철도시스템은 전세계적으로 가장 안전한 교통수단으로 인식되고 있지만, 사고는 계속 발생되고 있다. 많은 하위부분으로 구성되어 있는 철도시스템의 특성상 사고위험을 완전히 방지하기는 어렵다. 철도사고는 다양한 원인이 복합적으로 작용하여 하나의 사건으로 표출되기 때문에 사고의 근원적 예방을 위해 사고사례의 사고모드를 분석하고, 사고모드에 영향을 미치는 인자들의 상관관계를 역 추적하는 시스템적인 접근은 매우 중요하다. 본 연구에서는 미국, 영국, 캐나다, 오스트레일리아의 국외사고사례분석을 수행하며 주요 위험인자를 도출하였다.
철도시스템은 전세계적으로 가장 안전한 교통수단으로 인식되고 있지만, 사고는 계속 발생되고 있다. 많은 하위부분으로 구성되어 있는 철도시스템의 특성상 사고위험을 완전히 방지하기는 어렵다. 철도사고는 다양한 원인이 복합적으로 작용하여 하나의 사건으로 표출되기 때문에 사고의 근원적 예방을 위해 사고사례의 사고모드를 분석하고, 사고모드에 영향을 미치는 인자들의 상관관계를 역 추적하는 시스템적인 접근은 매우 중요하다. 본 연구에서는 미국, 영국, 캐나다, 오스트레일리아의 국외사고사례분석을 수행하며 주요 위험인자를 도출하였다.
The railway system is worldwide recognized as a safe mean of transportation. However, railroad accidents and incidents continue to occur. Due to the nature of the railway system that consist of many mechanical parties, it is apparently difficult to eliminate probability of accidents and incidents co...
The railway system is worldwide recognized as a safe mean of transportation. However, railroad accidents and incidents continue to occur. Due to the nature of the railway system that consist of many mechanical parties, it is apparently difficult to eliminate probability of accidents and incidents completely. Therefore, through the analysis of railroad accidents and incidents, it is very important to trace the various factors affecting the accidents and incidents. In this study, we performed the analysis of rail-road accidents due to track defects in foreign countries; United States of America, England, Canada, Australia. As a result of its investigation of the accidents, major risk factors are proposed in this study.
The railway system is worldwide recognized as a safe mean of transportation. However, railroad accidents and incidents continue to occur. Due to the nature of the railway system that consist of many mechanical parties, it is apparently difficult to eliminate probability of accidents and incidents completely. Therefore, through the analysis of railroad accidents and incidents, it is very important to trace the various factors affecting the accidents and incidents. In this study, we performed the analysis of rail-road accidents due to track defects in foreign countries; United States of America, England, Canada, Australia. As a result of its investigation of the accidents, major risk factors are proposed in this study.
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문제 정의
본 논문에서는 미국, 호주, 그리고 영국에서 발생된 궤도틀림과 체결구 결함에 의한 철도사고 중에서 근래에발생된 대표적인 사고사례를 분석한다.
본 연구에서는 철도사고사례의 사고모드의 분석을 통하여 사고발생에 영향을 주는 주요 위험 요인을 제시하고자 한다. 역사가 그 시대상을 반영하듯 사고사례는 사고발생 전후의 철도 시스템의 상황을 잘 반영한다.
제안 방법
2004년 1월 29일에 한쪽 레일이 손상되어 약 4m 가량의 레일을 절단하고 새로운 레일로 교체시, 레일의 온도가 설정 온도보다 낮아 레일 가열법 또는 레일 인장법과 같은 재설정 작업을 시행하여야 하나 시행하지 않고 이음매판을 사용하여 교체 레일을 기존 레일에 연결하였다.
2004년 3월 6일에 레일 교체구간에서 궤간확대와 수평 틀림이 발생되어 궤도 선형을 보수하고 침목을 교체하였으며 3월 6일에서 3월 24일까지 도상 저항력의 확보를 위해 열차 속도를 제한하였다.
시행하고 자갈도상을 인력 다짐하였다. 또한 도상 자갈의 안정화를 위해 속도제한을 실시하였다.
