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코레일 341000호대 전동차

last modified: 2019-07-26 21:38:17 Contributors


해당 영상은 수도권 전철 4호선 당고개역을 출발해서 상계역으로 향하는 모습
youtube(OIDCsnHcX1M)
수리산역 근처 주행영상


Contents

1. 사양
2. 설명
3. 분류
3.1. 1세대
3.1.1. 1차분 (1993, 1995)
3.1.2. 2차분 (1996)
3.2. 2세대 (1999)
4. 개조
4.1. 내장재 불연재화 개조
4.2. 외부 행선안내기 LED 개조
4.3. 코레일 신CI 도색 변경
4.4. 객실간 통로문 자동식 개조
4.5. TGIS 교체
4.6. 추진제어장치(C/I)를 IGBT방식으로 교체
4.7. 객실 내 LED안내기 교체
4.8. 출입문 폐문시 경고음 발생 개조
5. 기타
6. 341000호대 전동차 GTO/IGBT 현황


1. 사양

열차 형식 도시철도 입선용 통근형 전동차
구동 방식 전기 동력분산식 열차
운행 노선 수도권 전철 4호선 전구간
급전 방식 직류 1500V/교류 25000V 60Hz
최고 속도 110km/h [1]
기동 가속도 3.0km/h/s
감속도 상용제동 : 3.5km/h/s, 비상제동 : 4.5km/h/s
신호 방식 ATS, ATC
제작 회사 대우중공업, 한진중공업, 현대정공, KOROS
도입 연도 1993년 ~ 1999년
차체 STS301L 경량 스테인리스재
제어 방식 도시바제, 도시바 설계 우진산전제 GTO VVVF 인버터, 도시바제 IGBT 2레벨 VVVF제어
동력 장치 3상 교류 유도전동기[2]
제동 방식 HRDA 회생제동 병용 전기지령식 공기제동
편성 대수 10량 (도입 초기에는 6량 편성)
대차 원추고무스프링 방식 볼스터리스 대차
전동차 비 1:1
전장 19,500mm(19,50m)
전폭 3,120mm(3.12m)
전고 3,750mm(3,75m)
차중 Tc:33.00t(33,000kg), M:40.00t(40,000kg), M':42.00t(42,000kg), T:27.50t(27,500kg), T1:32.00t(32,000kg)

2. 설명

VVVF의 시대를 열다

1993년부터 1999년까지 도입되었던 한국철도공사의 전동차.
대한민국 최초이자 코레일 최초로 채용된 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency, 가변전압 가변주파수 제어)[3] 전동차이다.(도입 시기가 서울메트로 4000호대 전동차보다 1달 정도 빠르다.)[4] 현재 30개 편성이 재적되어 있다.
개발 착수도 1988년 하반기로, 이미 1989년 부터 개발과정에서 VVVF 인버터 제어 방식이 거론되었지만, 1990년 당시 초저항 전동차가 잔고장으로 말썽을 부리던 탓에 VVVF 전동차 개발 보다는 초저항 전동차 고장문제에 대한 대책을 세우는것이 급선무가 되어 버리는 바람에 개발이 1991년 6월 까지 1년 넘게 지연되면서 1991년 12월에서야 사양이 확정되었다고 한다.

4호선의 일부인 과천선 완전 개통과 4호선-과천선-안산선 직통 운행에 맞춰 JR이전 옛 일본국철 205계와 207계 900번대[5]를 베이스로 신칸센 300계 전동차의 기술을 접목하여 한국 실정에 맞춰 제작된 열차. WN드라이브 구동방식인 점이나 외형을 볼 때는 1991년에 등장한 서일본 소속 207계 전동차의 영향도 어느정도 받은 것으로 추정. 그리고 과천선/안산선용 전동차의 사양이 확정된 1991년 당시로써는 JR서일본 207계 전동차는 JR계열에서 유일하게 본격적으로 양산된 통근형 VVVF 인버터 차량이기도 했다.

구 차번은 2030호대이다. 2000호대가 아니라 2030호대인 이유는 2000호대 디젤 기관차 차적이 아직 정리되지 않아 여유가 있는 30번대부터 넣은 것이다. 분당선에 투입된 2030호대와 완전히 같은 전동차이기 때문에 4호선용과 분당선용의 차량번호가 구분되지않고 도입 순서대로 부여하였다. 현재는 분당선에서 운행하는 전동차와의 구분을 위해 341000번대로 개번되었다.

