실주행 환경에서의 경전철 타이어 고장모드 분석 연구

초록

고무차륜은 철제차륜에 비해 주행 소음이 적어 도심 지상 주행으로 인한 건설비 절감 효과 및 뛰어난 감가속능력으로 좁은 역간 거리 구현할 수 있으나, 운행 중인 경전철 타이어에서 이상 마모 현상 및 타이어 균열 발생으로 타이어의 조기 교체가 자주 이루어지고 있어 유지보수비용 증가뿐만 아니라 갑작스러운 손상으로 인한 운행 지연이 자주 발생한다. 현재 경전철 타이어의 이상 마모 및 균열 발생으로 인한 1년 이내 조기 교체가 약 70%에 달하고 있으며, 이로 인한 수억 원의 타이어 조기 교체 비용이 매년 발생하고 있다. 부산교통공사 4호선 경전철 사업소의 타이어 조기 교체 주기 현황을 분석한 결과, 7년 동안 비정기 검수를 통해서 1,081번의 교체와 정기검수를 통해서 979건의 타이어를 교체하였으며, 정밀진단 결과 이상 마모로 교체된 건수는 51%, 밸런스 및 수명으로 인한 교체는 49%로 나타났다. 또한, 교체 주기를 분석한 결과, 매년 약 294번의 교체가 발생하였으며, 전체 운영 수량 대비 지난 7년간 72% 이상 조기 교체가 진행됨을 확인하였다. 본 연구에서는 부산교통공사 4호선 경전철의 실주행 환경에서 타이어 고장 모드를 분석하였으며, 주행 상태에서의 진동가속도 변화가 타이어 이상 마모 및 고장 모드에 미치는 영향을 분석하였다.