철도 목침목은 양질의 목재 수급이 어려워짐에 따라 목침목의 품질이 저하되고 있고, 제작 과정에서 첨가되는 방부제의 일종인 크레오소트유의 환경 유해성으로 인해 국내외 철도 궤도분야에서 점차 그 사용이 감소되고 있다. 목침목을 대체할 수 있는 대체품 개발이 요구되는 상황에서, 목침목 대비 환경부하를 저감시키고 하중 저항성 및 내구성 향상이 가능한 플라스틱 침목에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 목침목 대체를 목표로 하는 플라스틱 침목의 성능 정립을 위하여 목침목의 정동적 강성 및 강도 시험을 수행하고 그 결과를 분석하였다.

본 연구는 루가구의 멍에 실험에서 휨거동 및 보강효과 등의 특성을 파악하였다. 실험 결과, 기준실험체는 가력하중 초기부터 하단에서 휨균열이 발생하여 파괴로 진행되었으나 탄소섬유막대 보강실험체는 실험체 상부에서 압축에 의한 수축현상이 발생하여 압괴되거나 보강재의 파단으로 파괴되어 초기하중부터 보강효과가 발휘되는 것으로 사료된다. 보강실험체는 기준실험체에 비해 항복강도는 6% ~38%, 최대강도는 8%~17% 높은 강도를 나타내었다. 탄소섬유막대로 휨 보강한 실험체는 휨처짐 제어의 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다. 보강실험체의 연성계수는 기준실험체에 비해 평균 141% 정도 증가되는 것으로 나타나 구조적으로 연성 거동을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.