주목받는 ‘지하철 소음·진동 방지 기술’
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주목받는 ‘지하철 소음·진동 방지 기술’
  • 박종욱 기자 pjw2cj@gyotongn.com
  • 승인 2021.10.22
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오스트리아 게츠너社, 비엔나 콘서트홀 사례 공개
한국 수인선 등에도 참여...日, 中, 인도 등도 채택
시스템 설치 17년 후인 2019년 오스트리아 콘서트홀 내부에서 소음과 진동을 측정하는 모습.
시스템 설치 17년 후인 2019년 오스트리아 콘서트홀 내부에서 소음과 진동을 측정하는 모습.

건축물과 선박 등의 소음·진동 차단 기술로 관련 분야에서 명성을 얻고 있는 오스트리아 방진설비기업 ‘게츠너 벨크스토프(Getzner Werkstoffe)’사가 자사 실적을 토대로 우리나라 지하철 시장 참여를 목적으로 홍보에 나섰다.

홍보대행사에 따르면, 이 회사의 탄성 베어링은 지하철의 소음과 진동을 효과적으로 제어해 무소음·무진동이 필수적인 시설물을 외부 환경으로부터 보호하고 있다.

회사는, 대표적인 사례로 세계적인 콘서트홀인 ‘비엔나 뮤직홀’ 인근을 지나가는 지하철에 설치된 자사 탄성 베어링의 소음·진동 차단 성능을 제시했다.

비엔나 뮤직홀은 매년 90개국 수백만 명의 사람들이 음악회에 참여하기 위해 찾는 곳으로, 뮤직홀이 입주한 빌딩은 세계 최고의 음향 시설을 자랑한다. 2002년 지하철 터널이 건물에서 불과 4m 거리에 건설됐을 때, ‘게츠너 벨크스토프’사는 MSS(mass-spring system)용 실로딘(Sylodyn) 포인트 베어링을 공급했다.

지하철 노선 건설을 승인받기 위해서는 콘서트 홀의 소음과 진동이 증가하지 않는다는 것을 입증하는 연구가 수행돼야 했다.

이 회사 프로젝트 관리자인 마르쿠스 하임은 "우리의 솔루션은 실로딘으로 제조된 포인트 베어링이 장착된 MSS을 설치하는 것이었다. 5.5Hz의 수직 고유 진동수는 엘라스토머 베어링의 MSS가 이뤄낸 가장 낮은 수직 고유 진동수" 라고 설명했다.

베어링은 총 100m 길이에 192개가 설치됐다. 2003년 시운전 후 초기 승인 테스트를 통해 높은 요구 사항이 충족되었음을 확인했다.

그렇게 설치된 MSS 시스템은 세월이 흐른 뒤 외부 환경의 변화에 어떻게 초기의 성능이 유지되고 있는지 알아보기 위해 회사는 2019년 실험을 한다. 비엔나 지하철은 이전 열차와 달리, 소음과 진동을 방출하는 현대식 열차로 운영돼 외부 환경이 달라졌고, 건물 구조도 새 창을 설치하는 등 변화를 겪었기 때문이다.

회사는 콘서트홀 내부에 진동과 소음을 측정하는 설비를 갖추고 다양한 열차 유형을 시험했다. MSS의 고유 진동수, 슬래브에서의 배출, 터널 바닥 및 터널 벽뿐만 아니라 열차가 지나갈 때 슬래브 굴절도 테스트했다.

마르쿠스 하임은 “환경이 바뀌고 터널이 건설된 이후 트랙당 하루 250대의 열차로 인해 발생하는 총 하중이 약 4억 5천만톤에 달하는 상황에서, 우리는 MSS의 장기효과를 확인하고 싶었다”고 설명했다.

결과는 탁월했다.

마르크스 하임은 “높은 수준의 진동 차단 효율은 17년이 지난 후에도 그대로 유지됐다. 소음 배출 관련 모든 평가 기준은 계속해서 충족되고 있다”고 말했다.

그는 “충격여진, 주변 미세 지진 운동 및 통과 열차에 의해 결정되는, MSS의 고유 수직 진동수는 2003년 승인된 테스트 결과와 다르지 않았다”고 덧붙였다. 실로딘 베어링의 동적 특성은 사용 기간 동안 일정하게 유지된 것으로 확인된 것이다.

주목할만한 부분은, 비엔나 콘서트홀을 지나가는 지하철에 설치된 베어링과 유사한 MSS 시스템이 서울 메트로, 하남선 및 수도권 수인선에도 설치돼 있다는 사실이다.

이 시스템은 우리나라 지하철 말고도 일본의 나고야역, 사우디아라비아 리야드 지하철, 인도 델리 메트로와 뱅갈룰루 메트로, 중국 청두 메트로, 충칭 메트로, 동관 메트로 등에도 설치돼 성능이 입증되고 있다.

한편 게츠너 벨크스토프사는 Getzner, Mutter & Cie 계열사로 1969년 설립됐다.


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