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기획특집/연재

JR 히가시니혼(東日本)의 GV-E400계 신형 전기식 디젤 동차

  JR 히가시니혼(東日本)의 신형 디젤동 GV-E400계가 최근 완성되었다. 전기식을 처음 적용한 것이 큰 특징으로써 운용되는 지역에 대응한 설비도입과 서비스 개선도 하였다.


  


1량 운전과 2량 운전의 2 종류


  2018년 1월 16일(화)에 낙성된 JR동 일본의 신형 디젤 레일카"GV-E400계"의 양산 선행차.이 회사의 디젤 엔진 차량으로는 처음으로 "전기식"을 채용하는 게 큰 특징이다.
  GV-E400계의 특징은 그것만이 아니다. 운용하고 있는 니가타(新潟) 혹은 아키타(秋田)의 기후 조건에 따른 설비도입 및 서비스의 개선 등도 도모하고 있다.


개발경위


GV-E400계는 니가타 지구와 아키타 지구의 보통열차를 도입하고 있는 신형 디젤동차이다. 이 지역의 보통열차는 국철시대의 1979년도[쇼와(昭和) 54]에 등장한 키하 40계 디젤동차를 사용하였으며, 노후화에 따른 관리비 상승과 서비스 설비의 열화같은 문제를 안고 있었다

그래서 JR 히가시니혼은 니가타와 아키타에서 사용하고 있는 키하 40계를 신형 차로 교체하는 것을 계획하였다. 우선 GV-E400계 양산 선행 차를 도입하여 성능평가 및 각종 시험을 실시한 후 그 결과를 반영한 양산 차를 제작하기로 하였다.

 

▣ 편성구성


이번에 완공된 양산 선행차는 3량이다. GV-E4001(GV-E400 1)GV-E4011(GV-E401 1), GV-E4021(GV-E402 1)이 제작되었다.

GV-E400형은 차체 양쪽에 운전대를 만들어 1량만으로 운전이 가능하다. GV-E401형과 GV-E402형은 한 쪽만 운전대를 만들어 2량으로 하나의 편성으로 구성하였다. 화장실은 GV-E400형과 GV-E401형에 마련되고 있다.

키하 40계의 차량에는 양측에 운전대를 마련한 키하 40형이 GV-E400형에 해당한다. 한쪽으로 운전대를 마련한 키하 47형과 키하 48형이 GV-E401형과 GV-E402형에 상당한다고 할 수 있다.

 

▣ 스테인레스 차체

GV-E400계와 키하 40계는 등장시기가 약 40년 차이가 난다. 기술의 진화와 시대변화에 맞추어 다양한 부분이 크게 변화했다.

 

- 차체・외양

1량의 크기는 키하 40계보다 조금 작고, 길이가 19.5m× 전폭 2.8m× 전고. 64m이다. 차체는 키하 40계가 철강이고, GV-E400계는 스테인리스 제이다. 한 쪽 2개소의 출입구는 키하 40계와 마찬가지로 이용자가 버튼조작으로 문을 여닫는 반자동 문으로 되어 있다. 유리창은 자외선 차단 기능을 갖춘 강화유리를 채용하였으며, 이럼에 따라 커튼을 생략하였다.

부식에 강한 스테인리스이기 때문에 차체 전체를 도장하지 않았다. 다만, 운전대는 검게 하고, 창문 아래는 엑센트 색이 넣었다. 니가타 지사는 오랫동안 연선의 일상을 지탱하는 공공 교통기관으로써 신뢰감과 안정감을 느낄 수 있는 강력함과 시대가 변하더라도 풍화하지 않는 심플함을 겸비하게 디자인하였다.

 

▣ 동절기 대책과 좌석개량


1량의 정원은 1량으로 운전할 수 있게 화장실을 겸비한 GV-E400형이 99. 2량 편성은 화장실을 겸비한 GV-E401형이 111, 화장실이 갖추지 않은 GV-E402형이 121명이다. 니가타 지사에 따르면 키하 40계의 정원은 1량 편성이 96, 2량 편성이 108~128.약간의 증감은 있지만 거의 같다.

 

- 내장ㆍ좌석

실내는 손님을 감싸게 하여 안심해도 되는 공간을 목표로 전체를 포근한 따오기 핑크색을 토대로 한 풀 색채로 통일했다고 한다. 차내조명은 LED를 채용했다.

또 출입문과 좌석 사이에는 대형 소매 칸막이를 설치하였다. 이용자 자신이 출입문 버튼을 누르고 출입문을 여닫는 반자동 기능과 함께 좌석의 한 공간에 외기가 직접 들어가지 않도록 하였다. 엄동설한의 니가타 지구와 아키타 지구에서 운용할 수 있게 하였다.

