선로 장출

선로 장출(線路張出, rail buckling) 또는 좌굴(挫屈)은 외력에 의해서 철도의 레일이 휘어지는 현상을 말한다.

개요

선로 장출은 어떤 외력, 주로 여름철의 더위 등으로 인해서 철도의 레일이 팽창하여, 레일이 좌우로 비틀어지듯 휘어지는 현상을 말한다. 흡사 일부러 비틀어 놓은 듯이 침목을 포함한 궤도가 갈 지(之)자 모양으로 휘어져 버리며, 이런 상태의 궤도를 열차가 통과하게 되면 크게 좌우로 흔들리는 것은 물론, 그대로 탈선하기도 한다.

원인

기본적으로는 기온 상승으로 인해 발생하는 현상으로, 도상이나 노반 등 주변 지면이 달궈져서 충분히 뜨거워지면 레일이 팽창을 일으키게 된다. 특히 장대레일의 경우는 PC침목 등으로 강고하게 고정하여 이런 변형을 억제시키지만 곡선이나 구배 등 선형이 좋지 못하거나, 보수 작업을 하거나 주변 환경여건으로 인해 도상이 이완되어 궤도구조가 약화된 지점이 있을때 이 지점에 팽창으로 발생한 응력이 집중되게 되고, 이를 버텨내지 못하게 되면 궤도가 휘어지게 되는 것이다.

기본적으로는 최대한 유지보수 노력을 기울인다면 줄일 수는 있지만, 철도 시스템이 가진 근본적인 취약점이자 자연적 요인이 결합해 생기는 현상이기 때문에 완전히 발생하지 않는다고 장담하기는 어렵다.

대책

기본적으로 이음매(레일 조인트)의 틈을 벌려두는 것이 대표적인 대책이다. 다만 레일 조인트의 틈은 소음, 진동을 발생시켜 여객 서비스의 질을 낮추며, 모서리의 마모가 빠르기 때문에 유지보수 측면에서도 좋지 않다. 특히나 장대레일이 기본이 된 시점에서 그다지 유효한 대책이 아니다.

이상고온 등으로 온도가 급상승할때 궤도 주변에 물을 살포하여 온도상승을 억제시킨다. 물이 증발하면서 열을 빼앗아가기 때문에 어느 정도 효과가 있다. 하지만 반대로 자갈 도상의 유실이나 이완 등도 고려해야 하기 때문에 무턱대고 많이 할 수는 없다.

레일 재설정 작업을 통해 장대레일에 걸린 응력을 해소하는 작업을 여름이 오기 전에 실시하기도 한다. 다만 인력이 많이 들어가는데다, 꽤나 시끄러운 작업이기 때문에 전 구간에 대해서 적용하기는 상당히 난해하다.

근래에는 선로에 차열성 도료를 칠하는 방식도 사용된다. 이를 통해 열을 어느정도 반사시켜서 가열되는 정도를 크지는 않지만 완화할 수 있다. 물론, 그 정도는 몇 도 정도를 떨어뜨리는 정도고, 도료가 점차 오염, 탈락되면서 효과가 약화되기 때문에 주기적으로 해야하는 어려움이 있다.

한편으로 여름철에 총다지기 같은 궤도 작업을 최소한도로 억제한다. 일단 손을 잘못 댈 경우엔 바로 그 지점에서 장출 현상이 발생하기 때문이다. 물론 보수작업이 들어간다는건 이미 그 지점의 선로가 이완되어 있어서기는 하지만, 보수작업으로 해당지점에서 응력이 분출되어버릴 위험이 높기 때문이다.