철도에 깔린 자갈 또는 콘크리트의 역할과 비교

철도에 깔린 자갈 또는 콘크리트의 역할과 비교

 

 

며칠 전 개인적인 일로 지방에 다녀왔습니다. 저뿐만이 아니라 많은 분들이 KTX를 이용하시더라고요. 차량운전의 피곤함도 덜고 정해진 시간에 빠르게 도착할 수 있어서 편리하였습니다.

오늘도 지하철을 타고 주변을 다녀왔는데 문득 의문이 들었습니다. 열차가 다니는 선로에 자갈 또는 콘크리트가 깔려있는데요. 이들은 서로 어떠한 차이가 있으며, 어떤 역할을 할까요?

자갈이 깔린 자갈 도상과 콘크리트가 깔린 콘크리트 도상의 장. 단점과 특징을 알아봤습니다.

 

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자갈 도상

 

철도에 깔려있는 자갈 형태를 자갈 도상이라고 부릅니다. 깔려 있는 이유는 철도의 안정성과 효율성을 높이기 위해서입니다. 이 자갈층은 아래와 같은 장, 단점이 있습니다.

 

철도 선로 구조 (출처 : 중앙일보)

자갈 도상의 장점

 

1. 충격 흡수 및 하중 분산

열차가 달릴 때 발생하는 하중과 충격을 분산시켜 레일과 침목(철로 아래의 가로 목재나 콘크리트 구조물)에 전달되는 부담을 줄입니다. 자갈은 충격을 완화하고 하중을 넓게 분산시켜 레일이 안정적으로 유지되도록 돕습니다.

2. 배수 기능

자갈은 물이 쉽게 통과할 수 있도록 틈이 많아 빗물이나 지하수가 철도 아래에 고이지 않게 합니다. 이렇게 하면 침목과 레일의 부식을 방지하고 철도의 구조적 안전성을 유지할 수 있습니다.

3. 침목의 고정

자갈은 침목이 옆으로 움직이거나 흔들리지 않도록 단단히 고정하는 역할을 합니다. 열차가 지나갈 때 발생하는 진동과 옆으로 미는 힘을 효과적으로 제어할 수 있습니다.

4. 잡초 방지

자갈층은 햇빛을 차단하고 토양을 덮어서 잡초가 자라지 않도록 도와줍니다. 이는 철도 유지 관리의 번거로움을 줄이고 안전성을 높이는 데 기여합니다.

5. 진동 및 소음 완화

열차 운행 시 발생하는 진동과 소음을 흡수하는 효과가 있습니다. 이는 주변 환경과 레일 구조물을 보호하는 데 중요한 역할을 합니다.

6. 자갈 원료의 가성비 

자갈이 구하기 쉽고, 궤도 틀림 등이 발생할 경우 보수 작업이 비교적 쉽습니다.

 

자갈 도상의 단점

 

1. 자갈 손상에 따른 먼지 생성 

자갈이 깨지면서 발생하는 먼지가 많아 공기가 잘 통하지 않는 지하로 다니는 도시철도의 경우 도상자갈이 불리합니다.

2. 토사 유입 시 배수기능 저하

흙이나 모래가 유입될 경우 물 빠짐 효과가 저하되어 침목과 레일의 부식에 악영향을 미쳐 철도의 구조적 안전성을 위협할 수 있습니다.

3. 자갈 교체 시 인력 비용 및 시간소요 

자갈들 사이가 굳어지면 탄성이 떨어지기 때문에 자갈 사이의 불순물을 걸러내는 '자갈치기'나 자갈교체가 필요한데 이때 적지 않은 인력과 비용, 시간이 소요됩니다.

이러한 단점을 해소하기 위해 사용하는 것이 콘크리트 도상입니다.

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콘크리트 도상

 

콘크리트 도상의 장점

 

1. 보수 필요성 낮아짐 

콘크리트 도상은 한번 시공하면 보수작업을 해야 할 필요성이 많이 줄어듭니다. 또한 콘크리트가 침목을 꽉 잡아주는 덕에 퀘도 틀림이 자갈 도상에 비해 적습니다.

2. 먼지 발생 적음

콘크리트의 특성상 자갈보다 먼지 발생이 적으므로 보통 국내 지하철은 콘크리트 도상을 기본으로 합니다.

3. 고속 주행(KTX 등)의 경우 자갈 비산 현상 없음

자갈 도상에서는 시속 250 km이상으로 달리면 자갈이 튀어 올라 바퀴나 차체를 때리는 '자갈 비산'현상이 있으나 콘크리트 도상에는 없습니다.

 

콘크리트 도상의 단점

 

1. 충격이 크고 소음이 심함

콘크리트가 자갈에 비해 탄성이 떨어지므로 열차 운행 때 충격이 크고 소음이 심합니다.

2. 건설비가 비쌈

자갈 도상에 비해 1.5배에서 2배 정도 건설비가 비쌉니다.

 

자갈 도상과 콘크리트 도상을 알아보며

 

 KTX 및 지하철도에 깔려있는 자갈 도상과 콘크리트 도상을 알아보았습니다.

무심코 탑승했었는데 철길 아래에 깔린 도상의 중요한 역할과 두 도상의 장, 단점을 알 수 있었습니다. 지하를 다니며 환기에 비교적 불리한 지하철도는 콘크리트 도상, 야외를 달리는 KTX의 경우에는 자갈 도상이 유리하지 않을까 개인적인 생각인데요. 이제부터는 일상에서 볼 수 있는 철길의 도상을 어떻게 설치하여 운영하고 있는지 관심을 가지고 지켜봐야겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.