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도시철도건설규칙에 의하면 경량전철의 경우 경전철 특례조항에 의해 선로 곡선반경, 기울기에 대하여 시ㆍ도지사(지자체장)에게 건설기준이 위임되어 중량전철에 비해 선로조건을 완화하여 건설할 수 있다. 이로 인해 도심지 공사에 따른 선형 제한, 경량 철도차량 제원 등에 의하여 선형조건이 결정되어 최근 개통된 경전철의 선형은 중전철에 비해 불리(급곡선(R=100), 급구배(55‰))하게 결정되었다. 이러한 건설배경이 선로 취약요인으로 작용하여 선로측면에서의 주행안전성 검증이 중요한 상황이다.

이 연구에서는 최근에 개통한 A경전철 노선의 궤도성능시험 결과(현장(선로)에서 측정한 자료)를 기초로 다물체동역학해석 프로그램인 VI-Rail을 이용하여 기존 고속철도 및 중량 도시철도에서 활발히 연구되었던 주행안전성에 대한 분석을 수행하였다. 먼저 A경전철 노선의 주행안전성 및 레일 변위 등의 현장측정값을 이용하여 해석 ...

도시철도건설규칙에 의하면 경량전철의 경우 경전철 특례조항에 의해 선로 곡선반경, 기울기에 대하여 시ㆍ도지사(지자체장)에게 건설기준이 위임되어 중량전철에 비해 선로조건을 완화하여 건설할 수 있다. 이로 인해 도심지 공사에 따른 선형 제한, 경량 철도차량 제원 등에 의하여 선형조건이 결정되어 최근 개통된 경전철의 선형은 중전철에 비해 불리(급곡선(R=100), 급구배(55‰))하게 결정되었다. 이러한 건설배경이 선로 취약요인으로 작용하여 선로측면에서의 주행안전성 검증이 중요한 상황이다.

이 연구에서는 최근에 개통한 A경전철 노선의 궤도성능시험 결과(현장(선로)에서 측정한 자료)를 기초로 다물체동역학해석 프로그램인 VI-Rail을 이용하여 기존 고속철도 및 중량 도시철도에서 활발히 연구되었던 주행안전성에 대한 분석을 수행하였다. 먼저 A경전철 노선의 주행안전성 및 레일 변위 등의 현장측정값을 이용하여 해석 모델링을 수행하였고, 이 모델링 결과를 이용하여 선형조건이 불리한 급곡선부(R=100m)에 대하여 경전철의 레일마모를 고려한 주행안전성 검토를 수행하였다.

레일 마모에 대한 해석결과 A경전철 노선 50kg레일의 마모는 통과누적톤수 5억톤을 경계로 유지관리기준(15mm)을 상회하였고, 탈선계수 등 주행안전성이 기준값을 초과하는 것으로 나타났다. A경전철 노선 궤도의 경우 누적통과톤수 5억톤을 유지관리기준으로 고려해야 할 것으로 판단되며, 향후 타 경전철 노선의 경우도 유지관리기준 수립 시 이러한 절차 및 결과를 고려하여야 할 것으로 판단된다.