| 철도사고 요약도 | |||
| 사고일시 | 2023년 10월 18일 07시 15분경 | ||
| 사고유형 | 탈선 | ||
| 사고원인 | 베어링 발열로 인한 차축 절손 | ||
| 사고지점 | 중앙선 아화~영천 구간 상선 금노터널 내 청량리 기점 346k800 지점 | ||
| 피해 | 인명 | 없음 | |
| 차량 | 화차 1량 차축 절손 및 베어링 소손 등 | ||
| 시설 | 레일체결구, 절연블록, 레일패드 파손 등 | ||
| 기타 | 영천역 경유 일반열차 운행중지 | ||
| 운영기관 | 한국철도공사 | ||
| 사고열차 | 열차종별 | 화물열차 | |
| 열차번호 | 제3956열차 | ||
| 출발역 | 동해선 태화강역 | ||
| 도착역 | 중앙선 제천조차장 → 중앙선 영천역(타절) | ||
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1. 개요
2023년 10월 18일 07시 15분경 중앙선 아화역~영천역 구간에서 화물열차가 궤도를 이탈한 사고이다.2. 경위
2023년 10월 18일 한국철도공사 화물열차 제3956열차(이하 '사고열차'라 한다)가 태화강역에서 화물열차 출발검사를 받고 06:10경 출발하였다. 사고열차가 아화역을 통과할 때 18번 화차(이하 '사고화차'라 한다)의 전부대차 1위 차축(이하 '사고차축'이라 한다) 좌측 저널부[1]가 아화역 구내에 탈락하였다. 차축 일부가 탈락된 상태로 금노터널을 약 53km/h의 속도로 운행중 청량리 기점(이하 '량기'라 한다)346k827 지점에서 사고차축 차륜이 레일을 타고 올라 약 27m를 진행하여 량기 346k800 지점에서 선로 좌측으로 탈선하였다.사고열차에 연결된 화차 21량은 사고발생 5일 전(10월 13일) 태화강역에서 차량직원의 기본정비(ES)와 수송원의 출발검사를 받은 후, 제Y3966열차로 온산역으로 이동하여 항공유를 적재, 사고발생 전일(10월 17일) 온산역 수송원으로부터 출발검사를 받은 후 제6510열차로 태화강역을 향해 출발하였다. 제6510열차가 개운포역을 통과하여 개운포~태화강 구간 선암1터널을 운행할 때 사고차축 좌측 엔드캡이 탈락하였고, 11월 5일 선암1터널 출구 좌측에서 엔드캡과 고정볼트가 발견되었다.
사고 당일 06시 10분경 사고열차 견습기관사는 태화강역 수송원으로부터 출발검사가 양호하다는 통보를 받고 목적지인 제천조차장을 향해 태화강역을 출발하였다. 사고열차가 아화역을 통과할 때 사고차축 좌측 저널부가 아화역 구내 선로 위에 탈락하였다. 이후 영천역 진입 전 금노터널 내 량기 346K827 지점에서 사고차축 차륜이 레일을 타고 올라 27m를 진행한 후 량기 346k800 지점에서 선로 좌측으로 탈선하였다. 탈선 상태로 터널을 주행하던 중 사고화차에 설치된 탈선감지장치[2]가 동작하여 사고열차에 자동으로 비상제동이 체결되어 량기 345k844 지점에 사고화차가 최초 정차하였다(07:14).
사고열차의 견습기관사는 비상제동이 체결되자 이를 ATP 오동작으로 인식하여 비상제동을 완해한 후 출발하였으나 다시 자동으로 비상제동이 체결되는 현상이 발생하였다. 이후 비상제동 완해 및 ATP 재부팅 등 조치를 한 후 다시 출발하는 조치를 4회 반복하여, 최초 정차지점으로부터 약 368m를 더 진행하였으며, 최초 탈선지점으로부터 약 1,324m를 지난 량기 345k476 지점에 최종 정차하였다.
