철도연, 저주파 소음 줄이는 '다층구조 연결막' 개발
철도연, 저주파 소음 줄이는 '다층구조 연결막' 개발
  • 전명석 기자
  • 승인 2020.04.09 15:07
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실리콘 고무 경량소재 적용해 '유연성' 유지
철도연이 개발한 실리콘 고무 경량소재의 철도차량 연결막. (자료=철도연)
철도연이 개발한 실리콘 고무 경량소재의 철도차량 연결막. (자료=철도연)

열차의 주행 성능은 유지하면서 소음을 줄이는 '철도차량 저소음 연결막'이 개발됐다. 연결막은 열차가 곡선 구간에 진입 시 딱딱한 차량 대신 휘어져 회전을 할 수 있게 해주는 부분이다. 연결막은 저주파 소음이 많이 발생해 승객들이 불편을 겪었지만, 유연성을 유지해야 하는 특성상 문제 해결이 어려웠다. 최근 철도연이 이를 개선한 '다층구조 연결막' 개발에 성공해 소음은 감소시키면서 유연성은 그대로 유지할 수 있게 했다.

한국철도기술연구원이 철도차량 연결 부분의 소음을 줄인 '철도차량 저소음 연결막'을 개발했다고 9일 밝혔다.

철도차량 연결막은 열차의 차량과 차량을 연결하는 핵심부품으로, 여기서 저주파 소음이 많이 발생해 승객들에게 불편함을 주는 문제가 있었다.

연결막은 방향 전환 시 휘어지는 부분이기 때문에 유연성을 유지해야 한다. 이 때문에 일반적인 소음저감 방식대로 연결막을 두껍게 하거나 흡음재를 덧대면 곡선 주행을 하는데 지장이 있어 소음 저감 성능을 높이기는 가장 까다로운 부분이다.

철도연은 이를 해결하기 위해 실리콘 고무의 경량소재만을 활용해 다층구조 연결막과 다공형 다층구조 연결막을 개발했다. 이를 통해 소음 절감과 유연성이라는 두 마리 토끼를 잡았다는 설명이다.

철도연이 개발한 다층구조 연결막과 다공형 다층구조 연결막과 기존 연결막과의 비교 도식. (자료=철도연)
철도연이 개발한 다층구조 연결막 및 다공형 다층구조 연결막과 기존 연결막과의 비교 도식. (자료=철도연)

다층구조 연결막은 기존 연결막을 대체해 소음을 4dB 이상 줄이게 된다. 다공형 다층구조 연결막은 다층구조 연결막에 다공형을 추가한 제품으로 100Hz의 저주파 소음을 9.2dB 이상 저감시킨다. 다공형 다층구조 연결막은 차량 특성에 따라 저주파 소음 차단이 더 필요하다고 판단할 경우 적용한다.

특히, 실제 운행을 모사한 곡선 주행을 45만 회 수행해 내구성을 검증했다. 화염전파와 연기밀도, 독성지수 등 철도안전법 화재 안전성의 주요 항목 부분에서도 성능을 만족해 실제 철도차량에도 적용할 수 있게 됐다.

노희민 철도연 박사는 "경량소재로 된 저소음 연결막을 실제 철도차량에 적용하기 위해 32종에 이르는 시편 시험과 분석 연구를 했다"며 "이번에 개발한 제품은 전 열차에 적용되는 등 상용화 예정이며, 해외기술이전도 협의하고 있다"고 밝혔다.

[신아일보] 전명석 기자

jms@shinailbo.co.kr


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