을 45만회 수행하여 내구성을 검증했고, 화염전파, 연기밀도, 독성지수 등 철도안전법 화재안전성의 주요 항목 부분에서도 성능을 만족하여 실제 철도차량에도 적용할 수 있게 됐다.


철도연 노희민 박사는 “경량소재로 된 저소음 연결막을 실제 철도차량에 적용하기 위해 32종에 이르는 시편 시험과 분석 연구를 했다”며 “개발 제품의 상용화를 이루고, 소음 없는 쾌적한 철도를 위해 연구에 더욱 매진하겠다”고 전했다.


나희승 철도연 원장은 “철도차량 연결막은 철도 소음에 대한 승객의 불만을 해소하는 기술”이다며 “철도안전 및 물류·환경 기술 등 국민 생활 문제를 해결하는 기술 혁신을 위해 더욱 노력하겠다”고 밝혔다.


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