국토교통부, 경부고속선 KTX열차 궤도이탈 사고 조사결과 공표

항공철도사고조사위원회(이하 사조위)는 지난 1월 5일 경부고속선 하행선 대전~김천구미역 사이(충북 영동군 영동읍 관내)에서 발생한 한국철도공사(이하 코레일) KTX-산천 고속열차*(이하 사고열차) 궤도이탈 사고에 대한 조사결과를 12월 26일 공표할 예정이라고 밝혔다.

* 서울역(10:30)→부산역(13:13), 편성: 10량(동력차 2, 객차 8), 탑승자: 303명

사고열차는 약 285㎞/h의 속도로 운행 중 서울역 기점 193㎞ 지점에서 열차 진행방향 중간부(5번째와 6번째 차량 사이) 대차의 2번째 차축 오른쪽 바퀴(이하 사고바퀴)가 파손되어 궤도를 이탈하였고, 사고바퀴가 파손된 상태로 계속 진행하던 사고열차는 1㎞ 정도 지난 지점에서 바퀴 파손에 따른 운행 충격으로 사고차축이 탈락되었으며, 3km 정도 지난 지점에서 제동장치 공기관 파손으로 비상제동이 체결되면서 5km 정도 지난 지점에서 최종 정지되었다.

이 사고로 큰 인명피해는 발생하지 않았으나, 승객 7명이 경미한 부상을 입었고, 차량(차체, 대차, 화장실, 유리 등), 레일, 침목 및 전차선 설비 등이 파손되었으며, 215개 열차가 운행에 지장(지연 197개, 운휴 18개)을 받았다.

사조위는 사고발생 즉시 사고원인 조사에 착수하였고, 차량․잔해․레일 상태를 확인하고, 운행기록·무선녹취록·CCTV 영상을 확보․분석하는 등의 조사를 진행하였다.

특히, 멈춰선 사고열차 3~4km 후방 선로변에서 차량(대차)에서 탈락한 차축과 파손된 바퀴 조각 등이 발견됨에 따라 주행장치에 문제가 있었던 것으로 보고, 1월 10일 코레일에‘사고열차와 동일시기에 도입된 KTX 차량의 주행장치에 대한 특별점검 실시’를 긴급 안전권고하였으며, 철도공사는 1월 13일부터 1월 26일까지 파손된 바퀴와 동일시기에 도입된 동일 제작사 바퀴 전체(432개)를 교체하였다.

또한 사고 발생의 발단은 바퀴 파손에 있었던 것으로 보고, 그 원인을 밝히기 위해 사고바퀴에 대한 외관 검사, 파단면 분석, 기계적 성질시험(경도측정), 성분분석 등을 시행하였다.

조사결과 주요 내용은 다음과 같다.

사고원인은 ‘사고바퀴가 제작사양으로 정한 사용한도(마모한계)* 도달 이전에 피로파괴**로 파손된 것’이며,

* 마모에 따른 최대 사용가능 지름은 850mm이나, 사고당시 지름은 869mm
** 재료에 허용하중보다 작은 값이라 하더라도 반복하중이 장기간 작용하여 파괴되는 현상으로, 미세균열 등이 발생하여 점차 진행되다가 마침내 파단(파단면에 비치 마크(Beach Mark) 등 형성)

기여요인은 ‘① 파손 바퀴의 경도 및 인장강도가 제작 사양인 EN 13262 규격*의 최소 허용치보다 낮았고, 균열 시작지점에서 미세기공이 군집․분포되어 있었던 점, ② 기존 초음파검사 방식으로는 바퀴 전체 부위의 내부결함을 조기에 발견할 수 없었던 점’이다.

* 유럽의 바퀴 제작 규격(코레일에서 차량 발주 시 제작 사양으로 제시)

이에 사조위는 다음과 같이 4건의 안전권고를 발행하였다.

<한국철도공사> 3건(①은 사고 관련, ②․③은 운영상 미흡사항 개선 관련)

① 고속열차 바퀴의 발주, 제작, 검사, 유지관리 등 생애주기 전 단계의 품질 및 안전성 확보 방안을 마련하여 시행할 것. 특히, 바퀴 전체 부위의 내부결함을 조기에 발견할 수 있도록 초음파검사 방식 및 주기 등을 개선*할 것

* ‘22.5월부터 개선방안 마련․시행 중이나, 실효성 확보를 위해 추가 개선 검토 필요

② 고속열차 대차 헌팅* 발생 시 조치사항 및 바퀴의 삭정(성형을 위한 깎기)·초음파탐상 등의 정비․검사 주기를 준수토록 매뉴얼 등에 대한 교육 및 관리를 강화할 것

* 일정 수준 이상의 대차 좌우진동(발생 시 보고하여 점검 등 조치 필요)

③ 광명역 제어 담당 권역(서울역 기점 33~45㎞, 왕복 24㎞ 구간)에서 대차 헌팅이 빈번하게 발생하고 있는 사유를 검토하고, 필요시 개선 등의 조치를 취할 것

* 2021년 경부고속선 상․하행 전체구간(왕복 796.4㎞)에서 발생한 대차헌팅 총 4,791회 중 288회(6%)가 광명역 제어 담당 권역에서 발생(출처: 코레일)

<국토교통부> 1건(고속열차 바퀴 형식승인 이후 사후관리 관련)

① ｢철도안전법｣ 제31조(형식승인 등의 사후관리)에 따라 고속열차 바퀴에 대한 안전성 및 품질 확보 여부를 확인ㆍ점검할 것

이번 조사결과는 외부전문가 자문, 관계인 의견청취, 위원회 심의․의결(12.22) 등의 절차를 거쳐 확정되었으며, 자세한 내용이 수록된 조사보고서는 사조위 누리집(http://araib.molit.go.kr)에서 확인할 수 있다.

사조위 관계자는 “바로 관계기관에 조사보고서를 송부하여 안전권고 이행결과 또는 계획을 제출토록 하는 한편, 정기적으로 안전권고 이행 상황 점검 및 독려 등을 통해 유사 사고가 재발되지 않도록 최선을 다할 계획이다”라고 밝혔다.