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강철로 만들어진 레일도 기차 운행으로 흠집이나 패임이 발생합니다. 흠집과 패임 등의 결함은 운행 중 소음과 진동을 유발할 뿐만 아니라 기차 탈선 등 안전 문제를 일으킬 수도 있습니다. 그래서 정기적으로 점검하며 매끄러운 열차 길을 만드는 연마 작업이 필요합니다.

기차를 타고 가다가 “끼-익” 하는 소음을 듣거나 유난히 덜컹거린다는 느낌을 받으신 적 있나요? 기차의 소음과 진동이 발생하는 데는 다양한 이유가 있는데요. 그중 하나가 레일이 마모되었기 때문입니다.

강철 바퀴를 장착한 기차가 고속으로 강철 레일 위를 지나게 되면 바퀴와 레일이 서로 부딪치며 레일이 벗겨지는 박리나 바퀴에 눌려 레일 모양이 바뀌는 변형 등이 발생합니다. 박리나 변형 등을 결함으로 부르며, 이는 진동과 소음을 유발하고 기차의 전도되거나 탈선 등 안전사고 발생의 원인이 되기도 합니다. 그래서 연마라고 부르는 보수작업을 통해 레일을 매끄럽게 만들어야 합니다.

연마는 보석을 가공하거나 원목의 결을 사포로 다듬듯 연마석이라 부르는 숫돌을 장착한 전용 차량이 레일을 매끄럽게 다듬는 작업인데요. 차량에 연마석을 몇 개 장착하느냐에 따라 8석 차량, 24석 차량, 30석 차량, 60석 차량 등으로 부릅니다. 연마석의 수가 많을수록 더 빠르게 많이 연마할 수 있어 작업 회수가 줄어듭니다. 중국은 대륙이 거대하고 철도가 길어 60석을 사용해 1회만으로도 연마 작업이 완료되도록 하는데요. 국내에는 지하철과 경전철은 좁은 지하터널을 지나갈 수 있는 작은 차량 8석을, 일반철도와 고속선이라 부르는 KTX는 24석과 30석을 도입해 사용하고 있습니다.

레일 1km를 한번 연마하는 것을 1패스라고 부르는데요. 국내 운행 중인 고속선을 기준으로 보통 8패스, 왕복으로 4번을 오가며 작업합니다. 레일 연마는 보통 기차 운행이 종료되고 재개되기 전인 새벽 3~4시간동안만 작업할 수 있어 하루 연마량이 약 2km밖에 되지 않는다고 합니다. 연마작업은 작업반장과 운전기사 1명이 연마차 앞뒤에 마련된 운전석에 탑승해 차량 운행을 담당하며, 연마 정도를 확인하는 검측 담당자 2인, 연마 후 품질을 점검하는 품질 관리자, 연마팀의 안전을 담당하는 열차 감시원과 한 팀을 이뤄 작업합니다.

그렇다면 연마 작업이 잘 되었다는 것은 어떻게 판단할까요? 종방향과 횡방향의 형상을 체크하는데요. 종방향 형상은 레일의 표면을 확인하는 것으로, 작업 전후 검측 기기를 사용해 표면 요철의 파장을 비교합니다. 연마 후 파장이 합격 기준치 내로 줄어들면 매끄럽게 되었다고 판단합니다. 횡방향 형상은 레일을 절단했을 때 형태, 즉 단면의 모양을 확인하는 것인데요. 레일은 각진 형태가 아닌 굴곡진 라운드 형태를 띠고 있습니다. 그래서 연마석에 각도를 주고 중첩해 연마한 결과, 보수 레일이 레일 초기 모양과 동일하게 나왔는지 단면을 촬영해 반드시 비교하며 작업해야 합니다. 하지만 계속해서 레일을 연마로 보수해 사용할 수 있는 것은 아닌데요. 처음과 비교해 최대 10mm까지만 연마해 사용하고, 이후는 새것으로 교체해 줘야 합니다.

삼표레일웨이는 2023년 총 900km를 연마했습니다. 이는 서울에서 부산까지 약 400km를 기준으로 2번을 오고 간 거리입니다. 올해 삼표레일웨이는 1,450km를 목표로 달려갈 예정이며 분기기 연마 작업이 가능한 24석과 30석 연마 차량과 수동 분기기를 이용해 연마 작업이 까다로운 분기기의 유지 보수도 책임질 예정이라고 합니다. 더욱 안전해질 기찻길이 기대됩니다.