철도연, 내열성·수명 2배 높인 제동디스크 개발 ... 45억 절감

[재경일보 김상고 기자] 한국철도기술연구원은 내열성을 약 2배 높여 500℃ 이상 고온에서도 견딜 수 있는 철도차량용 제동디스크를 개발했다고 1일 밝혔다.

철도연의 구병춘 박사팀은 열차를 멈출 때 작동하는 제동디스크의 기존 재질인 편상흑연주철에 니켈과 크롬, 몰리브덴 등의 원소를 첨가함으로써 내열성을 개선한 3개 종을 제작했다.

편상흑연주철의 모양을 구불구불하고 뭉툭하게 바꿔 열 균열과 전파에 대한 저항력을 높인 점도 내열성 향상 효과로 이어졌다고 밝혔다.

통상 차량을 멈출 때 발생하는 마찰열로 열차 제동디스크에 열균열이 나타나곤 하는데, 이는 제동디스크 수명을 단축시킬 뿐 아니라 안전운행에도 위협이 된다. 또 마모 과정에서 나온 쇳가루는 환경오염을 유발할 가능성도 있다. 신제품은 이런 문제들이 대폭 개선된 것이다.

철도연에 따르면, 새마을운행열차에 신제품을 장착해 성능을 시험한 결과에서도 기존 개발품에 비해 내열성과 수명이 2배가량 우수한 것으로 평가됐다.

기존 제품은 8만5천㎞를 주행한 뒤 맨눈으로 확인할 수 있는 열균열이 생겼지만, 신제품은 큰 변화가 없었고 15만㎞를 주행한 뒤에도 미세한 균열이 나타나는 정도에 그쳤다. 수명도 기존 제품은 4년이지만 신제품은 8년이나 된다.

따라서 객차 총 4천213량에 신제품을 장착하면 2배 연장된 제동디스크 수명으로 인해 가격상승분 30%를 감안해도 연간 45억2천500만원을 아낄 수 있다고 철도연은 전했다.

이 결과는 지난 4월 SCI급 국제학술지인 Metals and Materials International에 게재되기도 했다.

구 박사는 "신제품의 개발로 철도 운영비가 크게 절감될 것으로 예상된다"며 "영업속도 시속 200㎞ 이하인 철도차량에서 신제품을 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.