| No | 차량번호 | 차종 | 화물적재 | 도착역 | 차중률 | 차장률 |
| 7544 | 특대형디젤75 | - | - | - | - | |
| 1 | 51109 | 무개차 | 공 | 제천조 | 0.5 | 1.00 |
| 2 | 50621 | 무개차 | 공 | 제천조 | 0.5 | 1.00 |
| 3 | 50651 | 무개차 | 공 | 제천조 | 0.5 | 1.00 |
| 4 | 40290 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 5 | 40258 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 6 | 40095 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 7 | 40028 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 8 | 945123 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 9 | 40313 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 10 | 40207 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 11 | 40329 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 12 | 40156 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 13 | 40312 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 14 | 945122 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 15 | 40284 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 16 | 40257 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 17 | 40304 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 18 | 40288 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 19 | 40220 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 20 | 40325 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| 21 | 40295 | 경질유차 | 영 | 제천조 | 1.70 | 0.90 |
| ※ 사고열차의 1~3번 화차는 격리차임[3] | ||||||
3. 피해
3.1. 인명피해
이 사고로 인한 인명피해는 없었다.3.2. 시설 피해
이 사고로 시설 분야에서 레일 체결구, 절연블록, 레일패드 등, 신호 분야에서 ATP용 발리스 고정대 1조 파손 등 총 83.8백만원의 물적 피해가 발생하였다.3.3. 차량 피해
이 사고로 차량 분야에서 화차 1개 차축 절손 및 베어링 소손 등 총 31백만원의 물적 피해가 발생하였다.3.4. 기타 피해
이 사고로 영천역을 경유하는 일반열차의 운행이 중지 및 조정되었다.- 전구간운휴: 1754, 1792, 1756, 1778, 1794, 1753, 1773, 1793, 1775, 1755, 1795, 1757
- 구간운휴
- 제1756열차: 신경주~동대구 운행중지 및 버스 대체수송
- 제1604열차: 부전~영주 운행중지, 태화강~영주 버스 대체수송
- 제1777열차: 동대구~신경주 운행중지 및 버스 대체수송
- 제1603열차: 영주~부전 운행중지, 영주~태화강 버스 대체수송
4. 분석
사고열차 운행구간 중 사고화차의 차축상태 파악이 가능한 CCTV 영상을 확인한 결과, 외동역을 통과할 때(06:32) 사고화차 전부대차 좌측에서 불꽃이 발생하는 것이 최초 확인되었다. 이후 신경주역 통과 시에는 확인되지 않았고 모량신호장과 아화역을 통과할 때는 불꽃 발생이 계속 확인되었다.사고화차(40288호)는 전부대차 사고차축 좌측 베어링 발열에 의해 차축 저널부가 절손되어 진행방향 좌측으로 탈선되었다. 사고현장에서의 각 축상의 상태는 사고차축 좌측 차륜은 진행방향 좌측으로 탈선되었고, 우측은 축상하우징과 차륜 사이에 레일이 끼인 상태였다. 사고차축의 좌측 차륜이 탈선된 후 우측 축상하우징과 차륜 사이에 레일이 끼여 끌리면서 대차 유동을 막아 2위 차축은 탈선되지 않았다. 사고화차는 2003년 5월 28일 제작되었고 주요 제원은 다음과 같다.
| 구분 | 제원 |
| 전장 | 12,000mm |
| 전폭 | 3,180mm |
| 전고 | 4,337mm |
| 고정축거 | 1,800mm |
| 최고속도 | 110km/h |
| 자중 | 22t |
| 하중 | 50t |
| 대차 | 용접대차 |
| 차축 | RCT-D축 |
| 제동 | KRF-3, 양압식 |
사고 직후 측정한 차륜내면간 거리, 플렌지 높이 및 두께 등 각부의 치수는 모두 기준치 이내였고, 사고차축 외 다른 차축은 특이사항이 확인되지 않았다.
사고화차의 엔드캡은 사고열차 운행 전날 탈락한 것으로 확인되었으나, 고정볼트의 이완이 언제부터 시작되었는지는 확인되지 않았다. 다만 엔드캡 나사산의 마모 상태와 전자현미경 관측을 통한 정밀검사에서 고온의 영향이 없는 것으로 보아 고정볼트는 베어링부가 고온이 되기 전에 탈락한 것으로 분석되었다. 엔드캡 탈락 이후 주행 시 진동이나 충격 등으로 차축 베어링 씰이 밀려나거나 파손되어 그리스가 누출되면서 윤활 부족이 가속화된 것으로 판단되었다.