분기기 설치 당시, 레일 온도가 설정온도 이하였으므로 응력해방(De-Stressing) 작업과 같은 재설정 작업이 수행되어야 했으나 분기기 설치 당시에는 수행하지 않았다. 분기 기설치가 완료되고 좌굴사고 발생 전에 2차례(5월)의 줄틀림이발생되어 선형을 보수하고 분기부 장대레일의 재설정 작업을 시행하였다.
사고 발생 4일 전에 사고 구간의 궤도에 면틀림이 발생되어 Tamping 기계와 Ballast Regulator를 동원하여 양로작업을 시행하고 자갈도상을 인력 다짐하였다. 또한 도상 자갈의 안정화를 위해 속도제한을 실시하였다.
대상 데이터
단선궤도구간으로 사고구간 양쪽으로 하 구배와 상 구배가 존재하고 있으며 토노반 구간에서는 장대레일과 목침목이 부설되었으며 레일 체결장치로는 스파이크와 레일 앵커가 사용되었다. 인접한 교량 구간에서는 장대레일과 목침목이 부설되었으며 레일 체결장치로는 e-clip 사용되었다.
2.1 미국
미국에서 발생되는 탈선관련 사고모드를 분석하기 위하여 1975년부터 2006년까지 발생된 모든 탈선사고(총 103, 104건) 의 원인을 조사하였다. 탈선사고의 원인을 크게 5가지(인적 오류, 신호, 차량, 궤도, 기타)로 구분하여 분석하면 궤도의 결함으로 인한 열차 탈선사고는 전체 103, 104건 중 50, 658건으로 약 50%정도를 차지하고 있다.
2.3 영국
영국에서 발생된 탈선관련 사고모드를 분석하기 위하여 2001년부터 2005년까지 발생된 탈선사고(총 328건)의 원인을 조사하였다. 탈선사고의 원인으로는 크게 3가지(인적오류, 기술적 결함, 기타)로 분류되는데 기술적 결함에 의한 탈선사고는 총 328건 중 148건으로 약 45%를 차지하고 있으며 인적오류에 의한 탈선사고는 총 328건 중 117건으로 약 36% 를 차지하고 있다.
캐나다에서 발생된 탈선관련 사고모드를 분석하기 위하여 1990년부터 2006년까지 발생된 탈선사고(총 8, 463건) 중에서 주 본선(Main Track)에서 탈선사고가 발생하여 그 원인이 규명된 2, 343건(1990-2005년)을 분석하였다. 탈선 주요인을 크게 3가지(궤도, 차량, 기타)로 분류하면 궤도문제에 기인한 탈선사고는 총 2, 343건 중 903건으로 약 39%를 차지하고 있으며 차량 자체의 결함에 의한 탈선사고는 약 36%를 차지하고 있다.
성능/효과
현장 조사에 의하면 교량 사이의 토노반 구간에서는 레일 앵커의 체결이 효과적이지 못하여 장대레일 복진이 발생할 가능성이 높으며 교량 구간에서는 복진에 대한 저항이 매우 효과적이라고 판단되었다.
후속연구
사고사례를 통계.분석하고, 이를 활용하여 철도시스템의 안전에 재 반영한다면 철도 운영의 투명성 확보 및 비약적으로 증가되고 있는 열차운행속도에 따른 철도시스템의 안전성 확보에 큰 기여를 할 수 있으리라 사료된다.
참고문헌 (9)
Australian Transport Safety Bureau (2003) Derailment of Pacific National Tracin 2PW4-N. Rail Safety Investigation Report No. 2003/005
Australian Transport Safety Bureau, (2005) Derailment of Pacific National Train 6MP4 and 6SP5. Rail Safety Investigation Report No. 2005/002
National Transportation Safety Board (2002) NTSB/RAB-04/05
National Transportation Safety Board (2004) Derailment of Amtrak Train NO. 58 NTSB/RAR-05/02
National Transportation Safety Board (2005) NTSB/RAB-06/03
National Transportation Safety Board (2006) NTSB/RAB-06/08
The Office of Rail Safety Investigation (2002a) Pacific national train 4YN2 derailed due to misalignment. Rail Safety Investigation Report-Rocky Ponds
The Office of Rail Safety Investigation (2002b) pacific National Train G9821 derailed due to Misalignment. Rail Safety Investigation Report-Yass Junction
Rail Accident Investigation Branch (2006) Derailment of a Freight Train at Cricklewood Curve. Rail Accident Report 02/2007
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