장대레일 응력계측을 위한 비파괴검사기법 및 광학적 기법 소개

초록

최근 철도 레일에서 주로 사용되고 있는 장대레일 (Continuous Welded Rail)의 경우 기존 레일에서 구조물을 이어주는 이음매가 없으므로 소음 진동 및 열차 운행에 유리하다. 하지만 온도에 따른 수축과 팽창에 의해서 발생하는 응력을 레일 구조물에서 지지해야 한다. 특히 계절별 온도차이가 큰 우리나라에서는 레일의 축력을 계측하고, 필요 개소에 재설정을 하는 등의 유지보수가 필요다. 장대레일은 길이방향으로 구속되어 축방향 변형이 발생하지 않으므로 기존의 변형율을 측정하여 응력으로 환산하는 방식은 적용이 불가능하다. 따라서 레일 축력의 계측을 위하여 초음파, 자기검사법, 등 다양한 비파괴 기법들이 개발되고 있으며, 본 논문에서는 그러한 기술들에 대한 기술적 배경 및 장단점을 설명하고 새로운 광학적 기법을 소개하고자 한다.