Requirements of Standard Establishment for Lattice-type Bi-block Reinforced Concrete Sleepers

진유 최; 기용 윤; 지호 문

doi:10.9798/KOSHAM.2023.23.1.125

Abstract

Lattice-type bi-block reinforced concrete (RC) sleepers have been widely used for cast-in-place concrete slab tracks. However, the standards for manufacturing, inspection, and performance verification of the lattice-type bi-block RC sleepers are not well established, even when such a sleeper is a critical component of the cast-in-place concrete slab track. Therefore, it is necessary to develop a new standard for lattice-type bi-block RC sleepers. In this study, the requirements for the relevant standard were investigated through literature review. Domestic and international standards pertaining lattice-type bi-block RC sleepers were summarized and compared with each other. Consequently, the requirements for standard establishment were proposed.

Keywords: Lattice Type Bi-Block Reinforced Concrete (RC) Sleeper, Reinforced Concrete Sleeper, Standards, RC Sleeper Manufacturing, RC Sleeper Inspection and Verification

요지

레티스형 바이블럭 철근콘크리트 침목(이하 레티스형 바이블럭 침목)은 현장타설형 콘크리트 궤도에 널리 적용되고 있다. 하지만, 레티스형 바이블럭 침목이 현장타설형 콘크리트 궤도의 중요한 구성요소임에도 불구하고 제작, 검사 및 시험을 위한 표준은 미흡한 상태이며 이에 대한 표준 제정이 필요한 실정이다. 본 연구는 문헌조사를 통하여 레티스형 바이블럭 침목의 표준 제정에 필요한 요구사항을 도출하는데 연구의 목적이 있다. 이를 위하여 국내외의 관련 표준들을 비교 분석하여 시사점을 도출하고 이를 바탕으로 레티스형 바이블럭 침목 표준 제정에 필요한 요구사항들을 도출하여 제안하였다.

핵심용어: 레티스형 철근콘크리트 바이블럭 침목, 철근콘크리트 침목, 표준, 철근콘크리트 침목 제조, 철근콘크리트 침목 검사 및 시험

1. 서 론

Fig. 1에 나타난 레티스형 바이블럭 철근콘크리트 침목(Lattice type bi-block reinforced concrete sleeper, 이하 레티스형 바이블럭 침목)은 현장타설 콘크리트 궤도의 주요 용품으로 국내에서는 체결장치의 형식에 따라 SFC (Single fast clip) 레일체결장치용, KR형 레일체결장치용, System 300-1 (U형, W형) 레일체결장치용으로 구분되어 사용되고 있다(KRSA-1005-R3, 2020; KRSA-T-2015-1004-R2, 2020; KRSA-1002-R1, 2022).

Fig. 1

Lattice Type Bi-Block RC Sleeper for Rheda 2000 Track (KRSA-T-2015-1004-R2, 2020)

침목은 레일을 소정위치에 고정시키고 지지하며, 레일을 통하여 전달되는 하중을 도상에 넓게 분포시키는 역할을 한다(MOLIT, 2019). 따라서, 침목은 궤도의 안전성에 큰 영향을 줄 수 있으며 적절한 기준과 표준에 따라 설계, 제작, 검사 및 성능이 검증되어야 한다.

국내의 경우 한국철도표준규격(Korean Railway Standards, KRS)에서 PSC 침목과 RC 침목에 대하여 각각 KRS TR 0008 (2020)과 KRS TR 0009 (2021)를 통하여 침목 재료의 필요조건, 제작, 검사 및 성능검증과 관련된 사항들을 규정하고 있다. 유사하게 해외의 사례를 살펴보면 국내와 유사하게 유럽은 EN 13230-1 (2016)과 EN 13230-3 (2016)을 통하여 침목에 대한 설계, 제작, 검사 및 성능검증에 관련된 사항들을 규정하고 있다. 미국은 AREMA (2021) part 30, section 4에 국내와 유럽과 유사한 방식으로 콘크리트 침목에 대한 내용들을 규정하고 있다.

