선로위를 철도차량이 주행 할 때 철재레일위를 철재차륜이 굴러갈 때 발생하는 소음은 바퀴와 레일간 힘의 작용에 의한 강제진동에 의해 발생한다. 윤중(輪重)에 의한 수직력(Wheel force), 곡선으로 인한 원심력과 차체의 동요 그리고 차량의 사 행동(Snake motion)에 따른 횡압(Lateral force) 차량의 제동 및 가속력의 반력에 의한 축방향력(Axial force)이 작용하게 된다.
이와같이 차륜과 레일간에 작용하는 힘의 작용에 의해 발생하는 소음은 차륜이 레일위를 구르면서 발생하는 전동음, 레일의 결손부를 차륜이 통과하때나 차륜답면에 발생한 傷(Flat)이 레일을 때리는 경우에 생기는 충격음, 차량이 급곡선을 통과할 때 차륜 후렌지와 레일의 측면이 마찰되어 발생하는 스퀼음 등이 있다.
스퀼음은 곡선반경이 작은 급곡선 궤도를 차륜이 주행할 때 공진에 의하여 발생하는 플랜지 미끄럼 소음(Flange Squeal Noise)과 제동을 체결할 때 차륜과 브레이크 슈, 차륜과 레일이 마찰하면서 발생한다.
철도차량의 2축대차에서 차축은 평행하게 설치되어 있으며 곡선 주행시 차축이 반경방향과 어긋나 차륜이 레일상부에서 측면으로 미끄러짐이 발생하여 차축의 방향이 잘못되고 바퀴의 이동거리가 달라 주행방향으로 미끄러럼이 발생하고 측면으로도 미끄럼이 발생하며, 미끄럼 발생시의 stick-slip현상이 차륜에 공진현상을 일으켜 squal소음을 발생시킨다. 이러한 스퀼음은 마찰에 의한 자려진동에 의하여 고주파 진동의 원인이 되며 주로 차륜과 레일로부터 방사되며 지배주파수가 높은 것이 특징이다. 측면방향 미끄럼 현상에 대한 해석결과 곡률반경이 축간거리의 100배 이하일 때 발생한다고 알려져 있다.
- 전영석, <철도연변 소음저감 방안에 대한 규제적, 기술적 연구>, 서울시립대학교 산업대학원, 1998 석사학위 논문, pp 41~43 참조.
구로차량기지내의 스퀼소음과 관련하여 인근 아파트주민으로 부터 여러차례 장시간에 걸쳐 전화통화를 한 일이 있었다.
처음에는 민원인이 무척 격앙된 어조로 항의를 해 왔으나 구조적인 소음이라는 것을 자세히 설명드리고 나서부터는 훨씬 부드러운 어조로 대안을 제시하기도 했었다.
민원인의 민원요지는 바로 그 스퀼소음이 기관사의 잘못된 제동취급으로 인한 문제로 잘못 알고 있었던 것이며, 요즘 급작스럽게 늘어나고 있다는 것이었다.
하지만 구로 전동차기지는 '74년 수도권전철이 개통된 이래 지금까지 있는 것으로서, 요즘 급작스럽게 증가하고 있다는 점에 대해서는 국제노선항공이 김포에서 영종도로 이전하기 전까지는 엄청난 항공기 소음에
묻혀 의식을 못하다가 요즘 인천공항 이전후로 국제선 항공기의 항로가 바꿔진 후로 항공기 이 착륙이 뜸해진 것과 겨울내내 창문을 닫아놓고 있다가 날씨가 풀려지자 창문을 개방함으로써 더욱 소음에 폭로되고 있다는 주변상황을 설명해 주었더니 상당부분 이해를 하게 되었다.
더하여 철도청에서 높은 방음벽설치와 급곡선부위의 도유기설치 등 자구적인 노력결과를 아울러 이야기했었다.
대안을 제시하는데 차량의 이동속도가 빠르면 날카로운 소음이 증가되니까 속도를 낮춰달라기에 기지내 차량속도를 제한하는 것은 가능하지만, 급곡선부를 차량이 통과할때 소요되는 시간이 길어지게됨을 주지시키고,
시속 15키로 이하로 속도를 제한하여 운행하고 있는 실정이다.
