한국철도공사 341000호대 전동차

한국철도공사 341000호대 전동차
철도차량 정보
운영	한국철도공사
제작	한진중공업/대우중공업/현대정공/KOROS/현대로템
제작연도	1993년 ~ 생산중
구조	1편성 10량
제원
궤간	1,435 mm (표준궤)
최고속도	110 km/h (1~3차분) 120 km/h (4차분~)
엔진	WN 드라이브
가속도	35 km/h까지 3.0 km/h/s
감속도	3.5 km/h/s (상용) 4.5 km/h/s (비상)
제동	회생제동 병용 전기지령식 공기 제동
전기	교류 25 kV, 60 Hz, 가공전차선 직류 1,500 V, 가공전차선
제어	AC VVVF 인버터 1C4M 도시바 GTO 사이리스터 도시바 IGBT (1~3차분 일부 개조차량) 현대로템 IGBT (4차분~)
보안	ATS, ATC

상세

수도권 전철 4호선에서 운행 중인 한국철도공사 소속 전동차이다. 변경 전 차호는 2000호대였으며, 변경 전 편성 번호는 수인분당선 차량과 섞여 있어 다소 불규칙하다.

모든 차량이 ATS, ATC 및 직류, 교류 겸용 차량이다.

구분

1차분

사양

1993년부터 1999년까지 도입된 VVVF 전동차의 세대로, 한국철도에 VVVF 시대를 연 최초의 차량군이다. 도입 시기 상으로 당시 서울지하철공사의 신형 4000호대 VVVF 차량보다 1달 정도 빨리 도입되어 한국철도 최초의 VVVF 차량군에 해당된다.

1970년대까지 세계 철도에서 전동차는 대부분이 직류 전동기를 사용하고, 기초적인 전류량 제어법 등을 사용한 경우가 대부분이었다. 하지만 1970년대부터 전자 공학이 급속히 발전되면서, 교류 유도 전동기가 개발되었다. 기존 전류량 제어법의 가장 대표적인 제어법인 저항 제어 장치는 저항기가 온도에 굉장히 민감했기 때문에 추운 지방에서 운용하기에는 저온에 의한 저항 감소 등으로 과전류 고장률이 높아지는 등 애로사항이 많았다. 헬싱키 메트로가 1970년대 초 교류 전동기와 교류 인버터를 사용한 차량을 개발하기 시작했고, 1977년부터 사용이 시작되면서 VVVF 시대를 열었다. 이후 독일철도 E 101 전기기관차 등 본격적으로 VVVF를 사용하는 차량이 늘어나기 시작하면서 VVVF 기술이 발전한다.

전기전자 기술 산업에 역점을 둔 일본은 이런 시류를 타고 1980년대부터 본격적으로 VVVF 차량을 개발한다. 오사카 시영 지하철 20계 등 간사이 권 일대 사철을 중심으로 초기형 VVVF 차량이 개발, 도입되기 시작했으며, 보수적인 일본국철도 말기 1986년에 207계 900번대를 도입하면서 VVVF 차량을 검토하기 시작했다.

1988년 말, 한국 철도청도 VVVF 차량의 개발을 검토하기 시작한다. 하지만 기존 저항제어 차량의 정비도 바빴고, VVVF 차량의 수요 자체도 당장 급한 것은 아니었다보니 개발 지연이 이어졌고, 1991년 말에야 VVVF 차량의 기초가 확정되었다.

먼저, 가장 기초적인 대차는 일본국철 말기에 개발된 205계와 207계 900번대 기술을 베이스로 한다. 일본국철 말기는 보수 편의성과 보수 비용을 중시하는 기조가 단단했으며, 때문에 이들 차량의 대차인 DT50/TR235는 볼스터리스 형이면서 정비성을 최대한 높이고 비용을 최대한 낮춘 구조를 취하게 된다. 대차 성능 자체도 크게 뒤지지 않는 편으로, 110 km/h까지 주행 안정성을 보장하고 있어 코레일의 통근형 전동차들은 현재까지도 최신 도입분에 동일 구조의 대차를 사용한다. 차체 역시 205계, 207계 900번대는 기존 마일드스틸+페인트 구조가 아니라 내부식성이 우수하고 중량 부담이 적은 스테인리스 스틸 차체를 사용하고 있으며, 철도청의 VVVF 전동차 역시 이에 영향을 받아 스테인리스 스틸 차체를 사용하기로 결정된다.