KRS TR 0009 (2021)에 철근콘크리트(RC) 침목에 대한 재료 조건, 제작, 검사 및 성능검증에 대한 내용이 언급되어 있으나 KRS TR 0009 (2021)의 규정들 중 레티스형 바이블럭 침목에 직접적으로 적용이 어렵거나 누락된 사항들이 있어 실상 국내 대부분의 현장타설 궤도에 사용되고 있는 레티스형 바이블럭 침목에 대한 표준 정립이 잘 되어있지 않은 실정이다. 따라서, 레티스형 바이블럭 침목에 대한 신규 국가 표준 제정이 필요하다.

본 연구에서는 이러한 점에 착안하여 관련 국내외 문헌조사를 실시하고 레티스형 바이블럭 침목에 대한 국가 표준제정을 위한 요구조건을 도출하는데 목적이 있다. 연구 결과, 국내외 관련 표준에서 규정된 레티스형 바이블럭 침목에 적용가능한 재료의 요구조건 및 제작과 관련된 내용은 서로 유사한 것으로 나타났다. 하지만, 레티스형 바이블럭 침목은 반제품의 형태로 제작⋅출고되고 이러한 제품이 현장에서 TCL (Track concrete layer)과 일체가 되는 형태이므로 관련 기준 및 표준들에서 규정하고 있는 성능검증을 위한 실험항목들을 적용하기 위하여는 레티스형 바이블럭 침목의 특성을 고려하여 추가적인 실험체 구성방안에 대한 연구가 필요한 것으로 나타났다.

2. 문헌조사

2.1 문헌조사 범위

국내외 1차 문헌조사를 수행하여 레티스형 바이블럭 침목이 언급되어 있거나 적용 가능성이 있는 표준을 분류하였다. 그 결과, 국내에서는 KRS TR 0009 (2021)의 적용범위에 레티스형 바이블럭 침목이 포함되는 것을 알 수 있었다. 또한, 국가철도공단 표준규격인 KRSA (KRSA-1005-R3, 2020; KRSA-T-2015-1004-R2, 2020; KRSA-1002-R1, 2022)에서는 레티스형 바이블럭 침목에 특정하여 표준을 규정하고 있다. 다만, KRSA에서 규정하고 있는 시험은 일상시험에 국한되어 있다.

유럽의 경우는 EN 13230-1 (2016)에서 일반적인 침목의 요구조건을 정의하고 있으며 EN 13230-3 (2016)에서는 Twin Block 형태의 침목에 대하여 시험항목 및 구조 성능검증요건을 정의하고 있다. 미국의 경우는 AREMA (2021) Part 30, Section 4에 RC 침목에 대한 설계, 제작, 검사 및 구조 성능검증에 대한 요구조건을 규정하고 있다. 제작사의 경우 독일의 RAILONE (2011)에서 자체규격으로 레티스형 바이블럭 침목의 검사 및 시험항목에 대하여 규정하고 있다. 이러한 점들을 고려하여 위에서 언급된 기준 및 표준들에 대하여 상세 문헌조사를 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 다만, RAILONE (2011)의 기준은 EN 및 KRSA와 많은 부분 중복되어 비교에서 제외하였다.

2.2 사용재료

레티스형 바이블럭 침목의 주요 구성재료는 (1) 콘크리트, (2) 철근, (3) 라티스를 구성하는 강선, (4) 매립전(Embeded Component)이다. 이러한 사용재료에 대하여 각 표준에서는 Table 1과 같이 고려하고 있다.

Table 1

Materia Requirements

		KRS	KRSA	EN	AREMA
Concrete	Min. f_c’	×	○	○	×
	Cement	○	○	○	○
	Aggregates	○	○	○	○
	Mixing Water	○	○	○	○
	Admixture	○	○	○	○
Reinforcement		○	×	○	○
Lattice		×	○	×	○
Embeded component		×	○	○	×

Table 1에서 볼 수 있듯이 콘크리트를 구성하는 시멘트, 골재, 혼합수 및 혼화재료는 모든 표준에서 규정하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 상세 내용을 비교 분석한 결과 거의 유사한 내용이 규정되어 있음을 알 수 있었다. 침목의 최소 압축강도의 경우, KRSA는 콘크리트의 최소 압축강도를 50 MPa로 정하고 있으며 EN에서는 class C45/55, 즉 최소 압축강도가 45 MPa이 되도록 규정하고 있어 이 또한 서로 유사함을 알 수 있다.

