연속식 탈선계수 측정기술

초록

탈선이란 사전적으로 기차나 전차 따위의 바퀴가 궤도를 벗어나는 것을 의미하는 것으로서 철도차량의 주행안전성을 저해하는 중요한 요인이다. 새로운 차량을 개발하거나 차량의 주행속도를 향상시키고자 할 때에는 차륜과 레일 사이에서 작용하는 윤중과 횡압을 측정하여 탈선의 안전성을 확인하고 있다. 지금까지 시도하였던 탈선계수의 연속측정에서 문제는 감도 저하와 노이즈 문제로 인하여 정확도가 떨어진다는 것이었는데, 본 연구에서는 디지털 회로를 통한 채널간의 합성으로 이를 보완하고자 하였다. 근래 차량의 속도향상과 함께 윤중의 변동이 증대하고 이에 의해 윤중감소와 횡압 발생이 중복되기 때문에 이것들의 현상을 정확히 파악하기 위해서는 종래의 측정 방법으로는 불충분하고, 윤중과 횡압이 완전히 연속적으로 출력될 수 있는 측정법이 필요해지고 있다. 윤중과 횡압의 연속 측정은 이미 외국에서 실용화되어 있지만 이것은 차축의 굽힘응력을 기초로 정현파발생기를 이용하여 연산하는 방법으로, 윤축의 굽힘고유진동수 제약에 의해 약 30Hz까지의 현상밖에 얻을 수 없었다. 본 연구에서는 탈선메커니즘에 관한 최근의 연구동향, 그리고 지금까지의 실패경험을 바탕으로 새롭게 시도한 연속측정법의 원리, 장치의 구성 등에 관하여 서술하고자 한다.