KTX차량이 운행하는 경부고속철도 급곡선부에는 레일 파상마모가 발생되어 진행되고 있다. 본 연구에서는 현장측정을 통해 수집된 레일마모 데이터 비교와 ADMS/RAIL의 해석을 통해 차륜과 레일에서 작용하는 탈선계수(Q/P)를 분석하였으며, 기 연구된 곡선부에서 스틱-슬립에 의한 스킬소음 방사해석을 통하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
첫 번째는 경부고속철도 급곡선부 레일마모에 대한 현장측정을 통해 KTX차량 답면구배(1/20)와 레일 답변구배(1/20, 1/40)는 레일 파상마모에 큰 영향이 없다는 결론을 얻을 수 있었다.
두 번째는 ADMS/RAIL의 해석을 통해 곡선부 통과시 원심력에 의하여 외측레일에서의 접촉력 증가로 인하여 외측의 전두부 차륜의 탈선계수는 내측보다 크다는 것을 확인하였으며, 외측레일에서는 원심력에 의해 차륜의 회전을 수반한 큰 슬립(slip)에 의해 편 마모가 발생하고 레일두부 상면에도 일정한 간격의 파상마모가 발생될 수 있으며, 내측레일에는 파상마모가 발생한 것으로 확인되었다.
세 번째는 철도차량을 모사한 스킬소음발생장치를 통해 기 연구된 곡선부에서의 차륜과 레일간의 스틱-슬립에 의한 스킬소음 방사해석결과 차륜과 레일간의 스틱-슬립은 0.3~0.4초의 주기로 발생되며 KTX 전용선인 경부고속철도 급 곡선부에서는 차륜마다 일정한 스틱-슬립이 주기적으로 반복되어 파상마모가 발생한 것으로 판단한다.
네 번째는 레일 파상마모 저감을 위해 현재 시행되고 있는 레일연마와 차륜도유를 포함한 급곡선부 콘크리트궤도 확대 적용, 내측레일 경두레일 적용, 외측레일 도유를 실용적인 대책으로 제시하였고 장기적인 대책으로는 KTX관절대차의 조향성을 향상시킬 것을 제시하였다.
아울러, 본 연구는 KTX차량 운행시험을 통한 분석이 이루어지지 않았으므로 실제 KTX 차상 및 지상에서 윤중·횡압·스킬소음·차륜/레일의 슬립을 측정할 수 있는 등의 장비를 장착하여 레일 파상마모의 명확한 원인분석과 파상마모 저감을 위한 연구가 수행되어야 한다.