철도 친환경 기술 및 국내외 기술 개발 동향

본문내용

토양에 대한 복원사업은 환경부에서 토양환경보전법이 생기면서 특히 정유소를 중심으로 활발하게 진행되고 있음. 단시간 내에 경제적인 복원기법을 선호하는 국내에서는 주로 토양증기추출법과 생물학적 복원이 많이 이용되고 있음. 그래서 복원 공정이나 관련기술의 현장적용에 대한 체계적인 연구가 부족한 실정임. 철도토양의 경우에는 한국철도공사에서 2004년도 농업기반공사와 함께 부산역사에 대한 복원사업을 진행한 것이 대표적인 연구사례이다. 토양정밀조사를 통해 복원공법을 결정하고 실증시험을 하였으며, 정화시스템을 설치하여 실제 복원 작업을 수행하였음.
○ 철도소음진동기술
국내에서의 고속차량에 대한 소음/진동 저감연구는 KTX 차량이 운행 될 구간에서의 환경 소음/진동 저감기술 개발을 위한 연구를 한국고속철도건설공단에서 주로 시행하여, 방음벽 설치구간, 방음벽 형상 등을 수동형으로 연구하였음. KTX 차량 제작(’99년) 이후에는 시험선에서의 계약자 성능시험평가를 위한 연구를 통해 상업 운전 시 주요 문제점 제거를 위한 연구를 시행하였음.
또한 G7 사업으로 인하여 KHST 차량 개발기간(’96-’02) 동안 고속차량 소음/진동 저감 을 위한 기초연구를 기 수행하여, KHST 차량 제작 시 저소음/저진동 설계 파라메터 연구를 실시하였으나, 350km/h 차량인KHST 차량의 소음/진동 평가기준이 300km/h 급 차량인 KTX 차량과 동일하는 등 고속차량에 대한 소음/진동 저감 목표치 설정이 부족한 느낌이 있음. 더욱이 KTX 차량이 상업운행 되고 있는 현 시점에서는 KTX 차량에서의 터널 및 정차 시 소음/진동 문제가 사회적 이슈가 될 만큼 첨예한 문제로 대두되어 이에 대한 저감 대책 수립 및 방안도출을 위한 심층적 연구가 지속적으로 수행되어져야 함. 또한 고속철도 2단계건설(동대구-부산) 및 호남선 고속차량 신차종 선정등과 맞물려 고속차량 소음/기준 저감방안 연구 및 고속차량 소음/진동 목표치 연구가 심층적으로 수행되어 현재 선진국 기술수준 대비 80% 정도인 기술 수준을 본 연구가 1단계로 종료되는 2006년에는 선진국 대비 95% 수준으로 기술수준을 향상 시키고자 함. 국내 고속차량 소음/진동관련 주요 연구 동향은 다음과 같다.
현재 국내에서 2004년 4월 상업 운행되고 있는 KTX 차량의 소음진동 문제 관련 동절기 KTX 차량 후미진동발생원인 규명 및 해결책제시 관련 연구를 한국철도연구원에서 ’01년 - ’03년 까지 수행하여 주요 원인 및 대책을 제시한 바가 있음. G7 사업으로 진행 되어진 KHST 차량 소음원 위치파악 및 분석(’98년 - ’02년, 고속전철기술개발사업)을 통하여 KHST 차량의 소음특성을 한국철도기술연구원 및 한국표준과학연구원 등이 공동연구를 수행하였음.
경부고속철도 환경소음기준 및 진동기준에 관한 연구(’95, 한국고속철도건설 공단) 및 시험선구간 방음설계용역(’98년, 한국고속철도건설공단)를 통하여 고속철도 운행 연변 소음진동에 대한 기초 연구를 수행하여 방음벽 설치 방법 및 설치구간 등을 결정하였다. 이 당시에는 고속철도소음기준(안)이 국내에 없는 상태이어서 고속철도건설공단에서 자체적인 기준을 외국사례를 검토하여 설정한 것이 특징임.
기존선에서의 철도차량(무궁화, 새마을호, KTX) 환경소음방사방사 및 전파규명 및 예측관련 연구(’04년-’05년, 환경부기술개발사업)를 한국철도기술연구원에서 수행하였음.
KTX 개통 이후 터널 통과 시 차내 소음 과다로 인하여 “터널 주행 시 KTX 차량의 실내소음 저감방안 도출을 위한 기초연구”(’04년 5월-11월, 철도청)를 한국철도기술연구원이 수행하여 KTX 차량의 터널 통과 시 차내 소음 특성을 기초적으로 연구하여, KTX 차내 소음 저감 대책은 차량/궤도인터페이스 문제를 심층 분석하여 연구할 필요성을 제기하였음.
다. 미래 기술예측 및 당면과제
○ 철도대기환경기술
최근 미세먼지 및 특정유해물질 (HAPs)에 의한 2차 오염이 증가하고 있음. 경제수준 향상으로 일반 대기질 뿐만 아니라 주거공간인 실내공기질의 중요성에 대한 인식이 증대되고 있음. 철도실내공간을 대상으로 공기오염도 파악, 오염원 규명 및 공기청정장치 개발 등의 연구가 필요하며, 전산 열유체 시뮬레이션과 PMV (predicted-mean-vote)를 이용한 쾌적성 평가 및 에너지 소비를 줄일 수 있는 실내공간의 설계기술 등에 대한 연구 역시 필요함.
○ 기존 시설물 환경개선 기술
3D 작업 현장의 열악한 환경으로 인하여 기존 시설물의 작업 여건이 매우 어려우며, 기존의 작업자들의 불만이 고조되고 있는 추세임. 기존 시설물의 환경을 개선할 경우 작업자들의 만족도를 상승시킬 수 있을 것으로 기대되며, 작업자들의 근무 여건 개선을 통하여 작업 능률뿐만 아니라 작업 처리 효율이 개선될 수 있을 것으로 판단됨.
○ 환경친화형 재료 (Eco-materials)기술
철도차량의 경량화를 위한 경량재료 개발 및 환경부하를 최소화하기 위한 환경친화적인 재료의 개발기술이 요구되며, 친환경 대중교통 수단인 철도차량 내부 항균제품의 적용이 시급하다. 또한 전철화가 광범위해지는 상황에서 부식 및 전식에 의한 사고 위험이 높으므로, 철도 시설물의 유지관리 측면에서도 전식관련 연구가 필요함.
○ 전과정평가 (LCA) 기술
재료의 공급에서 최종 폐기까지의 전과정에 대한 환경부하 평가의 수요가 앞으로 더욱 증대될 것으로 예상됨. 철도산업에서 Zero Emission을 구축하여 지속가능한 철도발전을 추구할 수 있는 기술개발을 위해 전과정평가 (LCA) 시스템을 개발하고 Recycle 기술, 환경오염물질 저감 및 에너지의 절약, 비용절감 등에 대해 우리 철도실정에 맞게 적용평가할 수 있는 전과정평가 (LCA) 시스템이 구축되어야 함.
○ 철도토양환경기술
최근 역사 및 선로 주변에 대한 오염의 심각성이 날로 증대되고 있으며 실제 복원사업을 진행하는 예도 증가하고 있음. 그러나 체계적인 시스템 구축이 미비하여 오염현장조사부터 복원 후 확산방지시설까지를 통합할 수 있는 시스템 개발에 관한 연구가 필요함. 또한 새로운 복원기법의 적용을 통해 철도토양에 적합한 공정의 개발이 중요함.

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