레티스의 경우, KRSA에서는 사용재료로 KS D 3552 (2021)에 부합하는 재료를 사용하도록 명시하고 있다. AREMA (2021)에서도 일반적인 철선에 대한 내용은 명시하고 있으나 이러한 내용이 직접적으로 레티스형 바이블럭 침목에 사용되는 레티스로 규정하고 있지는 않다. 국내에서 사용되는 레티스형 바이블럭 침목은 체결장치에 따라 서로 다른 매립전과 충전재를 사용하고 있으며 KRSA에서는 이에 대한 상세한 요구성능을 규정하고 있다. 반면에 EN에서도 매립전에 대한 규정은 있으나 구매자 조건에 부합하여야 한다는 원론적인 규정이다.

레티스형 바이블럭 침목의 신규 표준 제정에서는 침목을 구성하는 모든 재료에 대한 규정이 포함되어야 함으로 Table 1의 모든 항목들을 고려하여야 할 것으로 판단된다. 따라서, 현행 RC 침목에 대한 국가 표준인 KRS를 기준으로 최소압축강도, 레티스 및 매립전에 대한 내용을 추가하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

2.3 제작 및 검사

제작과 관련된 규정들은 국내의 KRS와 KRSA 규정들이 해외의 표준과 비교하여 보다 상세히 기술되어 있다. EN의 경우 주로 콘크리트의 양생 및 마무리에 대하여 기술을 하고 있으며 AREMA의 경우 제작과 관련된 직접적인 목차는 없으며 콘크리트 재료 규정 시 콘크리트의 양생에 대하여 규정을 하고 있는 정도이다. 이에 비교하여 KRS와 KRSA는 공통적으로 콘크리트에 대하여 (1) 재료의 계량, (2) 배합, (3) 비비기, (4) 치기 및 다지기, (5) 마무리 작업, (7) 양생, (8) 형틀에 대하여 규정하고 있다. KRSA에서는 이 밖에 레티스 거더의 절단/조립 및 매립전의 가공에 대한 규정을 추가하고 있다. 다만, KRS에서는 강재의 절단 및 조립에 대한 규정이 명시되어 있으며 내용이 KRSA의 래티스 거더의 절단/조립과 유사함으로 두 표준의 차이는 매립전의 가공에 대한 것으로 볼 수 있다.

각 기준들이 규정하고 있는 검사에 사용되는 허용오차(Tolerance)를 표로 나타내면 Table 2와 같다. AREMA (2021)의 경우는 KRS, KRSA 및 EN과는 다른 허용오차의 체계를 가지고 있어 Table 2에 직접 비교하지 않았다.

Table 2

Tolerance of the Sleeper

	Tolerance
KRS	(1) Total length of reinforced concrete block
	(2) Top & bottom width of the concrete element
	(3) Depth at any position along the total length of the reinforced concrete element measured in accordance with the quality plan
	(4) Position of the rail fastening gauge point with regard to the end of the concrete element
	(5) Planeness of each rail seat area
KRSA	(1) Same as KRS’s (5) item
EN	(1) Same as KRS’s (2) item
	(2) Same as KRS’s (3) item
	(3) Distance between the rail fastening gauge points
	(4) Same as KRS’s (4) item
	(5) Same as KRS’s (1) item
	(6) Inclination of the rail seat
	(7) Same as KRS’s (5) item

Table 2에서 알 수 있듯이 KRSA의 규정된 허용오차는 레일체결장치 또는 레일 접촉면의 경사이며 허용치는 KRS 및 EN규격과 동일하게 1 mm로 규정되어 있다. AREMA의 경우도 rail seat plane에 대한 규정이 있으나 허용치는 0.8 mm로 보다 엄격하다. KRS에 규정된 허용오차의 종류는 EN과 유사함을 알 수 있어 KRS가 EN에 근간을 두고 있음을 알 수 있다. 또한, KRSA의 허용오차 규정이 ‘레일체결장치 또는 레일 접촉면의 경사’만 있는 이유는 KRSA의 적용 대상은 레티스형 바이블럭 침목에 국한되고 레티스형 바이블럭 침목은 반제품의 형태로 제작되어 KRS나 EN에 규정된 침목의 길이, 침목 상면 및 저부 폭 등을 특정할 수 없기 때문으로 판단된다.

