[메가경제=문기환 기자] 한국철도기술연구원(이하 철도연)은 DZSF(독일연방철도연구원)와 함께 철도 소음 저감과 디지털 기반 선로 유지관리의 고도화를 위한 공동연구를 본격적으로 추진했다.
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| ▲KRRI와 DZSF 국제공동연구(과제책임자: 고효인 철도연 책임연구원), 참여 연구진 및 독일의 ODT 시험차량 모습. |
양 기관은 최근 독일 ‘오픈 디지털 테스트필드(Offenes Digitales Testfeld)’에서 차량에 탑재한 센서를 이용해 선로 상태를 측정하는 시스템의 시험주행을 성공적으로 수행했다.
이번 공동연구는 철도운행에서 발생하는 구름소음(rolling noise)을 줄이기 위해 추진됐다. 열차는 차륜과 레일 사이 표면의 미세한 거칠기(Acoustic Rail Roughness)로 인해 구름소음이 발생한다. 이 거칠기를 정밀하게 모니터링하고 적절한 시점에 유지관리하면 소음을 줄이는 것은 물론, 선로의 수명을 연장할 수도 있다.
거칠기는 재료 표면의 불규칙한 정도를 수치로 나타내는 용어로, 주로 기계·재료공학에서 표면의 정밀도와 품질을 평가하는 데 사용한다.
기존에 사용 중인 ‘레일 표면의 거칠기를 직접 측정하는 방식’은 정확도가 높지만, 작업자가 선로에 직접 접근해야 하여 광범위한 노선을 주기적으로 관리하기에는 한계가 있었다.
철도연과 DZSF는 일반 영업 열차에 장착할 수 있는 ‘차량 탑재형(온보드) 선로음향 측정 시스템’을 개발하고, 실제 운행 환경에서 장거리 구간의 선로 거칠기를 실시간으로 모니터링할 수 있는 기술 확보를 목표로 하고 있다.
또 주행소음을 최소화하기 위한 선로관리 시스템의 설계 기반을 마련하고, 거칠기 발생과 성장의 원리를 분석하여 유지보수 정책을 최적화하는 연구를 함께 진행 중이다.
이 기술은 철도연이 개발한 성과로서, DZSF가 철도 관련 기술의 현장 평가를 위해 구축한 시험차량(Messwagen)에 탑재한 첫 번째 사례이다. 이 기술은 2025년 개통된 독일의 오픈 디지털 테스트필드에서 다양한 선로 조건을 대상으로 시험과 성능 검증을 거쳤다.
이 연구는 국가과학기술연구회(이하 NST) 산하 철도연의 기본사업을 통해 국제공동연구로 수행됐다.
연구책임자인 고효인 철도연 책임연구원은 “한국의 첨단 계측기술과 독일의 현장 테스트 인프라를 결합해 세계를 선도하는 철도 소음저감 기술을 완성하겠다”며, “개발 기술이 조용하고 쾌적한 이동환경을 구현하는 데 중요한 역할을 할 것”이라고 밝혔다.
사공명 철도연 원장은 “국민이 체감할 수 있는 철도 소음 저감 기술로, 글로벌 철도산업 경쟁력 강화에 기여해 나갈 계획”이라며, “양 기관은 향후에도 철도 소음 저감과 디지털 유지관리 기술 분야에서 지속적인 협력을 이어갈 예정이다”고 전했다.
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