친환경 RC 침목, 세계 최초 철도 운영선 설치

탄소 배출 41% 줄인 침목 인천 1호선에 시범 부설…내구성도 1.44배 강화

저탄소·친환경 RC 침목 생산 과정. 한국철도기술연구원 제공

한국철도기술연구원(이하 철도연)이 개발한 친환경 콘크리트 침목이 세계 최초로 실제 운영하는 철도 노선에 설치됐다. 탄소 배출을 크게 줄이면서도 기존보다 내구성을 높인 것이 특징이다.

철도연은 4일 "친환경 콘크리트 소재와 유리섬유 강화 플라스틱(GFRP) 보강근을 사용한 '친환경 RC 침목'(Eco2crete RC Sleeper)을 개발해 인천도시철도 1호선에 세계 최초로 시험 부설했다"고 밝혔다. 철도연에 따르면 이번에 설치된 친환경 RC 침목은 기존 시멘트 기반 콘크리트 대비 시멘트 성분을 85% 대체해 이산화탄소 배출량을 약 41% 줄였다. 철도연은 시멘트 사용량을 최소화하기 위해 철강산업 부산물인 '고로슬래그 미분말'과 '칼슘계 활성화제' 등을 활용한 '시멘트 다량 치환 콘크리트' 배합 소재를 울산과학기술원, ㈜태명실업과 함께 개발했다.

성능 면에서도 압축강도가 65MPa 이상으로 기존 RC 침목(45MPa) 대비 1.44배 우수한 것으로 나타났다. 염소이온 침투저항성 기준에서도 기존 RC 침목 대비 약 5배 이상 뛰어난 것으로 평가됐다.

특히 기존 RC 침목에 적용되던 철근을 전량 GFRP 보강근으로 대체 적용했다. 이를 통해 내구성 저하로 발생할 수 있는 철근 부식을 원천적으로 차단해 RC 침목의 손상을 방지하고 내구성을 높였다.

개발된 친환경 RC 침목은 한국철도표준규격 중 'RC 침목'(KRS TR 0009)에서 요구되는 성능을 충족했으며, RC 침목 양산 라인에서 품질 재현성 확인 과정을 거쳐 인천도시철도 1호선 인천대입구역~센트럴파크역 본선에 시범 설치됐다.

이 연구는 국가과학기술연구회 산하 철도연의 기본사업인 '지속가능 철도교통을 위한 탄소중립 핵심기술 개발' 과제로 진행됐다.

배영훈 철도연 책임연구원은 "시범 설치된 저탄소·친환경 RC 침목의 장기 거동 및 내부 상태에 대한 주기적인 모니터링을 통해 개발품의 우수성을 확인할 계획"이라고 했다.

최정규 인천교통공사 사장도 "친환경 RC 침목을 세계 최초로 인천 1호선에 시범 설치함으로써 탄소중립 목표 달성과 ESG 경영 실천을 선도적으로 수행하게 됐다"며 "더 안전하고 혁신적인 미래 교통 문화를 주도하는 교통전문기관으로서 책임감 있는 역할을 다하겠다"고 밝혔다.