윤활유(그리스)는 각 차축 베어링에서 샘플을 채취해 신품과 비교 분석한 결과 구조적 특성에서 변질이 없고 철을 포함한 금속 성분은 그리스에 유입되지 않았다. 다만 사고차축의 그리스 주입량은 분해정비 당시 기준인 340g을 주입한 것으로 기록되어 있었으나, 현재의 기준량(283.5g±10%)보다 적은 L2는 179g, R2는 214g로 확인되어 그리스가 기준치보다 적게 주입되었을 것으로 분석되었다.
선로상태나 점검, 신호 등은 적정하게 관리되어 이번 사고에 영향을 줄 수 있는 특이사항은 확인되지 않았다.
사고열차 견습기관사는 탈선감지장치의 기본 동작, 설치 위치, 이상 발생 시 차단 요령 등에 대하여 게시교육을 받은 것으로 확인되었으나, 사고 당시 비상제동이 체결되어 정차할 때 탈선감지장치가 동작한 것을 인지하지 못하고 반복적으로 출발을 시도했던 것으로 확인되었다. 또한 사고 등으로 정차하였을 경우 운전취급규정 제276조에 따라 정차사유를 관제사 또는 역장에게 보고하여야 했으나 영천역 로컬관제원의 무선전화 호출을 받은 후에 응답한 것으로 확인되었다.
사고열차 기관사는 비상제동으로 정차 후 열차후부를 확인할 때 최후부까지 확인하지 않아 사고화차의 탈선상태 및 탈선방지장치 동작밸브의 상태를 발견하지 못하였고, 탈선감지장치의 자동복귀 기능을 알지 못한 것으로 확인되었다.
태화강역에서 출발검사를 할 때 「화물열차 출발검사 매뉴얼」에 베어링 회전 확인이 있었으나, 수송원은 해당 항목이 출발검사 체크리스트에 없어 확인하지 않았다고 하였다.
5. 원인
항공철도사고조사위원회는 이번 사고의 원인을 다음과 같이 결정하였다.- 원인: 사고 화차의 차축 베어링 과열로 해당 부분의 차축이 절손되어 윤축이 유동된 것
- 기여요인
① 사고 차축 베어링(L1) 분해정비 주기 도래 전에 표면결함이 진행된 것을 발견하지 못한 점
② 차축 베어링 분해정비 시 윤활유(그리스)량이 기준량보다 적게 주입된 점
③ 화물열차 출발검사 시 엔드캡이 탈락하여 없어진 것을 발견하지 못한 점
④ 열차운행 중 차축 온도를 실시간으로 감지할 수 있는 설비가 없는 점
따라서 이번 사고에 대하여 5건의 안전권고를 발행하였다.
① 화차 차축 베어링의 결함을 조기 발견할 수 있도록 정비 방안을 개선할 것
② 화차 차축 베어링 분해정비 시 정량의 윤활유(그리스)가 주입되도록 관리할 것
③ 화물열차 출발검사 매뉴얼에 엔드캡 회전 확인, 엔드캡 탈락 유무 확인 등을 보완하여 체크리스트에 반영하고 관계자 교육을 강화할 것
④ 열차 운행 중 차축 발열을 검지할 수 있는 체계를 조기에 마련할 것
⑤ 화차 탈선감지장치 동작 시 확인 절차를 마련하고 기관사 등 관계자 교육을 시행할 것
② 화차 차축 베어링 분해정비 시 정량의 윤활유(그리스)가 주입되도록 관리할 것
③ 화물열차 출발검사 매뉴얼에 엔드캡 회전 확인, 엔드캡 탈락 유무 확인 등을 보완하여 체크리스트에 반영하고 관계자 교육을 강화할 것
④ 열차 운행 중 차축 발열을 검지할 수 있는 체계를 조기에 마련할 것
⑤ 화차 탈선감지장치 동작 시 확인 절차를 마련하고 기관사 등 관계자 교육을 시행할 것
6. 대응
6.1. 한국철도공사
한국철도공사는 홈페이지 및 SNS를 통해 탈선사고로 인하여 영천역을 경유하는 일반열차 운행이 중지 및 조정되었다고 밝혔다.이번 사고로 운행중지된 구간에 대하여 버스로 대체수송을 실시하였다.