레일 파상마모(波狀摩耗)의 원인과 대책
石田 誠(철도종합기술연구소 기초연구부, 石田(誠) 연구실 궤도역학 담당)
시작하며
현재 신간선 및 재래선에서 파상마모현상이 확인되고 있으며, 이것은 진동․소음의 발생원이 됨과 동시에 궤도구성 부품의 열화를 촉진하고 있다. 이 문제에 대하여 해외의 철도에서는 옛날부터 원인규명에 노력해 왔으며, 1895년 이후 1958년 당시까지 미국, 유럽, 특히 독일에서 왕성한 연구가 이루어졌다. 그 중에서도 독일 국철 Fritz Birmann박사가 1958년에 발표한 논문은 직선 혹은 반경이 큰 곡선에 발생한 파장 30~60㎜의 파상마모를 학문적으로 다루어 궤도와 차륜 및 윤축의 진동이 파상마모의 발생, 성장에 큰 영향을 주고 있다는 것을 밝혔다.
그 이후로도 영국 케임브리지대학, 독일 베를린공과대학 등에서의 노력으로 문제가 밝혀지고 있지만 아직 근본적인 해명에는 이르지 않고 있다. 한편 일본에서는 국철시대에 파상마모가 터널 등의 특정개소에 발생하는 문제로 자리를 잡았고, 전체로서는 다루어지지 않았다. 그러나 국철로부터 JR로 바뀐 후 전국적으로 발생하여 큰 문제로 되고 있다. 본 보고는 파상마모에 대하여 그 실태분석에 의해 3종류로 분류하고, 특히 많이 발생하고 있는 급곡선 안쪽레일의 파상마모에 대하여 발생원인을 규명하기 위해 실시된 추적조사 및 주행시험(JR동일본 실시)결과 및 그 분석결과를 보고한다.