그 결과 예측한되로 날카로운 스퀼소음이 발생하는 시간이 길어져 요즘 스퀼소음이 길게 이어지는 실정이다.
스퀼소음은 날카롭고 고주파의 스펙트럼을 보이고 있는 특성을 감안하여 보다 적극적인 대응책이 요구되고 있다.
이와같이 차륜과 레일간에 작용하는 힘의 작용에 의해 발생하는 소음은 차륜이 레일위를 구르면서 발생하는 전동음, 레일의 결손부를 차륜이 통과하때나 차륜답면에 발생한 傷(Flat)이 레일을 때리는 경우에 생기는 충격음, 차량이 급곡선을 통과할 때 차륜 후렌지와 레일의 측면이 마찰되어 발생하는 스퀼음 등이 있다.
스퀼음은 곡선반경이 작은 급곡선 궤도를 차륜이 주행할 때 공진에 의하여 발생하는 플랜지 미끄럼 소음(Flange Squeal Noise)과 제동을 체결할 때 차륜과 브레이크 슈, 차륜과 레일이 마찰하면서 발생한다.
철도차량의 2축대차에서 차축은 평행하게 설치되어 있으며 곡선 주행시 차축이 반경방향과 어긋나 차륜이 레일상부에서 측면으로 미끄러짐이 발생하여 차축의 방향이 잘못되고 바퀴의 이동거리가 달라 주행방향으로 미끄러럼이 발생하고 측면으로도 미끄럼이 발생하며, 미끄럼 발생시의 stick-slip현상이 차륜에 공진현상을 일으켜 squal소음을 발생시킨다. 이러한 스퀼음은 마찰에 의한 자려진동에 의하여 고주파 진동의 원인이 되며 주로 차륜과 레일로부터 방사되며 지배주파수가 높은 것이 특징이다. 측면방향 미끄럼 현상에 대한 해석결과 곡률반경이 축간거리의 100배 이하일 때 발생한다고 알려져 있다.
- 전영석, <철도연변 소음저감 방안에 대한 규제적, 기술적 연구>, 서울시립대학교 산업대학원, 1998 석사학위 논문, pp 41~43 참조.
구로차량기지내의 스퀼소음과 관련하여 인근 아파트주민으로 부터 여러차례 장시간에 걸쳐 전화통화를 한 일이 있었다.
처음에는 민원인이 무척 격앙된 어조로 항의를 해 왔으나 구조적인 소음이라는 것을 자세히 설명드리고 나서부터는 훨씬 부드러운 어조로 대안을 제시하기도 했었다.
민원인의 민원요지는 바로 그 스퀼소음이 기관사의 잘못된 제동취급으로 인한 문제로 잘못 알고 있었던 것이며, 요즘 급작스럽게 늘어나고 있다는 것이었다.
하지만 구로 전동차기지는 '74년 수도권전철이 개통된 이래 지금까지 있는 것으로서, 요즘 급작스럽게 증가하고 있다는 점에 대해서는 국제노선항공이 김포에서 영종도로 이전하기 전까지는 엄청난 항공기 소음에
묻혀 의식을 못하다가 요즘 인천공항 이전후로 국제선 항공기의 항로가 바꿔진 후로 항공기 이 착륙이 뜸해진 것과 겨울내내 창문을 닫아놓고 있다가 날씨가 풀려지자 창문을 개방함으로써 더욱 소음에 폭로되고 있다는 주변상황을 설명해 주었더니 상당부분 이해를 하게 되었다.
더하여 철도청에서 높은 방음벽설치와 급곡선부위의 도유기설치 등 자구적인 노력결과를 아울러 이야기했었다.
대안을 제시하는데 차량의 이동속도가 빠르면 날카로운 소음이 증가되니까 속도를 낮춰달라기에 기지내 차량속도를 제한하는 것은 가능하지만, 급곡선부를 차량이 통과할때 소요되는 시간이 길어지게됨을 주지시키고,
시속 15키로 이하로 속도를 제한하여 운행하고 있는 실정이다.
그 결과 예측한되로 날카로운 스퀼소음이 발생하는 시간이 길어져 요즘 스퀼소음이 길게 이어지는 실정이다.
스퀼소음은 날카롭고 고주파의 스펙트럼을 보이고 있는 특성을 감안하여 보다 적극적인 대응책이 요구되고 있다.
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