▲ 사고 개요도 (국토교통부 제공)  © 국토교통뉴스

[국토교통뉴스=변완영 기자] 올해 초 발생한 KTX 궤도이탈 사고가 바퀴파손에 따른 충격으로 사고 차축이 탈락된 것으로 밝혀졌다. 이는 장기간의 열차의 하중이 반복됨으로 파단면이 파괴되는 것이다.

국토교통부 항공철도사고조사위원회(이하 사조위)는 지난 1월 5일 경부고속선 하행선 대전~김천구미역 사이(충북 영동군 영동읍 관내)에서 발생한 한국철도공사(코레일)‘ KTX-산천 고속열차’ 궤도이탈 사고에 대한 조사결과를  26일 공표했다.

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

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 안전권고했다. 이에  코레일은 1월 13일~26일까지 파손된 바퀴와 동일시기에 도입된 동일 제작사 바퀴 전체(432개)를 교체했다.

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

조사결과 사고원인은 ‘사고바퀴가 제작사양으로 정한 사용한도(마모한계) 도달 이전에 피로파괴로 파손된 것’이었다. 피로파괴는 허용하중보다 작더라도 장기간 반복적으로 하중이 작용해 파괴되는 현상이다.

기여요인은 ▲파손 바퀴의 경도 및 인장강도가 제작 사양인 EN 13262 규격의 최소 허용치보다 낮았고, 균열 시작지점에서 미세기공이 군집․분포되어 있었던 점 ▲기존 초음파검사 방식으로는 바퀴 전체 부위의 내부결함을 조기에 발견할 수 없었던 점이다.

이에 사조위는 코레일에 대해서는 고속열차 바퀴의 발주·제작·검사·유지관리 등 생애주기 전 단계의 품질 및 안전성 확보 방안을 마련해 시행하고, 특히 바퀴 전체 부위의 내부결함을 조기에 발견할 수 있도록 초음파검사 방식 및 주기 등을 개선할 것을 권고했다.

또한  고속열차 대차 헌팅(좌우진동) 발생 시 조치사항 및 바퀴의 삭정(성형을 위한 깎기)·초음파탐상 등의 정비․검사 주기를 준수토록 매뉴얼 등에 대한 교육 및 관리를 강화할 것을 주문했다. 이와 함께 광명역 제어 담당 권역에서 대차 헌팅이 빈번하게 발생하고 있는 사유를 검토하고, 필요시 개선 등의 조치를 취하라고 요구했다.

더불어 국토부에는‘철도안전법’ 제31조(형식승인 등의 사후관리)에 따라 고속열차 바퀴에 대한 안전성 및 품질 확보 여부를 확인ㆍ점검할 것을 요청했다.

사조위 관계자는“바로 관계기관에 조사보고서를 송부해 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.

한편 사고바퀴가 파손된 상태로 계속 진행하던 사고열차는 1㎞ 정도 지난 지점에서 바퀴 파손에 따른 운행 충격으로 사고차축이 탈락됐으며, 3km 정도 지난 지점에서 제동장치 공기관 파손으로 비상제동이 체결되면서 5km 정도 지난 지점에서 최종 정지됐다.

이 사고로 303명의 탑승자중 큰 인명피해는 발생하지 않았으나, 승객 7명이 경미한 부상을 입었고, 차량(차체, 대차, 화장실, 유리 등), 레일, 침목 및 전차선 설비 등이 파손됐으며, 215개 열차가 운행에 지장(지연 197개, 운휴 18개)을 받았다.