통근형 전동차

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통근형 전동차(通勤形電動車)는 통근자들의 원활한 출/퇴근을 위해 도시 철도광역철도에서 운행되는 전기 동력분산식 열차를 일컫는 말로 줄여서 통근열차 혹은 통근전철이라고 한다.

대한민국의 통근형 전동차[편집]

도시 철도광역철도[1]의 개념이 법으로 규정되어 도시 철도직류 1,500V를 사용하고, 광역철도교류 25,000V를 사용한다.[2] 비록 직결 운행할지라도 최대 2개의 전기 방식을 취하게 된다.

용도[편집]

도시철도형[편집]

수도권, 동남권(부산/경남권), 대경권(대구/경북권) 등 각 도시의 도시 철도에서 운행하는 전동차이다. 여기에 속하는 차량은 도시 철도법에 의거, 중전철은 직류 1,500V, 경전철은 직류 750V를 사용한다. 하지만 서울교통공사 1000호대 VVVF 전동차, 서울교통공사 1000호대 저항제어 전동차, 서울교통공사 4000호대 전동차처럼 광역철도 구간에서 직결 운행되는 종류도 존재하고, 이들은 교류 전기를 사용하는 광역철도, 도시 철도와의 직결 운행을 위해 직/교류 겸용으로 운행한다.

광역철도형[편집]

수도권과 동남권(부산/경남권) 지역의 광역철도에서 운행하는 전동차다. 이들은 광역철도법에 의거하여, 교류 25,000V를 사용한다. 하지만 한국철도공사 311000호대 전동차, 한국철도공사 341000호대 전동차도시 철도와 직결되는 특성상 원활한 운행을 위해 직/교류 겸용이지만, 서해선 통근 전철에서 운행되는 한국철도공사 391000호대 전동차의 경우, 독일 지멘스사의 ATP/ATO 시스템을 기반으로 하는 기관사 1인 승무 방식의 자동화 차상 신호 시스템(CBTC)을 채용하였다.

사용하는 전장품[편집]

저항제어 (1세대)[편집]

전원 전압과 전기자 역기 전력의 차이 전압을 기동 저항기에 부담시켜 허용 전류 내에서 기동시키는 방식이다. 지하철 건설 당시 최초로 사용한 방식으로 1974년 8월 15일 서울 지하철 1호선 개통과 함께 도입되었다. 현재 운행중인 한국철도공사 1000호대 전동차, 서울교통공사 1000호대 저항제어 전동차가 유일하다. 차량 노후화의 일환으로, 한국철도공사2022년, 서울교통공사2029년까지 이 방식을 사용하는 통근형 전동차들을 모두 점진적으로 퇴역시킬 예정이다.

전기자 초퍼 제어 (2세대)[편집]

전류의 ON-OFF 반복을 통해 직류, 교류의 전원으로부터 실효가로서 임의의 전압이나 전류를 인위적으로 만들어 내는 전원 회로의 제어 방식으로, 일본제도고속도교통영단(현 도쿄메트로)의 도쿄 지하철 6000계 전동차를 기반으로 한다. 1980년 12월 1일까지만 해도 서울 지하철 2호선 개통 당시 저항제어를 사용하였으나, 1983년에 개통한 서울교통공사 2000호대 초퍼제어 전동차 도입과 함께 사용하게 되었다. 1985년에 개통한 서울 지하철 3호선, 서울 지하철 4호선의 경우, GEC 알스톰 전장품을 사용한 초퍼제어 전동차(서울교통공사 3000호대 초퍼제어 전동차)를, 부산 도시철도 1호선은 미쓰비시 전장품을 사용한 초퍼제어 전동차(부산교통공사 1000호대 전동차)를 사용하게 되었다. 서울 지하철 4호선의 전동차는 1994년 4월 1일 과천선 개통과 함께 직결 운행이 시작된 이후, 신형 전동차으로 대체하고 기존 전동차는 2호선, 3호선으로 이적하였다. 현재 전기자 초퍼 제어 전동차는 증설하지 않는다.

가변 전압 가변 주파수 제어 (3세대)[편집]

1993년에 서울과 위성도시를 잇는 광역철도 계획의 일환으로, 과천선분당선이 개통되었고 1996년일산선이 개통되었다. 이는 대한민국 지하철 역사에서 큰 변화를 일으켰다. 과천선, 분당선에 신형 전동차인 한국철도공사 341000호대 전동차, 한국철도공사 351000호대 전동차가 도입되었는데, 이는 일본 고속철도[3] 신칸센 300계 전동차신칸센 500계 전동차, 신칸센 700계 전동차, 신칸센 N700계 전동차 인버터를 기반으로, 대한민국에서 가장 유일무이하게 도입된 가변 전압 가변 주파수 제어(VVVF) 전동차로, 서울교통공사의 2기 지하철(5, 6, 7, 8호선)을 비롯한, 대구 도시철도 1호선, 부산 도시철도 2호선, 인천 도시철도 1호선에서는 독일 지멘스, 프랑스 알스톰, 일본 미쓰비시와 도시바사의 전장품을 사용한 VVVF 전동차를 사용하게 되었다. 하지만 과천선, 분당선의 경우에는 지나친 소음과 잦은 사고, 전력 공급 방식 혼선 문제에 기인하여, 당시 1호선(의정부 - 인천·수원)의 VVVF 전동차의 도입이 늦춰졌다.[4][5]

일본의 통근형 전동차[편집]

일본철도는 대부분 민간 회사가 운영하지만, 전기 방식은 직류 1,500V와 교류 25,000V를 사용하는 것이 일반적이다. 다만 신호 방식이 가지각색이기 때문에 상호 직결용 열차는 2가지 이상의 신호 방식에도 대응하고 있다.

각주[편집]

  1. 수도권 전철 사상 최초로, 임대형 민자사업(BTL)으로 건설한 서해선 통근 전철과 같은 존재이지만, 역무 관리나 선로 유지보수운영은 소사원시운영(소사-원시선 구간)과 서부광역철도(대곡-소사선 구간), 열차 운행과 차량 검수는 한국철도공사가 전담하고, 동해선 통근 전철도 비수도권 지역 광역철도의 성격상, 부산 도시철도로 간주되므로, 한국철도공사 부산경남본부에서 전담한다.
  2. 3호선의 일산선과 예외의 존재이지만, 대도시권 광역교통 관리에 관한 특별법 제2조 제2호의 나목을 충족하지 않아 도시 철도로 분류되고, 열차 운행과 차량 검수는 서울교통공사가 전담한다.
  3. 동일본 여객철도(이하 JR동일본), 도카이 여객철도(이하 JR도카이), 서일본 여객철도(이하 JR서일본), 큐슈 여객철도(이하 JR큐슈) 소속 - 도호쿠/도카이도/산요/큐슈 신칸센
  4. 지하철 과천선 사고 첨단기술 미숙, KBS 뉴스 9, 1994년 4월 7일
  5. 수도권 지하철 일원화 시급, KBS 뉴스 9, 1994년 4월 7일