차륜-레일간 마찰계수 조절재료 기초연구

초록

철도는 철재 레일과 철재 차륜을 이용하여 안내를 하는 교통수단으로, 매우 간단하게 고속, 고안전성의 주행 안전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 매끈한 금속 면과 면간의 낮은 마찰계수로 인해 도로의 1/10 수준의 낮은 주행저항을 받는다. 따라서 철도는 에너지 효율성이 매우 뛰어난 육상 교통수단으로, 전 세계적으로 에너지와 환경 위기를 극복하기 위해 각광을 받고 있다. 반면 낮은 마찰 계수로 인해, 가속이나 제동에 있어 큰 제약을 받고 있다.(1) 차륜과 레일간의 마찰력 이상의 구동력이 가해지면 공전(차륜속도가 차량속도를 앞서는 경우)이 발생하고 마찰력 이상의 제동력에서는 활주(차량속도가 차륜속도를 앞서는 경우)현상이 발생하게된다. 본 연구는 차륜과 레일간의 마찰계수 특성과 기존의 모래를 대체할 수 있는 세라믹 재료의 효과에 대한 기초연구 결과로서, 국내에서 개발한 소형 점착시험기를 이용한 실험을 통해 이루어졌다.