좌석은 롱 시트와 박스 시트(2인용과 4인용)을 조합해서 배치되어 있다. 박스 시트는 좌석의 간격을 키하 40계보다 180mm 넓히고, 쾌적성 향상을 도모하였다.

화장실은 전동 휠체어에 대응하고, 배리어프리 대책을 강화하였다. 우선석과 자유공간은 바닥을 분류하여 알기쉬운 안내를 목표로 삼고 있다.

 

▣ 전기식의 장점


GV-E400계의 최대 특징은 구동시스템이다. JR 히가시니혼의 디젤엔진 차으로는 처음 전기식을 채용하였다.

 

- 구동시스템ㆍ속도

키하 40계를 포함 기존 디젤 엔진 차는 엔진의 회전력을 액체 변속기(토크 컨버터)와 감속기에서 차륜에 전달하는 액체식이 일반적이었다. 이것에 대해 GV-E400계가 채용한 전기식은 엔진 회전력으로 발전기를 돌려 발생한 전기를 사용하여 견인전동기를 움직인다.


전기식은 액체식보다 속도를 조절하기 쉬워 신속화도 도모할 수 있다는 이점이 있다. 최고 운전속도는 키하 4095km/h이며, GV-E400계는 5km/h를 향상시킨 100km/h이다. 속도를 향상시킴에 따라 소요시간을 단축시키는 것을 기대하고 있다.


한편, 전기식은 디젤엔진과 발전기뿐만 아니라 견인전동기 등 전동차와 같은 기기를 탑재해야 한다. 액체식보다 차량이 무거워지기 쉬워 선로에 부담이 액체식보다 크다는 단점이 있다. 특히 일본의 경우 연약한 지반 위에 레일 위에 무거운 차량을 대응하지 않는 낮은() 규격의 노선이 많아 액체식을 보급했다는 면도 있다.


그러나 최근에는 견인전동기 등 기기의 소형화와 경량화 기술이 발달한 것도 있으며, 액체식과 중량의 격차가 줄어들고 있다. 키하 40계의 무게는 약 36~38톤이지만 GV-E400계는 39.7~42.2톤으로 몇 톤정도 증가하고 있다. 단점을 축소하여 전기식의 장점을 살리게 된 것도 JR 히가시니혼이 전기식 디젤 차를 도입하게된 이유 중 하나이다.


그밖에 JR 히가시니혼의 경우는 경영 면에서 장점도 있다.

전기식은 엔진을 제외하면 전동차와 같은 기기를 사용하는 부분이 많은 기술개발과 매일 유지 관리작업을 전동차와 공통화할 수 있다. JR 히가시니혼은 현재 약 13,000량의 철도차량을 보유하고 있다. 그 가운데 약 12,000량을 전동차가 차지하고 있다. 이 회사가 전동차의 기술개발과 유지관리 작업에서 쌓아 온 경험을 전기식 디젤동차에도 적용하기 때문에 개발비나 보수비용 등을 줄일 수 있다.

 

▣ 사양

니가타 지사는 양산 선행차를 사용하여 성능평가와 기술검증을 실시하였다. 2월부터 각종 시험을 시작한 후 승무원의 운전훈련과 유지보수의 교육훈련이 열릴 예정이다.

 

- 향후일정ㆍ운행구간

양산 차는 양산 선행차의 시험결과를 반영시켜 제작하여 우선 2019년도까지 니가타 지구에 투입할 예정이다. 니가타 지구에 도입되는 GV-E400계의 운용구간은 우에쓰 혼센(羽越本線)의 니쓰(新津) ~ 사카타(酒田) , 신에츠 혼센(新越本線)의 니쓰(新津) ~ 니가타(新潟) , 오네사카 센(米坂線)의 요네자와(米澤) ~ 사카쵸(坂町) , 반에쓰사이 센(磐越西線)의 아이즈 와카마츠(會津若松) ~ 니쓰(新津) 간이다.


한편, 아키타(秋田) 지구에는 2020년도에 도입할 예정으로 되어 있다. 니가타 지구의 운용범위에다 쓰가루 센(津輕線)의 아오모리(靑森) ~ 민마야(三廐) , 고노 센(五能線)의 히가시 노시로(東能代) ~ 카와베(川部) , 오우 혼센(羽越本線)의 아키타(秋田) ~ 히가시 노시로(東能代) 간과 히로사키(弘前) ~ 아오모리(靑森) 간으로도 운행하게 된다.

    

 

     りものニュース, 2018. 2. 3.


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