수도권 전철 4호선 특유의 노선 운용 덕택에 직류/교류 겸용에 신호방식도 ATS/ATC 겸용이라(속도계도 ATS 속도계와 ATC 속도계가 따로 있다) 대한민국에선 철로 깔리고 전차선만 깔렸으면 어디든지 갈 수 있다.[6]즉, 당고개역인천역[7],병점역행이라던지 안산역의정부역행같은 것도 아주 실현 불가능한 얘기는 아니라는 것.[8]

341000호대도 편성에 따라 다른 구동음을 들을 수 있다. 다만 서울메트로 4000호대 전동차처럼 다른 회사의 인버터를 써서가 아니라 일부 차량의 인버터를 GTO에서 IGBT 2레벨로 교체했기 때문이다. 341000호대는 전 차종이 도시바제(+ 도시바 기반의 우진산전제) 인버터를 사용한다.

VVVF 인버터가 GTO소자를 사용한 도시바 설계의 MCK01C형인데, 무려 신칸센 300계 전동차에 쓰인 VVVF-GTO 인버터를 기반으로 만들었다고 한다. 신칸센의 심장을 가진 통근형 전동차 실제로 철도차량 100년사에서도 신칸센 300계 전동차 VVVF 인버터 기반이라고 소개하고 있으며, 과천선 개통할 무렵에 철도청에서 만든 전동차 소개영상에도 신칸센 300계 전동차 VVVF 인버터 기반이라고 언급하고 있다.[9] 덕분에 도시바 VVVF-GTO를 채택한 207계 1000번대나 223계 0번대, 한큐 8040계 같은 일본의 재래선용 전동차들과 비교하면 도시바 통근형 전동차용 VVVF-GTO 인버터 특유의 1C1M 방식이 대신에, 코레일 341000호대 전동차는 신칸센 300계 전동차의 도시바 VVVF-GTO 인버터에서 영향을 받아 전통적인 1C4M 방식을 채택했으며[10] VVVF음의 패턴도 미묘하게 차이난다. 그 외에 냉각방식도 신칸센 300계 전동차 처럼 자동 강제냉각식을 사용하고 있다.

견인전동기는 미쓰비시 설계의 TMK010C인데, 서울메트로 전동차에 사용되는 미쓰비시 견인전동기인 MB-5052-A와 스펙은 비슷하지만 전반적으로 고속주행에 맞게 설계되어 있다. 이 TMK010C 견인전동기는 약간의 개량을 거쳐서 지금도 계속 생산되면서 신차에도 절찬리에 쓰이고 있는 장수만세 견인전동기.

이후에는 이 전동차를 기초로 해서 코레일 311000호대 전동차가 만들어지게 된다. 같은 차체와, 대차, 전장품을 사용하는 등 전체적으로는 거의 같아 보이지만, 몇몇 사양은 서로 다른 부분이 더러 있고, 승무원실에 ATC 관련 계기 등이 빠져있다.

또한 TGIS를 한국에서 최초로 도입한 편성이기도 하다. TGIS는 도시바에서 개발한 전동차 상태 감시 체계로 전동차 각 부분에 이상이 생기면 승무원 모니터를 통해 이를 통보하고 고장시 처치 요령을 알려준다. 사후 관리는 우진산전이 맡는다. [11]

일부 편성은 C/I(Converter/Inverter)가 GTO 소자를 사용한 제품에서, 우진산전제 3300V 1200A IGBT 소자를 사용한 2레벨 제품으로 교체되어 운행되고 있다.

대구 지하철 참사 이후로 전 편성의 내장재가 불연재로 개조되었으며, 롤지 방식이었던 행선안내판도 LED 방식으로 교체되었다. 또한, 일부 편성의 객실 통로문이 자동문으로 교체되었다.

코레일 3000호대 전동차처럼 차내에 코모넷을 방송해 주는 TV가 장착되어 있었으나 기기가 노후화되고 스마트폰 보급으로 인해 필요가 없어져서 단계적으로 철거 예정이다.

최초 제작분이 1993년식이므로 법정 내구 연한이 만료되는 2018년부터 차례로 퇴역할 예정이나, 차량의 상태가 매우 좋다면 정밀진단을 통해서 내구 연한을 15년 연장할 수 있다.

소속은 모두 시흥차량사업소.

