[사이언스] (왜 그럴까요?) '철로에 깔린 자갈'
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한적한 시골의 기찻길을 걸어본 경험은 누구나 한번쯤 갖고 있다.
그러나 기찻길을 걷기란 그리 쉽지가 않다.
버팀목 사이에 자갈이 깔려있어 걸음걸이가 불편하기 때문이다.
그렇다면 왜 철로에는 하필 자갈이 깔려있는 것일까.
흙이나 모래를 깔면 안되는 것일까.
결론부터 말하자면 버팀목에 가해지는 열차의 무게를 자갈이 가장 효과적
으로 분산시켜 줄수 있기 때문이다.
철로는 보통 나무나 콘크리트로 만든 침목위에 놓여 있다.
특히 나무는 일정한 탄성을 갖고 있고 온도차에 따른 물성의 변화가 적어
가장 일반적으로 쓰인다.
만약 탄성이 부족하거나 기온에 따른 성질의 변화가 큰 버팀목을 사용하면
철로의 간격을 불안정하게 만들 수 있다.
그러나 나무 버팀목도 열차의 하중을 오랫동안 받으면 제 역할을 잃게 된다.
이것을 방지하기 위해 나무 버팀목 사이에 자갈을 깐다.
즉 자갈은 마찰력으로 침목을 받쳐 정해진 위치에서 벗어나지 않도록
붙잡아 주는 역할을 한다.
침목이 열차의 무게에 의해 눌리면 그 중량을 자갈을 통해 넓게 분산시키는
것이다.
철로 주변에 아무렇게나 널려 있어 하찮게만 보이는 자갈도 과학적인 원리
에 의해 깔려 있는 것이다.
( 한 국 경 제 신 문 1999년 3월 31일자 ).
그러나 기찻길을 걷기란 그리 쉽지가 않다.
버팀목 사이에 자갈이 깔려있어 걸음걸이가 불편하기 때문이다.
그렇다면 왜 철로에는 하필 자갈이 깔려있는 것일까.
흙이나 모래를 깔면 안되는 것일까.
결론부터 말하자면 버팀목에 가해지는 열차의 무게를 자갈이 가장 효과적
으로 분산시켜 줄수 있기 때문이다.
철로는 보통 나무나 콘크리트로 만든 침목위에 놓여 있다.
특히 나무는 일정한 탄성을 갖고 있고 온도차에 따른 물성의 변화가 적어
가장 일반적으로 쓰인다.
만약 탄성이 부족하거나 기온에 따른 성질의 변화가 큰 버팀목을 사용하면
철로의 간격을 불안정하게 만들 수 있다.
그러나 나무 버팀목도 열차의 하중을 오랫동안 받으면 제 역할을 잃게 된다.
이것을 방지하기 위해 나무 버팀목 사이에 자갈을 깐다.
즉 자갈은 마찰력으로 침목을 받쳐 정해진 위치에서 벗어나지 않도록
붙잡아 주는 역할을 한다.
침목이 열차의 무게에 의해 눌리면 그 중량을 자갈을 통해 넓게 분산시키는
것이다.
철로 주변에 아무렇게나 널려 있어 하찮게만 보이는 자갈도 과학적인 원리
에 의해 깔려 있는 것이다.
( 한 국 경 제 신 문 1999년 3월 31일자 ).