이 밖에 KRS 및 KRSA에서는 원재료(시멘트, 골재, 혼화재) 시험과 콘크리트에 대한 시험(슬럼프, 공기량, 염화물 및 압축강도)에 대한 시험을 따로 규정하고 있다. EN 및 AREMA의 경우 원재료 및 콘크리트에 대한 시험은 침목에 대한 표준에 따로 규정되어 있지 않으나 사용 재료에 대한 참조 표준에 원재료 및 콘크리트의 취급 및 시험에 대한 내용을 포함하고 있다.

2.4 구조 성능 검증 시험

제품의 구조 성능을 검증하는 시험은 크게 설계승인 시험(Design Approval Test)과 일상시험(Routine Test)으로 나눠진다. 각 기준 및 표준들에서 규정하고 있는 침목의 휨강도에 대한 성능검증 시험은 Table 3과 같다. KRSA의 경우 휨강도 시험은 규정되어 있지 않고 매립전 인발 시험만 규정되어 있어 이를 Table 3에 포함하였다. KRS의 설계승인 시험은 정모멘트와 부모멘트에 대한 정적 휨강도 시험과 정모멘트에 대한 동적 휨강도 시험이 있으며 일상 시험으로는 정적 휨시험(정모멘트)이 있다. 이러한 KRS의 침목 휨강도 시험은 EN에도 동일하게 규정되어 있으며 시험체의 구성 및 시험 방법도 Fig. 2와 같이 동일하여 KRS가 EN에 기반을 두고 있음을 알 수 있다. Figs. 2(a)와 (b)는 각각 정모멘트와 부모멘트에 대한 휨시험 구성도이다.

Table 3

Structural Performance Verification Test

	Test
KRS	Design approval test	(1) Static flexural strength test (For positive and negative moment) (2) Dynamic flexural strength test (For positive moment only)
KRS	Routine test	(1) Static flexural strength test (For positive moment)
KRSA	Design approval test	N/A
KRSA	Routine test	(1) Insert pull-out test, No flexural test in the standard
EN	Design approval test	Same as KRS item (1) and (2)
EN	Routine test	Same as KRS item (1)
AREMA	Design approval test	(1) Rail seat positive and negative moment test (2) Rail seat repeated load test (3) Rail seat ultimate load test (4) center negative bending moment test
AREMA	Routine test	N/A

Fig. 2

Test Arrangement at the Rail Seat Section (a) Positive Moment, (b) Negative Moment (EN 13230-3, 2016)

Fig. 2(a)에서 F_r은 정모멘트 휨강도 시험 하중, L_r은 지점거리, 1-3은 정반, 관절형 받침, 및 받침 패드이다. 4는 시험체이며 5-7은 각각 레일패드, 경사재하판 및 체결 클립 고정용 숄더이다. 유사하게 Fig. 2(b)에서F_rn은 부모멘트 휨강도 시험 하중, L_P는 침목 중심에서 침목 단부까지 거리, 1-4는 Fig. 2(a)와 동일하며 5-6은 침목치수를 고려한 경사판이다.

하지만, KRS에서는 본 연구의 대상인 레티스형 바이블럭 침목의 휨강도 시험은 인수 및 인도자의 협의에 따라 수행할 수 있도록 규정하고 있다. 이러한 이유는 레티스형 바이블럭 침목이 반제품 형태로 제작되므로 노출된 레티스에 의하여 지점 구성 및 하중 재하가 어렵기 때문이다. EN 표준에서도 레티스형 바이블럭 침목에 적용성이 명확히 규정되어 있지 않다.