편성은 다음과 같다.
3410XX(구 20XX) Tc(SIV, 공기압축기, 축전지)
3411XX(구 22XX) M(주변환장치)
3412XX(구 23XX) M'(팬터그래프, 주변압기, 주변환장치)
3413XX(구 28XX) T(무동력객차)
3414XX(구 25XX) M'(팬터그래프, 주변압기, 주변환장치)
3415XX(구 24XX) T1(SIV, 공기압축기, 축전지)
3416XX(구 29XX) T(무동력객차)
3417XX(구 26XX) M(주변환장치)
3418XX(구 27XX) M'(팬터그래프, 주변압기, 주변환장치)
3419XX(구 21XX) Tc(SIV, 공기압축기, 축전지)

3. 분류

3.1. 1세대[12]

341000_old_nz.png
[PNG image (Unknown)]

구도색.
341000_old_napzak.png
[PNG image (Unknown)]

구도색. LED 행선기 장착 후.
341000_1st.jpg
[JPG image (Unknown)]

신도색.
흔히 '납작이'라 불리는 편성이다. 옆 나라의 이분하고는 관련있다고 할 수도 없고, 없다고 할 수도 없다. 도입 이래 2000년까지 안산역 근처의 안산전동차사무소에 소속되어 있다가 오이도역 연장과 함께 완공된 시흥차량사업소로 소속이 이관되었다.

3.1.1. 1차분 (1993, 1995)

과천선안산선서울 지하철 4호선과 직통 운행을 개시하면서 도입된 전동차. 341X01~341X22편성(옛 번호로는 2X30~2X46, 2X49, 2X51~2X54편성)이 해당한다. 제작사는 대우중공업, 한진중공업, 현대정공. 초기에는 노선 색과 매치가 전혀 안 되는 주황색 도색이었으나, 후에 현재의 도색으로 변경되었다. 1993년 7월부터 1994년 3월까지 6량편성으로 초기 22개 편성, 341x01~341x22편성이 도입되었고, 1995년 안산선, 과천선을 포함한 수도권 전철 4호선 전 차량에 대한 1편성 10량화가 결정되면서, 도입 당시 6량 편성으로 도입되었던 1993년산 1차분 341X01~341X22편성(당시 2X30~2X46, 2X49, 2X51~2X54편성)에 대해 중간차 4량이 증결되었다. 증결분은 모두 1995년에 제작된 대우중공업산이며, 이 때문에 일부 편성의 경우 한진산 차량이나 현대산 차량에 대우산 증결분이 끼어있다던가 하는 짬뽕편성이 존재한다.

3.1.2. 2차분 (1996)

1996년에 추가 도입한 341X23~341X25편성(옛 번호로는 2X70~2X72편성)의 10량 전동차 3편성이다. 모두 대우중공업 생산. 1차분과의 큰 차이는 없으나 세세한 차이점이 존재한다.객실바닥은 회색이었고 출입문의 창틀이 1차분의 경우 황금빛을 띠었으나 이 차량들은 은빛이다. 객실 내 전광판 안내표시가 지금과 같이 바뀐 것도 이 차량들이 도입되고 나서였다.[13]

3.2. 2세대 (1999)

341000_2nd.png
[PNG image (Unknown)]

구 도색.
341000_3rd.png
[PNG image (Unknown)]

신 도색.

오이도역 연장에 따라 추가로 반입된 편성. 341X26~341X30편성(옛 번호로는 2X77~2X81편성)이 이에 해당한다. 제작사는 한국철도차량(KOROS).[14]

전두부가 기존 전동차와는 크게 차별화된 유선형으로 바뀌었으며, 그래서 "동글이"라는 애칭이 붙었다. C/I의 경우도 도시바 오리지널 버전에서 도시바 기반 우진산전 제품으로 교체되었는데, 덕분에 미묘한 구동음의 차이를 체감할 수 있다. 다만 측면은 기존 납작이 전동차와 똑같은데, 이 이후로 생산된 코레일 전동차는 전부 창문으로 일체형 통유리를 채용한 데다가 중저항에서 적용된 출입문의 직사각형 창을 적용해 결과적으로 동글이의 전두부와 납작이의 측면을 가진 매우 유니크한 전동차가 되어 버렸다. 그럼 닉네임은 동작이?[15] 그 외에도 1개밖에 없었던 내부 전광판이 2개로 늘어나는 등 내부적인 개선도 있었다. 사실상 이후에 나온 동글이의 프로토타입이라 볼 수 있다.

