차륜과 레일간 접촉 문제의 이해 (서사범)
1. 머리말
철도시스템은 차륜이 레일 위를 전동함으로서 수송기관으로서의 기능을 수행하고 있으며, 열차는 차륜과 레일 간에서 구동력과 제동력을 얻는다. 따라서 열차를 안전하고 효율과 승차감이 좋게 주행시키기 위해서는 차륜과 레일 간 인터페이스의 관리가 중요하다. 아울러, 차륜/레일 간 마찰계수는 급곡선에서 탈선현상 등의 주행 안전성에 관계하는 중요한 요인이므로 마찰계수의 실태 파악과 원리의 해명을 필요로 한다. 또한, 차륜과 레일의 전동접촉은 축받이처럼 같은 재료끼리의 접촉, 또는 자동차의 타이어와 노면이라고 하는 같은 목적의 접촉과 비교하여 그 하중과 응력 및 그 접촉을 둘러싼 환경이 대단히 엄하기 때문에 차륜과 레일의 전동접촉으로 인하여 발생하는 마모 및 피로 등과 같은 재료강도의 문제는 주행안전성을 확보하면서 보수량을 저감시키기 위하여매우 중요하다. 본고에서는 차륜과 레일간의 접촉이론과 점착이론에 관하여 논의한 다음에 차륜과 레일접촉면의 최적화 방법에 관한 동향, 급곡선 주행 시의 차륜/레일간의 작용력과 마찰계수의 관계 및 영업선로의 레일 동(動)마찰계수에 관한 사항, 그리고 레일의 전동접촉 피로에 따른 레일마모 등에 관하여 고찰한다.
출처 : 鐵道施設 2006. 가을