제어 장치는 207계 900번대와 비슷한 초기형에 가까운 물건으로, GTO 사이리스터를 사용하며 도시바 제 장치를 사용한다. 다만 인버터는 극초기형까지는 아니고 초중기형에 해당되며, 전반적으로 신칸센 300계 전동차에 가깝다. 교류를 사용하기 위한 기술이나 인버터 냉각 기술 등도 역시 신칸센 300계를 참고해 얻어온 기술을 섞었으며, 중공축 평행 카르단을 쓴 205계와는 다르게 JR 서일본 207계 전동차 등에서 사용된 WN 드라이브 등을 사용하는 구조를 취하는 등, 당대 일본에서 사용되기 시작한 최신 기술 등을 섞어 당시 기준으로는 꽤 사양이 괜찮은 차량으로 계획되었다.

운전 장치 등에도 진전이 있어, TGIS(Train General Information System)이라는 운행 보조 시스템이 도입되었다. 각 차량의 기기 상태들과 차량 상태 등에 대한 정보, 승무원/검수 지원 기능 등이 들어가 있어, 운전 편의성을 크게 높였다.

차량 정보

341x01편성부터 341x22편성까지 수도권 전철 4호선에서 운행 중이다. 변경 전 차호는 2000호대였으며, 변경 전 편성 번호는 분당선 차량과 섞여 있어 다소 불규칙하다.

모든 차량이 ATS, ATC 및 직류, 교류 겸용 차량이다.

351 계열과 동일하게 IGBT 개조를 많이 거친 편으로, 시험 운용 실적도 있었고, 정비 절차도 이미 잘 정착되었기 때문에, 기존 GTO 사이리스터 장비의 정비성 문제 등으로 빠르게 갈아탄 편. 311 계열과 마찬가지로 도입분(시기)에 따라서 다시 쪼갤 수 있다. 참고로 한때 과천선과 안산선에 공동배차되는 차내 청소상태가 우수한 서울교통공사 차량들과 비교되어 외관이나 내부 청소상태, 간혹 악취까지 풍기는 등의 문제로 동호인들로부터 대차게 까이던 시절이 있었다. 현재는 많이 개선된 편.

01편성부터 22편성까지의 총 22편성 220량이 해당된다. 서울 지하철 4호선과 안산선이 따로 놀다가 1994년부터 과천선 개통으로 직결 운행이 시작되면서 1993년 중반부터 1994년까지 도입된 전동차들이다. 한국철도공사가 최초로 도입한 VVVF 차량이며, 이 때문에 서울교통공사(당시 서울지하철공사) VVVF 차량과 더불어 많이 시행착오를 겪은 편이다. 처음에는 6량으로 도입되었으나, 1995년 전 차량 10량화가 결정되면서 이후 증결분이 끼어있다

1차분 전동차 전량 2023~24년부로 신조전동차로 대차 예정이다.

341x01(구2x30)

대한민국 최초의 VVVF 열차이자 1차분 최초의 열차로, 초도분 6량은 한진중공업에서 제조하였고, 증량분 4량은 대우중공업에서 제조했다. 도시바 IGBT로 추진제어장치를 교체하였으며 다른 1차분 열차들과 마찬가지로 상태가 썩 좋진 않고, 종종 중검수후 재운행하는 편이며 다른 1차분 열차들과 마찬가지로 2023년에 대차가 예정되있으며 2023년 10월 27일 운행중단되었으며 광명역을 거쳐 광명기지로 회송되었다.