4. 개조

4.1. 내장재 불연재화 개조


개조 전. 저 푹신푹신한 의자가 그립다

개조 후.(1차로 로윈에서 개조된 편성)[16]

개조 후.(2차로 로윈, 3차로 SLS중공업에서 개조된 편성)

2003년부터 객실 내장재가 불연재 대응이 되어 있지 않은 전 편성에 대해 내장재의 불연재화 개조공사를 시행하여, 2005년에 완료되었다.

341X01~341X08편성이 1차로 로윈, 341X09~341X20편성이 2차로 로윈, 나머지는 3차로 SLS중공업에서 실시.

내장재 불연재화 개조로 인해 1차 개조 편성과 2/3차 개조 편성의 시트 모양이 달라졌는데, 초기 편성은 좌석이 한 자리씩 분리돼 있고 의자 맨 끝 부분이 적절하게 파여 있어서 창틀에 기대어 자기가 매우 편하게 되어 있다. 후기 편성에서 창틀에 기대어 자려고 하면 얼마 못 가 목이 매우 뻐근해지는 걸 느낄 수 있을 것이다.(...)

4.2. 외부 행선안내기 LED 개조

2004년부터 내장재 불연재화 개조와 함께 외부 행선안내기가 기존의 회전 스크린식(흔히 말하는 롤지)인 전 편성에 대하여 외부 행선안내기를 LED로 변경하는 개조를 실시하였다. 불연재화 개조와 함께 2005년에 완료.

4.3. 코레일 신CI 도색 변경

341000호대가 처음 도입될 당시에는 도색이 매우 쌩뚱맞았다. 분명히 운행하는 노선 색은 파란색인데, 어째서인지 전동차 색은 주황색이었다. 거기다 더 웃긴 건, 정작 주황색 노선인 3호선에서 굴리던 코레일 전동차의 도색은 파란색이었다는 거다.(...)[17]

이게 원인은 아니었지만, 어쨌든 2005년부터 코레일이 위의 사진과 같은 신CI의 코레일 블루(남색)+(하늘색에 가까운) 파란색으로의 도색 변경에 나서서 노선 색상과 전동차 색상이 일치하게 되었다. 일부 편성에 대해서는 외부 행선안내기 LED 개조, 불연재 개조와 함께 동시에 실시되었다. 2007년경 완료.

4.4. 객실간 통로문 자동식 개조

2008년부터 한 편성씩 객실 간 연결문이 자동식 열림문으로 대체되었다. 전 편성이 자동문으로 개조가 완료.

4.5. TGIS 교체

도입 당시부터 달고 있었던 도시바제 TGIS를 모두 우진산전의 것으로 교체하였다. 이 과정에서 안내방송, 냉방, 행선 표시등 서비스 기기 제어 기능이 추가되었다.

4.6. 추진제어장치(C/I)를 IGBT방식으로 교체

2003년부터 일부 차량의 추진제어장치(C/I)가 IGBT 방식으로 교체되었다. 도시바 기반 우진산전제 2레벨 IGBT를 채용했다.

4.7. 객실 내 LED안내기 교체

초기 도입분이 1993년에 뽑은 열차라 뽑은지 20년이 되다 보니 객실 내부 LED 안내기의 색상이나 글씨가 제대로 나오지 않는 등의 문제가 상당히 많이 발생하였다.[18] 그리하여 341X14편성에 뱀눈이 LED안내기로 추정되는 흰색의 안내기를 새로 달았다. 아마 중앙선 LED 안내기를 LCD로 교체하면서 떼어낸 안내기가 아닌가 싶다.[19]

4.8. 출입문 폐문시 경고음 발생 개조

4호선 이수역에서 80대 노인이 스크린도어와 전동차 사이에 끼어 사망하는 사고가 발생하자, 2014년 4분기부터 출입문이 닫힐 때 1호선 차량과 같이 경고음이 나오도록 하였다.

5. 기타

최초의 VVVF제어 전동차이다보니 초기엔 많이 고장나기도 했다. 4호선과 과천선 경계에 있는 속칭 꽈배기굴에서는 절연구간도 존재하는데 주의하지 않고 진행을 하다가, 전기장치 등을 다 고장내 버렸다 카더라. 그럼 서울역-남영역, 청량리역-회기역에서는 왜 고장이 안나나 [20]

1995년즈음에 일산선 개통을 앞두고 시운전하던 371, 374편성이 추돌사고로 인하여 각각 3량씩 수리에 들어가자 2*53편성 (현 341021)이 주황색 도색으로 한동안 일산선과 3호선을 다니던 시절이 있었다.

