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표제지 1

목차 3

한국철도공사 중앙선 아화역~영천역 사이 화물열차 탈선사고 4

개요 5

1. 사실 정보 7

1.1. 사고의 경위 7

1.2. 피해 사항 9

1.2.1. 인명피해 9

1.2.2. 물적 피해 9

1.2.3. 기타 피해 9

1.3. 관계자 인적정보 및 업무수행 사항 10

1.3.1. 견습 기관사 10

1.3.2. 기관사 11

1.3.3. 온산역 출발검사 13

1.3.4. 태화강역 수송원 13

1.4. 운전정보 15

1.4.1. 사고열차 운행기록 15

1.4.2. 녹취록 17

1.4.3. CCTV 영상 18

1.5. 차량정보 19

1.5.1. 사고화차의 탈선 상태 19

1.5.2. 사고열차의 조성 20

1.5.3. 사고 차량의 제원 21

1.5.4. 사고대차 22

1.5.5. 사고화차의 차축 베어링 23

1.5.6. 사고화차의 주행 장치 상태 24

1.5.7. 사고화차의 정비 현황 26

1.5.8. 사고화차 차축 베어링 윤활유(그리스)량 측정 31

1.5.9. 차축 베어링 결함 발생률 32

1.5.10. 엔드캡 고정볼트 조임치 33

1.5.11. 화차 탈선감지장치 33

1.5.12. 차축 온도 검지장치 설치계획 34

1.6. 선로정보 35

1.6.1. 현장 정보 35

1.6.2. 선로 유지관리 38

1.7. 신호 및 전기정보 40

1.7.1. 신호정보 40

1.7.2. 전차선 정보 43

1.8. 기상 정보 43

2. 분석 44

2.1. 관계자 업무수행 사항 분석 44

2.1.1. 견습 기관사 44

2.1.2. 기관사 44

2.1.3. 태화강역 수송원 45

2.1.4. 열차 감시의 적정성 45

2.2. 차량분석 46

2.2.1. 사고화차 주행 장치 46

2.2.2. 기본 정비(ES) 47

2.2.3. 사고화차의 엔드캡 탈락 47

2.2.4. 차축 베어링 정비 분석 48

2.2.5. 차축 베어링 표면결함 분석 보고서 요약 49

2.2.6. 윤활유(그리스) 분석 51

2.3. 선로분석 51

2.3.1. 선로정비 51

2.3.2. 선로점검 51

2.4. 신호분석 52

2.5. 종합분석 52

3. 결론 54

3.1. 조사결과 54

3.2. 사고원인 57

4. 안전권고 58

4.1. 한국철도공사에 대하여 58

[붙임] 한국철도공사 아화-영천역 화물열차 탈선사고 분석보고서 61

분석 결과 요약 62

1. 분석 개요 64

2. 파단면 분석 66

2.1. 외관 검사 66

2.2. 주사전자현미경(SEM) 검사 73

3. 미세조직시험 84

3.1. 베어링 외륜의 미세조직 EBSD 측정 84

4. 재질 분석 88

4.1. 경도측정 88

4.2. 성분분석 90

4.3. 윤활유 그리스 분석 91

5. 분석결과 94

6. 분석 장비 96

표목차 9

[표 1] 물적 피해 금액(공사 제공) 9

[표 2] 온산역 출발검사 체크리스트 13

[표 3] 태화강역 화물열차 출발검사 체크리스트 14

[표 4] 열차운행기록(DL7544호) 16

[표 5] 열차무선 녹취록 18

[표 6] 사고열차 조성 현황(XROIS 기록) 21

[표 7] 사고화차의 주요 제원 22

[표 8] 사고화차의 차륜 각부 측정 결과 24

[표 9] 사고 차량 유지보수 주기 및 축상 정비 항목 27

[표 10] 사고차량의 기본정비와 중정비 시행 일자 27

[표 11] 사고 차축 베어링 주행거리 및 장착 차량 29

[표 12] 사고화차 베어링 분해 정비 시행 현황 30

[표 13] 사고 차축 베어링 작업일지(정비 당시 763098호) 31

[표 14] 사고대차 2위 차축(좌, 우) 차축 베어링 그리스량 측정 결과 32

[표 15] 정비단별 차축 베어링 정비 및 교환 현황 33

[표 16] 차축 온도 검지장치 설치계획(공사 제출자료) 35

[표 17] 선로 정비기준 주요 항목(발췌) 38

[표 18] 선로 점검 종류 및 점검 시행 결과 38

[표 19] 선로점검차 점검 결과[레일결함] 39

[표 20] 사고구간 신호 설비 현황 40

[표 21] 탈선감지장치 관련 포항기관차승무사업소 운전게시(공사 제공) 44

