폭염으로 인한 철도 선로의 고온화가 철도 안전과 열차 운행 안정성을 위협하는 주요 과제로 떠오르고 있다. 특히 장대레일은 온도 상승에 따른 열팽창과 축력 증가로 고온기에 선로 상태를 지속적으로 관리해야 한다.
이런 가운데 친환경 에너지 세이빙 및 기능성 특수도료 전문기업 (주)이유씨엔씨(대표 최장식)가 태양복사열을 줄이고 열 축적을 억제하는 단열·차열·방열도료를 철도 레일에 적용하는 방안을 추진하고 있어 관심을 끌고 있다. 핵심은 이미 뜨거워진 레일에 물을 뿌려 식히는 사후 냉각과 함께, 태양열로 레일이 과도하게 가열되는 것을 사전에 억제하는 예방형 온도관리 기술이다.
레일 온도 48℃→37℃…약 11℃ 차이
이유씨엔씨가 제시한 현장 측정자료에 따르면 2024년 7월 1일 오후 2시, 방열도료 시공 전 레일 온도는 48℃였으나 시공 후 37℃로 약 11℃의 온도 차이가 확인됐다. 다만 이는 특정 시점과 현장 조건에서 측정된 결과인 만큼, 실제 철도 인프라에 확대 적용하기 위해서는 외기온도, 일사량, 레일 재질, 도료 사양 및 측정 위치 등을 고려한 반복적인 검증이 필요하다.
여름철 레일은 강한 태양복사열을 받아 주변 대기온도보다 크게 높아질 수 있다. 특히 장대레일은 열팽창으로 인한 축력이 발생할 수 있어 고온 상황에서 궤도 안정성 관리가 중요하다.
대전교통공사와 POC…현장 적용 가능성 검증 추진
이유씨엔씨는 대전교통공사와 철도 방열도료의 현장 적용 가능성을 확인하기 위해 기술실현 가능성 검증(Proof of Concept)을 추진해 왔다.
철도용 특수도료는 온도 저감 효과뿐 아니라 접착성, 내구성, 진동·마찰 환경에서의 안정성, 유지보수성, 장기간 기후 노출에 따른 성능 등을 종합적으로 검토해야 한다. 향후 외기온도와 일사량, 레일 표면온도 및 시공 전후 온도 변화 등을 장기간 측정해 객관적인 데이터를 축적하는 것이 중요한 과제로 꼽힌다.
뜨거워진 뒤 식히는 철도에서, 뜨거워지는 것 자체를 줄이는 철도로
이유씨엔씨 측은 기존 살수 방식과 차열·방열도료 기술을 상호 보완적으로 활용하면 폭염에 대응하는 새로운 선로 온도관리 체계를 구축할 수 있을 것으로 보고 있다. 최장식 대표는 “폭염과 기후변화가 일상화되는 시대에는 철도 안전과 탄소중립을 함께 고려하는 기술이 필요하다”며 “실제 철도 환경에서 데이터를 축적하고 기술의 가능성을 객관적으로 검증해 나가겠다”는 취지의 입장을 밝혔다.
특히 현장에서 확인된 48℃에서 37℃로의 약 11℃ 차이가 다양한 환경에서 반복적으로 검증되고 장기적인 내구성과 안전성까지 입증된다면, 폭염에 대응하는 철도 인프라의 새로운 온도관리 기술로 활용될 가능성이 주목된다.
이유씨엔씨 관계자는 “물을 뿌려 뜨거워진 레일을 식히는 사후 대응에서 벗어나, 태양열을 차단해 레일이 과도하게 뜨거워지는 것을 줄이는 사전 예방적 관리가 필요하다”며 “폭염으로 선로 온도가 상승해 열차가 서행하는 상황이 반복되지 않도록 레일 온도를 사전에 낮추는 다양한 기술적 노력이 필요하다”고 말했다.
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