[메가경제=문기환 기자] 한국철도기술연구원(이하 철도연)은 100% 재활용 열가소성 플라스틱과 제철 부산물을 활용해 만든 ‘슬라스틱 침목(Slastic Sleeper)’ 연구성과를 상용화하여, 최근 포스코 포항제철소(본선, 분기기) 와 광양제철소(본선) 현장에 부설했다.
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| ▲ 기존 목재 침목을 대체하여 설치 중인 슬라스틱 침목(포항제철소 TLC 운행구간 분기기) |
‘슬라스틱 침목’이라는 이름은 플라스틱(Plastic)과 제철 부산물인 제강 슬래그(Slag)를 조합해 지어졌다. 주요 원료에는 재활용 열가소성 플라스틱 소재가, 보강재에는 포스코 제철공정에서 발생한 산업 부산물 슬래그가 사용됐다.
철도연은 포스코에서 나온 부산물을 다시 제철소 내 철도 침목에 적용해 순환경제를 구현했다. 완성된 침목은 수명이 끝나도 다시 재활용할 수 있도록 설계돼, 제품 전체 수명주기(Life Cycle)에서 친환경성과 자원 순환성을 높였다.
‘슬라스틱 침목’이 설치된 구간은 포항제철소에서 용선운반차(TLC, Torpedo Ladle Car)가 운행하는 본선 및 분기기이다. 쇳물(용선)의 온도는 약 1500℃ 이상, TLC 무게는 1량당 최대 650톤(쇳물 포함)으로 고온·고하중 환경에서도 안정적인 주행이 가능하도록 개발됐다.
연구진은 고온·고하중 화물 열차가 빈번히 통과하는 운행 구간을 고려하여, 200만 회 이상의 하중 시험을 통과한 구조 강도를 확보했다. 하중 적용 후에도 손상없이 침목의 기계적 성능(굴곡 강성 및 강도 특성)이 안정적으로 유지됐다.
또, 철도 침목 양측에 기능성 엠보싱(embossing) 패턴을 적용해 도상(자갈)과의 결합력을 강화했다. 이를 통해 열차 주행 시 발생하는 횡압에 대한 저항력이 커져 궤도 안정성이 높아지고, 궁극적으로 열차 운행의 안전을 확보할 수 있다.
‘슬라스틱 침목’은 다양한 형상과 규격으로 확대 적용 가능하다. 일반 침목뿐만 아니라 분기기, 교량 등 특수 구간 침목에도 적용할 수 있다. 특히 2025년 9월에는 길이 2650~4600mm의 분기기용 침목이 포스코 포항제철소에 설치됐으며, 2025년 하반기에는 포항제출소와 광양제철소의 본선, 분기기 및 곡선부 등 특수 구간용 침목으로도 확대 활용이 예상된다.
이 기술은 국가과학기술연구회(이하 NST) 소관 철도연의 중소기업지원 기본사업을 통해 민간기업 ㈜이옴텍과 함께 개발했다. 이후 개발 성과의 기술이전을 통해 상용화했다. 철도연은 제품 설계부터 재료 성능 검토, 현장 적용에 필요한 기술 검증까지 총괄했으며, 이를 통해 산업현장에 적용 가능한 완성도 높은 침목이 탄생했다.
김지환 철도연 책임연구원은 “이번 성과는 공공 연구기관이 민간기업과 협력해 실증 기반 기술을 실제 산업현장에 성공적으로 적용한 모범 사례”라며, “2026년부터 생산이 전면 중단되는 목재 침목을 대신해 슬라스틱 침목 기술이 산업철도뿐 아니라 일반철도, 도시철도 노선으로 확산 적용될 수 있도록 연구개발과 지원을 지속하겠다”고 말했다.
사공명 철도연 원장은 “슬라스틱 침목은 철도 시설물의 안정성과 자원순환을 동시에 만족시키는 핵심 기술”이라며, “앞으로도 탄소중립 철도기술의 실용화와 산업계 확산을 위한 후속 지원도 아끼지 않겠다”고 강조했다.
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