[표 22] 열차감시 관련, 공사 「운전취급규정」 발췌 46

그림목차 4

[그림 1] 사고 위치도 4

[그림 2] 사고 개요도 5

[그림 3] 사고 화차(40288호) 부품 탈락 현황도 7

[그림 4] 최초 탈선 및 탈선감지장치 동작에 의한 정차 현황 8

[그림 5] 탈선감지장치 동작 상태 13

[그림 6] 화물열차 출발검사 매뉴얼(발췌) 15

[그림 7] 엔드캡이 없는 상태(좌측)와 엔드캡이 부착된 상태 비교(재현 사진) 15

[그림 8] 역 시설물 감시용 CCTV 영상 18

[그림 9] 사고화차(40288호) 차축 발열 CCTV 녹화영상 확인 지점 19

[그림 10] 탈선 화차 탈선 현황도 19

[그림 11] 탈선된 축상 및 화차 상태 20

[그림 12] 사고열차 조성도 20

[그림 13] 사고대차의 형상 및 구조 22

[그림 14] 사고화차의 윤축 및 축상 구조 23

[그림 15] TIMKEN사 차축 베어링 구조 24

[그림 16] 사고차축 상태 25

[그림 17] 회수된 차축 저널부, 엔드캡, 고정볼트 등 사고화차 부품 25

[그림 18] 사고 차축 및 차륜 상태 26

[그림 19] GI-1 정비기록표 캡처 28

[그림 20] 기본정비(1600km) 기록 KOVIS 입력 화면 캡처 29

[그림 21] 사고 베어링 분해정비 내역(KOVIS 입력화면 캡처) 30

[그림 22] 차축 탐상 결과보고서 캡처 31

[그림 23] 엔드캡 고정볼트 조임치 확인 33

[그림 24] 탈선감지장치 설치 위치 및 형상 34

[그림 25] 탈선사고 발생 현장 현황 36

[그림 26] 탈선사고 발생 현장 현황 37

[그림 27] 탈선 현장 부근의 선로 일람 약도 37

[그림 28] 사고 발생 개소에 대한 궤도검측 결과(사고 전, 2023.9.22.) 39

[그림 29] 사고 발생 개소에 대한 선형검측 결과(사고 발생 후) 39

[그림 30] 전자연동장치 유지보수부 동작 화면 및 취급, 동작 정보 43

[그림 31] L1 엔드캡 고정볼트의 홈, 나사산 마모 상태 및 나사산의 SEM 조직 48

[그림 32] 차축 베어링 롤러 표면의 결함 49

[그림 33] 스크래치와 불충분한 윤활의 원인으로 발생한 표면결함 51

붙임표목차 90

[표 1] 화물열차 롤러베어링 조립체 시료의 화학성분 90

[표 2] 유도결합플라즈마 분광기 성분분석 결과 92

[표 3] 수분측정기 수분 분석결과 93

붙임그림목차 64

[그림 1] 탈선 화물차 대차부, 축상 및 차축 파단부 64

[그림 2] 분석을 위해 인수받은 베어링, 축, 볼트 부품 및 그리스 65

[그림 3] 녹아내린 L1 베어링외륜, 차축 및 볼트 체결부 66

[그림 4] 녹아내린 L1 및 건전한 R1의 차축부와 베어링부 67

[그림 5] L1 및 R1 베어링부 손상 68

[그림 6] 각 차축의 롤러 베어링부와 롤러 표면의 외관검사 69

[그림 7] 베어링 롤러 표면에 형성된 히트 스트리크 71

[그림 8] 롤러와 베어링 외륜에 발생한 표면결함 72

[그림 9] 롤러와 베어링 외륜에 발생한 표면결함 72

[그림 10] 스크래치와 불충분한 윤활의 원인으로 발생한 표면결함 74

[그림 11] (가) R1의 롤러 표면 히트 스트릭크의 EDX-SEM 결과 76

[그림 11] (나) R1의 롤러 표면 히트 스트릭크의 EDX-SEM 결과 77

[그림 11] (다) R1의 롤러 표면 스크래치 부 EDX-SEM 결과 78

[그림 12] R1 베어링부 외륜 표면부 SEM 미세조직 79

[그림 13] (가) R1 베어링부 외륜 내 표면 전체영역 EDX-SEM 결과 81

[그림 13] (나) R1 베어링 외륜 내 표면 스크래치부 EDX-SEM 결과 82

[그림 14] L1 캡과 축 고정 볼트 홈과 볼트 SEM 조직 83

[그림 15] EBSD에 의한 외륜 L1단면의 미세조직 및 결정방위 측정 85

[그림 16] EBSD에 의한 R1 단면의 미세조직 및 결정방위 측정 87

[그림 17] L1 및 R1 베어링 외륜 표면부와 중앙부 단면의 마이크로 비커스 경도 측정 89

[그림 18] 그리스 시료 4종 91

[그림 19] 적외선 분광기 구조분석 결과 93

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