안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
기차 선로의 이음새를 완전히 붙이지 않고 살짝 띄워놓는 것은 여름철 기온 상승으로 철제 레일이 늘어날 때 선로가 휘거나 튀어 올라 발생하는 탈선 사고를 막기 위한 열팽창 대비 공간 때문이라고 보면 됩니다.
철은 온도가 올라가면 입자 운동이 활발해져 길이가 늘어나는 성질이 있는데, 뜨거운 여름철에는 레일의 표면 온도가 치솟으며 레일 길이가 늘어나 이음새의 빈 공간이 늘어난 레일을 받아주는 완충지대 역할을 합니다. 만약 이음새 없이 레일을 바짝 붙여놓으면, 늘어난 철이 팽창하여 이음새를 이탈할 수 있어 휘어버리거나 위로 솟구쳐 대형 탈선 사고로 이어집니다. 과거 일반 열차에서 나던 덜컹덜컹 소리는 바로 이 띄워 놓은 이음새를 바퀴가 지날 때 마찰에 의해 나는 소리였으나 최근 KTX 같은 고속철도에서는 소음과 진동을 없애기 위해 레일을 수 km씩 하나로 길게 이어 붙인 장대레일을 주로 사용합니다. 이 경우 촘촘한 이음새를 없애는 대신 특수 신축이음장치를 구간별로 설치하고, 레일을 단단한 콘크리트 침목에 강력한 힘으로 고정해 열에 의해 늘어나려는 힘 자체를 억제하는 방식을 사용합니다.