KRSA의 경우는 설계 승인 시험에 해당하는 사항은 없으며 일상 시험의 개념으로 매립전 인발 시험을 규정하고 있다. 이러한 매립전 인발 시험은 KRS TR 0014 (2015)의 레일체결장치 및 EN 13146-10 (2017)에 규정된 매립전 인발 시험과 동일하며 EN 13146-10 (2017)에 규정된 매립전 인발 시험의 구성도는 Fig. 3과 같다. 여기서 인발하중은 60 kN 또는 제조사에서 제시한 하중 중 큰 값으로 한다.

Fig. 3

Insert Pull - Out Test in EN 13146-10 (2017)

Fig. 3에서 1은 인발하중, 2는 하중 지지대, 3은 매립전, 4는 지지대 밑면에 설치하는 유연재료이다.

본 연구의 대상인 레티스형 바이블럭 침목은 반제품의 형태이므로 정적 및 동적 휨시험과 유사하게 인발 시험 시 지점 및 하중 재하가 어렵다. 이러한 점을 해결하기 위하여 KRSA에서는 약 200 ± 10 mm 두께의 보조철근을 포함한 TCL을 Fig. 4와 같이 구성하여 시험을 하도록 하고 있다. 일반적인 Rheda 2000의 TCL 두께가 약 240 mm인 점을 고려하면 이보다 시험체의 두께가 작게 구성 되므로 안전측으로 인발강도를 예측할 수 있을 것으로 판단되며 이러한 TCL을 포함한 시험체를 활용하여 정적 및 동적 휨강도 시험체의 지점을 구성하고 레일 좌면부에 하중을 재하 할 수 있을 것으로 판단된다. 즉, Fig. 4의 형태를 활용하여 정적 및 동적 휨강도 시험을 수행할 수 있다. 하지만, 이에 대하여는 구조해석 등을 통하여 실제 TCL 상에 매립된 래티스형 바이블럭 침목의 거동과 유사성을 추가적으로 검증하여야 할 것으로 판단된다.

Fig. 4

Arrangement of Insert Pull - Out Test Specimen (KRSA-T-2015-1004-R2, 2020)

AREMA (2021)에서 본 연구 대상과 유사한 Twin-Block 침목에 대한 휨강도 시험조건 또한 Table 3에 나타나 있다. 여기서 볼 수 있듯이 KRS 및 EN 표준과 유사하게 정모멘트와 부모멘트에 대한 정적 휨강도 시험 및 반복하중 시험을 규정하고 있는 것을 알 수 있다. 추가적으로 침목 중앙부 부모멘트에 대한 시험을 하도록 되어 있는데 이러한 시험은 2개의 모노블록(Mono-Block)이 강재보로 연결되는 형태를 갖는 완제품 형태의 침목을 대상으로 하는 것이므로 레티스형 바이블럭 침목에 적용이 안된다.

이상의 내용을 종합하면 설계승인 시험으로 (1) 정모멘트와 부모멘트에 대한 정적 휨강도 시험, (2) 정모멘트에 대한 동적 휨강도 시험을 수행하고 일상 시험으로는 정모멘트에 대한 휨강도 시험과 추가적으로 매립전 인발 시험을 수행하는 것이 바람직하다. 이 때 휨강도 시험에 대한 시험체는 인발실험과 유사하게 KRSA에서 제시하고 있는 Fig. 4에 나타난 TCL을 포함한 시험체를 사용하는 것이 바람직하다.

휨강도 시험을 수행하기 위하여는 시험에 사용되는 기준 시험하중(F_r0)을 산정하여야 한다. EN과 KRS에서는 동일한 F_r0을 사용하고 있으며

(1)

Fr0=4MdrLr−0.1(kN)

로 정의된다. 여기서 L_r은 지점거리(m)이며 M_dr은 레일 좌면부 설계 휨모멘트(kN⋅m)이다. 정모멘트 시험에서는 기준 시험하중으로 F_r0을 사용하고 부모멘트에서는 0.5 F_r0을 적용한다. M_dr은 본 연구 대상인 레티스형 바이블럭 침목의 경우 별도의 기준이 없으므로 침목의 특성을 고려하여 산정하여야 한다. EN에서는 M_dr산정을 위하여 UIC 713R (2004)을 사용할 수 있도록 하고 있다. UIC 713R (2004)은 기본적으로 모노블럭 침목에 대한 기준이지만 바이블럭 형태의 침목에 대하여도 Fig. 5(a)와 같은 침목 반력을 가정하여 적용할 수 있다. 도상이 불량한 경우, Fig. 5(a)와 같이 레일 좌면부 주위에만 반력이 발생하며 이는 바이블럭 형태를 갖는 침목의 저항 메커니즘과 유사하다.

