이음매 없는 긴 레일, 소음, 유지보수 감소 장대레일은 일반적인 철도 레일의 단점을 보완하기 위해 개발된 긴 레일로, 여러 장점을 가지고 있습니다. 1. 정의: ● 장대레일은 일반 레일보다 훨씬 긴 레일로, 일반적으로 200m 이상을 의미합니다. ● 과거에는 레일이 25m 단위로 부설되었지만, 현재는 장대레일을 사용하여 이음매를 줄이고 있습니다. ● 장대레일은 공장에서 제작된 후 현장으로 운송되어 용접을 통해 연결됩니다. ● 경부고속철도의 경우, 레일 한 본당 길이가 300m에 달합니다. 2. 장점: ● 소음 및 진동 감소: 장대레일은 이음매에서 발생하는 바퀴와 레일 간의 충격을 줄여 소음과 진동을 감소시킵니다. ● 유지보수 감소: 이음매가 줄어들어 레일 손상 가능성이 줄어들고, 유지보수 주기가 연장됩니다. ● 승차감 향상: 차륜 동요가 적어 승차감이 향상됩니다. ● 고속 운행에 유리: 이음매가 없어 고속 운행에 유리하며, 안전성을 높입니다. 3. 시공: ● 일반적으로 공장에서 200m 정도의 장대레일을 제작하여 현장으로 운송합니다. ● 현장에서는 테르밋 용접 등의 방법을 사용하여 레일을 연결합니다. ● 장대레일의 중간 부분은 신축이 없는 고정 구간이 형성되고, 양 끝 100m 정도가 신축 구간으로 형성됩니다. ● 신축량을 해소하기 위해 신축이음매를 설치합니다. ● 장대레일 재설정 작업은 주로 봄이나 가을에 시행합니다. 4. 문제점 및 해결: ● 온도 변화에 따른 신축: 장대레일은 온도 변화에 따라 팽창하거나 수축할 수 있습니다. ● 좌굴 현상: 고온에서 레일이 팽창하여 휘어지는 좌굴 현상이 발생할 수 있습니다. ● 신축이음매: 레일 양 끝에 신축이음매를 설치하여 신축을 처리합니다. ● 궤도 구조 강화: 궤도 좌굴을 억제할 수 있는 궤도 구조를 적용합니다. 5. 유지보수: ● 장대레일은 재설정 작업을 통해 응력 분포를 조정합니다. ● 레일 인장기를 사용하여 레일을 인장하거나, 대기 온도를 이용하여 재설정하기도 합니다. ● 정기적인 검사를 통해 레일의 상태를 확인하고, 필요한 경우 보수 작업을 시행합니다. 6. 역사: ● 19세기에는 장대레일의 온도 변화에 대한 문제로 인해 탈선 등의 우려가 있었습니다. ● 용접 기술의 발달로 20세기 초부터 장대레일 연구가 활발해졌습니다. ● 우리나라에서는 1956년 경부선에 처음으로 장대레일을 시험 부설했습니다.