2차분

1996년에 도입된 분량으로, 운행 간격 단축 등을 위한 증비분으로 처음부터 10량 편성에 맞춰 도입되었다. 특별히 큰 사양 변화는 없으며, 내장재의 색상 변경이나 안내 표시의 변경 등 정도: 만 이루어진 편.

2022년 2월부로 전 편성 퇴역하였다.

3차분

26편성부터 30편성까지 총 5편성 50량에 해당하며 안산선 및 과천선 운행에 대비하여 도입한 차량이다. 동글이 계열중 최초로 영업운행을 시작한 차량들로 1999년~2000년 사이에 도입되었다. 전두부 형상이 당시 기준으로 세련된 유선형을 적용하였기에 동글이라는 별칭이 붙게 되었다. 다만 이후에 도입된 1호선이나 분당선 차량들과는 다르게 객실 외형이나 내부는 1세대 차량들과 별반 다를게 없었다. 다만 객실 출입문 내부 마킹이 철도청 특유의 역삼각형 CI와 한국철도 100주년 기념 로고를 적용한 소소한 변경점이 있다. 또한 객실 내부 행선지 안내 LED 전광판이 기존 1개에서 2개로 늘어났으며, Tc칸에 장애인 휠체어 고정설비 등 편의성은 증대되었다. 26편성은 제어소자를 도시바 GTO에서 도시바 IGBT로 개조하였으나 나머지 27~30편성은 그대로 GTO 소자를 사용한다.

27~29편성은 한국철도공사 3000호대 전동차 1997년 증차분의 내구연한 만료로 인한 운행중지를 매꾸기 위해 지축차량사업소로 회송되어 수도권 전철 3호선에 임시 투입되었다. 한국철도공사 3000호대 전동차 2,3차분이 도입되면 다시 4호선으로 돌아갈 예정이나 3호선 2차분 주둥이의 서울교통공사의 입선 거부로 인해 복귀가 지연되고 있었다가 2차분 투입이 완료된 후 전 편성이 9월까지 4호선으로 복귀하였다.

4차분

1차분 열차들중 341x01~07 편성을 대차하기 위해 도입된 차량으로, C/I가 기존 도시바 GTO/IGBT에서 미쓰비시 소자 기반 현대로템 IGBT-IPM 모듈로 교체되었으며 실내 내부도 많은 부분들이 변경되었다.

그러나 한국철도공사 31x000호대 전동차 1,2차분의 퇴역을 메꾸기 위해 수도권 전철 1호선에 임시 투입되고 있었다가 2023년 말 기준으로 전 편성 4호선에 복귀했다.

5차분

1~2차분 열차들중 341x08~25편성을 대차하기 위해 도입된 차량으로, 4차분 전동차에서 배장기의 형태가 달라졌으며, 절연구간진입시 자동으로 전환하는 장치가 장착되었다. 제작될 당시에는 싱글암 팬터그래프가 장착되어있었지만, 4호선 서울교통공사 지하구간의 강체차선의 아크현상때문에 더블암 팬터그래프로 교체하였다.

4차분처럼 1호선의 한국철도공사 31x000호대 전동차초기형 전동차들의 내구연한 만료로 인하여 1호선으로 차출된 열차들이 있었으나 2023년 중반부터 복귀를 시작했으며 2024년 전부 복귀하였다.

편성구조

← 당고개
341 0__ Tc	341 1__ M	341 2__ M'	341 3__ T2	341 4__ M'	341 5__ T1	341 6__ T2	341 7__ M	341 8__ M'	341 9__ Tc
오이도 →
Tc / 무동력객차 (운전실 설치), 보조전원장치, 공기압축기, 축전기 장비 T1 / 무동력객차, 보조전원장치, 공기압축기, 축전기 장비 T2 / 무동력객차, 장비 없음 M / 동력객차, 주변환장치, 견인전동기 장비 M' / 동력객차, 집전기, 주변압기, 주변환장치, 견인전동기 장비

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