Fig. 5

Design Moment Calculation (a) Sleeper Reaction, (b) Moment Arm Calculation (UIC 713R, 2004)

이 때 설계 모멘트(M_dr)는 윤중을 P_d라고 하였을 때

(2)

Mdr=γiPd2Lp−e2

로 나타낼 수 있다. Eq. (2)에서 γ_i는 하중계수, P_d/2는 윤중의 반분, L_p는 레일 좌면부 중심에서 침목 단부까지의 거리, e는 레일 저면에서 45도 각도로 하중이 전달될 때 Fig. 5(b)와 같이 침목의 중심선과 만나는 점까지의 거리이다. 즉, (L_p-e)/2는 침목의 단부에서 P_d/2까지의 모멘트 팔 길이를 나타낸다.

Eqs. (1)-(2)를 통하여 Fig. 4와 같이 TCL 까지 구성된 레티스형 바이블럭 침목 시험체의 기준 시험 하중을 계산하고 이를 통하여 정적 및 동적 휨강도 시험을 KRS의 절차에 따라 수행할 수 있을 것으로 판단된다. 다만, 현재 실제 시험이 이루어진 적이 없고 구조해석 등을 통한 시험체의 대표성에 대한 검증이 이루어지지 않았으므로 추가적인 연구를 통하여 레티스형 바이블럭 침목의 휨강도 시험체 구성 방안에 대한 검토가 필요하다.

3. 레티스형 바이블럭 침목 요구조건 도출

제2장의 문헌조사 내용을 바탕으로 다음과 같이 침목의 최소 요구조건을 도출하였다.

3.1 재료요구사항

콘크리트는 최소압축강도를 50 MPa로 하며 시멘트, 골재, 혼화재료는 각각 KS L 5201 (2021), KS F 2527 (2022), KS F 2560 (2019)에 적합한 것을 사용한다. 혼합수는 기름, 산, 염류, 유기물 등 콘크리트나 강재의 품질에 나쁜 영향을 미치는 물질의 유해량을 함유해서는 안된다.

침목 연결용 레티스의 재료는 KS D 3552 (2021)에 적합한 것을 사용하며 매립전용 나선형 철근은 SWC-C (경강선 C종)으로 KS D 3510 (2022)에 적합하여야 한다. 매립전은 체결장치에 따라 적합하여야 하며 구체적인 내용은 KRSA-1002-R1, KRSA-1005-R3, KRSA-T-2015-1004-R2에 따른다.

3.2 제작 및 검사 요구사항

형상, 치수 및 허용차는 제작도면에 의하고, 허용차가 없는 치수에 대해서는 표준치수로 하되 KS 일반공차에 의한다. 다만, 레일체결장치 또는 레일 접촉면의 경사의 허용치는 KRS TR 0009와 동일하게 1 mm로 한다. 외관 검사 시 침목은 그 질이 치밀하고 해로운 흠, 균열 등의 결점이 없어야 하고, 겉모양, 치수 및 콘크리트에 매립되는 재료의 위치가 정확하여야 하며, 어떠한 경우라도 구체를 보수하여서는 안된다. 외관검사 시 표면 균열 및 기포는 KRS TR 0009와 동일하게 표면 균열은 길이 10 mm 이내, 기포는 지름 7 mm 이내로 한다.

시멘트, 골재, 혼화재료에 대한 원재료 시험은 KRS KRS TR 0009에 따르며 매립전 검사 및 시험은 체결장치의 종류에 따라 KRSA-1002-R1, KRSA-1005-R3, KRSA-T-2015-1004-R2에 따른다. 콘크리트 시험 항목으로는 슬럼프 시험, 공기량 시험, 염화물 시험, 압축강도이 있으며 방법은 KRS TR 0009에 따른다.

