블로그

기찻길에 깔린 자갈, 콘크리트 두 가지 모두는 재료가 다르지만, 똑같이 레일을 받쳐주며 안전한 운행을 돕는 역할을 합니다. 저렴하고 보수하기 쉬운 자갈이 맨 처음 사용되었으며, 콘크리트 도상은 궤도의 틀림을 최소화하고 좀 더 쉽게 관리하기 위해 고안되었습니다.

지하철이나 기차의 플랫폼에서 혹은 기차 바깥 풍경을 바라보다 기차가 가는 길을 내려다본 적 한 번쯤 있을 텐데요. 어떤 길은 돌로 채워져 있고, 어떤 곳은 콘크리트 바닥으로 되어 있습니다.

기찻길의 정식 명칭은 ‘궤도’입니다. 기차가 안전하게 주행하기 위해 기차 하중을 넓게 분포시키는 구조물이고, 레일, 침목, 도상으로 이뤄져 있습니다. 우리가 보던 돌, 콘크리트는 도상에 해당합니다. 도상은 레일을 받쳐주는 침목을 고정시키고, 침목에 전달되는 기차의 무게를 바닥으로 넓게 분산합니다. 기차가 레일을 지나가며 발생시키는 진동도 흡수해 승차감을 좋게 만들고, 비와 눈이 내릴 때 궤도의 빠른 배수를 도와주는 역할을 합니다.

자갈 도상은 국내에서는 1899년 최초 철도인 경인선에서부터 쓰였으며, 최초의 지하철 서울 1호선도 자갈도상으로 제작되었습니다. 자갈도상의 가장 큰 장점은 건설비가 저렴하다는 점입니다. 자갈을 이동시킬 수 있어 궤도가 틀어졌을 때 보수하기도 비교적 쉽습니다. 자갈과 자갈 사이의 공간 덕분에 소음과 충격을 잘 흡수하고, 열차가 고속으로 지나가며 발생시키는 열을 식혀 줍니다. 그래서 재질이 견고하고 마모와 풍화에 강한 자갈을 골라 도상의 재료로 사용했지만, 자갈도상은 아쉽게도 시간이 지남에 따라 압력과 충격에 약해 깨지고 궤도가 틀어지는 일이 빈번하게 발생합니다. 안전을 지키기 위해 유지 보수에 비용이 많이 듭니다. 또한 자갈이 마모되며 발생하는 미립자나 토사 등이 발생해 지하나 터널 등의 공기가 악화되고, 자갈 사이사이에 쌓이면서 배수가 불량해지기 쉽습니다. 자갈도상을 보수하거나 토사 등의 불순물을 제거하는 자갈치기는 수작업으로 이뤄져 작업 시간도 꽤 오래 걸린다는 단점이 있습니다.

자갈도상의 아쉬운 점을 보완하기 위해 최근 신설되거나 교체하는 지하철과 고속철도 궤도에는 주로 콘크리트 도상을 사용하고 있습니다. 콘크리트 도상은 국내 최초로 1974년 서울 지하철 1호선 시청역 등 6개역 내에 설치되었고, 이후 2호선의 철교와 일부 역 내에 콘크리트 도상 방식을 채택하기 시작했습니다. 콘크리트 도상은 강도가 높고 궤도의 틀림이 거의 없습니다. 자갈도상에 비해 건설비가 1.3~ 1.5배 정도 더 들지만, 세척, 청소가 더 쉽고 보수 비용이 10~ 20% 정도로 현저히 낮지요. 또한 분진, 먼지 등이 발생하지 않아 터널, 지하에 환기 시설을 설치하지 않아도 됩니다. 그래서 일반 철도 구간 중 먼지가 많이 발생하는 300m 이상의 터널은 반드시 콘크리트 도상을 설치하도록 규정되어 있습니다. 외관도 훨씬 깨끗하게 보여 쾌적한 느낌을 주는데요. 자갈도상에 비해 소음, 진동이 있는 편이고 시공 기간이 길다는 단점이 있습니다. 특히 현장에서 타설*하는 방식은 콘크리트 품질을 균일하게 내기 어렵고, 공정도 꽤 복잡합니다.

현장 타설 방식의 콘크리트 도상 문제를 해결하기 위해 삼표레일웨이는 국내 최초로 ‘사전 제작형 콘크리트 슬래브 궤도(PSTS·Precast Slab Track System, 이하 PSTS)’를 개발했습니다. PSTS는 콘크리트 슬래브 패널을 사전에 제작해 현장으로 옮겨 시공하는 방식으로, 콘크리트 기층 위에 공장에서 미리 만든 패널 방식의 콘크리트 궤도를 올려 설치합니다. 공장에서 사전에 제작하는 방식이라 균일한 품질의 콘크리트 패널을 생산해 결함 발생을 80% 이상 줄일 뿐만 아니라 현장 타설에서 필요한 거푸집 제작 및 설치, 타설, 양생 공정을 줄여 비용과 공사 기간도 줄여줍니다. 짧은 시간 내에 재시공할 수 있어 궤도의 구조물이 손상되거나 결함이 있을 때는 빠르게 보수한 후 운행을 신속하게 재개할 수 있습니다. 현재 PSTS는 호남고속철도, 원주~제천, 진주~광양 등 총 170.5km의 기찻길에 34,033개가 설치되어 있습니다.

*타설: 건물을 지을 때 구조물의 거푸집과 같은 빈 공간에 콘크리트 따위를 부어 넣음