종곡선/완화곡선 경합 해외사례 및 해석적 검토

초록

철도노선 설계 시 평면 및 종단선형의 적정설계는 매우 중요한 요소라고 할 수 있는데, 특히 이들 두 선형이 경합하는 경우에는 선로유지보수, 차량의 주행안전성과 승차감 등에 큰 영향을 끼친다. 그러므로 설계에서는 가급적 경합을 피하고 있으며, 이러한 선로경합을 피하기 위해서 설계상의 어려움과 더불어 많은 경제적 비용이 수반될 수 있다. 국내에서는 “철도건설규칙 및 건설기준 규정(2009)”에서 완화곡선과 종곡선의 경합은 허용하고 있지 않으며, 평면원곡선과 종곡선의 경우에만 부득이한 경우에 대해 경합을 허용하는 것으로 되어 있다. 그 또한 정량적인 기준은 없는 실정이다. 실제로 국내 경부고속선의 경우 상당부분의 평면곡선이 종곡선과 경합되어 있는 것이 현실이다. 그러나 이러한 기준들은 지금까지 콘크리트궤도에 비해 상대적으로 궤도강성이 약하고 유지보수가 어려운 자갈도상궤도에 주로 적용되어온 기준이다. 따라서 자갈도상궤도에 비해 유지보수가 거의 필요 없으며, 구조적 안전성이 뛰어난 콘트리트 궤도의 경우 열차의 주행안정성 및 승차감기준을 만족하는 범위 내에서 어느 정도의 선로경합은 완화할 필요성이 있으며, 최근 이를 포함한 선형기준개정에 대한 검토가 이루어지고 있는 실정이다. 최근 철도선진국인 독일에서도 콘크리트 궤도구간인 쾰른-프랑크푸르트 구간에서 종곡선과 완화곡선을 경합하여 부설한 실적이 있으며, 경합개소 또한 상당히 많은 부분을 차지하고 있다. 본 고에서는 종곡선과 완화곡선의 경합에 대한 해외사례 및 기준에 대해 간단히 기술하였으며, 이와 더불어 시뮬레이션을 통하여 완화곡선과 종곡선 경합 시 열차의 승차감 및 주행안전성과 궤도작용력에 대한 검토를 수행하여 콘크리트 궤도상 종곡선/완화곡선 경합 조건에 대한 기초자료로 활용하고자 하였다.