3.3 구조 성능 요구조건

설계 승인 시험은 정적 휨강도 시험(정모멘트 및 부모멘트), 동적 휨강도 시험, 매립전 인발 시험이며 일상 시험 항목은 정적 휨강도 시험 및 매립전 인발 시험이다. 휨강도 시험에 대한 합격기준은 KRS TR 0009를 따르며 매립전 인발 시험의 합격기준은 KRSA를 따른다. 구체적인 내용은 Table 4와 같으며 시험체의 구성은 Fig. 4와 같이 TCL을 포함한 시험체로 한다.

Table 4

Acceptance Criteria

Test		Acceptance criteria
Static flexural test	Positive moment	Fr_0.05²⁾> k_1s× Fr₀¹⁾
	Positive moment	Fr_B⁴⁾> k_2s× Fr₀
	Negative moment	Fr_0.05_n > 0.5 × k_1s × Fr₀
Dynamic flexural test	Positive moment	Fr_0.05> k_1d× Fr₀
Dynamic flexural test	Positive moment	Fr_B or Fr_0.05³⁾> k₂_d × Fr₀
Pull-out test		Maintain 60 kN for 3 minute without critical crack.

Note:

1) Fr₀: Initial reference test load for the rail seat section

2) Fr_0.05: Maximum test load for which a crack width of 0.05 mm at the bottom of the rail seat section persists after removal of the load

3) Fr_{0. 5}: Maximum test load for which a crack width of 0.5 mm at the bottom of the rail seat section persists after removal of the load

5) Fr_B: Maximum positive test load at the rail seat section which cannot be increased k_1s, k_2s, k_1d, k_2d are 1.8, 2.5, 1.5, 2.2, respectively when the values are not specified.

4. 결 론

본 연구에서는 현장타설형 콘크리트 궤도의 중용한 용품 중 하나인 레티스형 바이블럭 침목에 대한 신규 표준 제정 시 필요한 최소 요구사항에 대하여 문헌 조사를 통하여 연구를 수행하였다.

연구 결과, 국내의 RC 침목 제작 및 시험에 사용되는 KRS TR 0009는 EN 13230-1과 EN 13230-3에 근간을 두고 있는 것을 알 수 있었다. AREMA의 관련 내용도 유사성은 가지고 있으나 세부사항에는 차이를 보였다. KRSA의 경우 레티스형 바이블럭 침목에 특정하여 표준이 제작되었으나 설계 승인 시험에 대한 내용이 미흡한 것으로 나타났다. 따라서, KRS TR 0009를 KRSA의 레티스형 바이블럭 침목에 대한 내용을 활용하여 보완할 필요가 있는 것으로 나타났다. 이러한 시사점을 바탕으로 레티스형 바이블럭 침목에 대한 신규 표준 제정 시 필요한 최소 요구사항을 (1) 재료요구사항, (2) 제작 및 검사요구사항, (3) 구조 성능 요구조건으로 구분하여 제시하였다. 본 연구에서는 표준 제정을 위한 최소 요구조건만 제시하였으므로 향후 본 연구 결과를 기반으로 표준(안)을 작성하고 표준에서 인용하고 있는 다른 표준과의 적합성 검토, 관련 전문가들의 공청회를 통한 표준(안)의 수정 및 합의의 과정이 필요할 것으로 판단된다.

특히 구조 성능 요구조건 중 침목의 휨강도 시험과 관련하여 레티스형 바이블럭 침목을 TCL과 같이 구성하여 시험이 가능할 것으로 판단 되지만 레티스형 바이블럭 침목의 특성 상 제안된 시험체가 대표성을 갖는다는 검증이 수행되지 않아 이는 해석 및 실험적 연구를 통하여 검증되어야 할 것으로 판단된다. 특히, TCL과 완전 일체화 거동을 하는 경우와 침목과 TCL이 분리된 거동을 보이는 경우 등이 있을 수 있으므로 이에 대한 충분한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.