고속철도 레일 피로손상도와 유지보수 데이터와의 상관관계 분석

초록

고속철도 레일의 열화도(Rail Deterioration)를 평가하기 위하여 피로손상도를 계산하고 레일 결함 및 교환실적 등과 같은 유지보수 데이터와의 상관관계를 분석하였다. 피로손상도는 최근 실차시험에서 측정한 윤중, 횡압 데이터를 기본으로 하고 연도별 변화를 반영하기 위하여 TQI변화에 따라 윤중 변화를 추정하고 통과톤수를 고려하여 구름접촉 피로손상을 계산하였다. 계산된 피로손상도와 레일 결함 및 레일 교환실적 데이터의 상관관계를 분석하여 레일 열화도 평가에 반영하고자 하였다. 차륜-레일 접촉압력에 따른 피로수명의 차이가 크게 발생하기 때문에 일정기간 접촉 후 마모가 발생한 상태로 가정하고 피로손상도를 계산하였다. 피로손상도 평가결과 상, 하행 모두 약 80-100 km 위치에서 가장 크게 평가되었다. 피로손상도와 레일 결함과의 상관계수는 낮게 평가 되었고, 피로손상도와 레일 교환실적 또한 상관계수가 낮게 평가되었다. 레일 결함과 레일 교환 실적의 경우 상관계수가 거의 0에 가까워 상관관계가 거의 없었다. 레일 교환은 대부분 육성용접개소 불량, 레일 절손 등이 주요한 사유로서 대부분 발라스트 마크에 의한 레일 결함과 관계가 없기 때문인 것으로 판단되었다.