고속철도 감속기 내 수분 및 철분 함량변화에 따른 상태진단 연구

초록

본 연구에서는 국내에서 운행 중인 KTX-1 및 KTX-산천 고속차량 감속장치의 주행 중 주요 성능을 유지해 주는 역할을 감당해 주고 있는 감속기 윤활유에 대한 수분 및 철분 함량 변화에 따른 상태 진단 연구를 실시하였다. KTX 고속차량의 경우 감속기의 냉각 방식은 치차에 의한 비산식 순환 유욕 윤활 냉각 방식이다. 감속기 장치는 금속 치차가 맞물려 구동하는 방식이므로 감속기 기어 접촉 치면 마모 현상은 필연적인 사항으로, 윤활유의 순환 급유 시 마모 된 철분 성분이 윤활유에 포함되게 된다. 또한 완전 밀폐형 구조가 아닌 KTX 차량의 감속장치 내에는 주행 중 발생하는 내부압력 및 온도 변화에 의해 감속기 외부에 존재하는 공기 또는 수증기가 유입되어 감속장치 냉각 유체인 윤활유에 수증기 혼입이 발생하게 된다. 감속기윤활유 안에 수준이나 철분 성분이 많아지게 되면 윤활유가 산화 현상으로 인한 변색이 발생하게 되고 윤활유 열화 현상이 발생하게 된다. 윤활유가 열화 현상이 발생하면 감속기 내부 장치에 산성 탄화물이 쌓이게 하는 등 감속장치에 큰 악영향을 끼치게 된다. 따라서본 연구에서는 KTX-1 및 KTX-산천 차량의 감속기 내 수분 및 철분 함유량에 따른 기준을 고속차량 운영기관인 한국철도공사 기준과 KTX 차량 초기 제작사인 Alstom 사의 기준을 비교 하였다. 현재 한국철도공사에서 시행하고 있는 RGI 검사 시 감속기 내 수분 및 철분 함유량에 대한 기준은 동일 성능을 가진 차량을 운행하는 프랑스 SNCF 보다 너무 과도하게 설정되어 있음을 알 수 있다. 향후 국내 실정에 적합한 기준 도출이 이루어 져 감속장치의 건전성과 안전성을 확보할 수 있는 기준이 새롭게 제정되어야 함을 알 수 있었다.