증속에 따른 누설자속기반 철도레일 결함탐상 기술 적용성 검토

Abstract

철도에서 차량의 가이드 역할을 하는 레일에 결함이 발생할 경우 빠르게 진전하는 특성이 있으며 차량의 탈선과 같은 대형사고로 이어질 수 있어 레일 결함 탐상 기술은 매우 중요하다. 본 연구에서는 증속에 따른 누설자속기반 철도레일 결함탐상 기술의 적용성 검토를 위해 증속이 가능한 레일 탐상 시험 장치 제작 및 결함 레일 시편에 대한 탐상 시험을 수행하였다. 이를 위해, 철도레일 형상에 맞는 센서부 및 자화부를 설계하였고 인공결함을 갖는 결함 레일 시편을 제작하였다. 제작된 시험 장치를 이용해 4km/h에서 12km/h까지 속도를 증가시키며 결함에 의해 생성되는 누설자속을 측정하였고 원 신호의 미분을 통한 가시성 향상으로 결함 판별 및 결함 위치를 성공적으로 확인하였다. 향후 리프트 오프 유지 등 고속화에 필요한 점을 보완할 경우 고속 검측차에도 적용가능 할 것으로 생각된다. Defects generated in a railroad track that guides the railroad vehicle have the characteristic of growing fast; as such, the detection technology for railroad track defects is very important because defects can eventually cause mass disasters like derailments. In this study, a speed-up test facility was fabricated to investigate the feasibility of using magnetic flux leakage (MFL) technology for defect detection in a railroad track under speed-up condition; a test was conducted using a railroad track specimen with defects. For this purpose, an MFL sensor head dedicated to the configuration of the railroad was designed and test specimens with artificial defects on their surfaces were manufactured. Using the test facility, a speed-up test ranging from 4km/h to 12km/h was performed and defects including locations were successfully detected from MFL signals induced by defects with enhanced visibility by differentiating raw MFL signals. In the future, it should be possible to apply this system to a high-speed railroad inspection car by improving the lift-off stability that is necessary for speed-up of the developed MFL sensor system.