4호선의 40%정도 되는 지상구간을 달리기에 지상의 각종 이물질에 많이 노출된다는 걸 감안해도 좀 심각하게 더럽다. 그러면 1호선 차들이나 ? 얼마나 세차를 안하면 스테인레스 색이 금색이 다 될 지경으로 심하게 더러워지고, 철도청 시절 역삼각 마크를 땐 흔적이 아직도 남아있을까(...). 전체적으로 내부까지 더러운 점 때문에, 코레일 전동차 중에서 가장 타기 싫은 전동차로도 선정된 상태. 그 스테인레스 의자보다 더 타기 싫다는거다. 안습 그나마 최근에는 전동차 전용 청소세제가 드디어 출시되어 예전보다는 좀 깔끔해진 듯하다. 하지만 같은 노선을 달리는 다른 열차들의 상태와 비교하면 아직도 가야 할 길이 멀다.

초기 시스템 소프트웨어가 일본 도시바에서 만들어져서 그런지 객차내 안내 LED전광판을 작동할때 화살표 표시가 승무실 모니터에는 あぁぁぁ(◀▪▪▪) 라고 나타난다...(???) 아아아아 다음역으로 가버렷!

6. 341000호대 전동차 GTO/IGBT 현황

01, 03, 05, 08, 14, 18~23, 25, 26 - IGBT
04, 06, 07, 09~13, 15~17, 24, 27~30 - GTO
[21]
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  • [1] 단, ATC 구간에서는 신호 시스템에 의하여 80km/h까지만
  • [2] 한국에서 운용하는 전기 동력차 중 최초로 교류 전동기를 사용하였다.
  • [3] 한국어 위키페디아 VVVF 설명 항목
  • [4] http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=101&oid=001&aid=0003677409
  • [5] 209계가 베이스라는 말이 있으나 209계는 JR 히가시니혼(동일본)의 전동차이며, 2030호대와 비슷한 시기에 생산되었지만, 대차와 인버터, 주 구동 계통 등의 구성이 많이 다르다. 오히려 JR 니시니혼(서일본)의 207계 1000번대나 일본국철의 207계 900번대와 더 비슷하다고 볼 수 있다. 하지만 개발 초기에는 205계처럼 계자첨가여자제어에 직류직권전동기를 채용하려고 했다는 사실이 철도차량 100년사에 기록되어 있는데, 철도청이 계속 떼를 쓴 덕분에 계자첨가여자제어가 아닌 VVVF 제어 방식으로 도입하게 되었다고 한다.
  • [6] 이건 서울메트로 4000호대 전동차도 마찬가지. 단, 인천지하철을 포함한 지방지하철은 중형전동차를 채용했기 때문에 승강장 규격이 다르므로 입선할 수 없다. 그리고 당연한 이야기겠지만 저상홈 역시 대응이 불가능하다 계단 놓으면 되는데 알 게 뭐야
  • [7] 서울역쪽에 연결돼있는 통로가 남아 있다.
  • [8] 그래서 간혹가다 지하철 신차 반입 등의 그 특성을 활용한 단거리 입환 등에 사용되기도 한다. 물론 서울메트로 4000호대 전동차는 다이아 구조상 그런거 없다.
  • [9] 신칸센 300계 전동차의 VVVF음을 2.5~3배 빠르기로 재생하면 341000호대나, 351000호대, 311000호대 VVVF-GTO 인버터 전동차의 VVVF음과 거의 흡사한 소리가 나고, 그 역으로 341000호대, 351000호대, 311000호대 VVVF-GTO 전동차의 VVVF음을 느리게 하면 신칸센 300계 전동차의 VVVF음과 비슷한 소리가 난다.
  • [10] 도시바 VVVF-GTO 인버터 중에서는 1C4M방식의 제품이 상당히 적다. 90년대 이전에 생산된 VVVF 차량에서나 찾아볼 수 있는 수준.
  • [11] 이후 우진산전은 보다 개량된 열차운전정보 시스템 TCMS를 개발했다.
  • [12] 위키백과의 분류기준 참조
  • [13] 1차분의 경우 해당 정차역 내릴 문의 위치를 단순히 큼지막한 글로 표기 했으나 2차 도입분부터 화살표로 안내 하였고 영문표기가 추가 되었고 후에 1차분 차량의 전광판도 똑같이 개조하였다.
  • [14] 현재의 현대로템. "KOROS"가 바다 건너 섬나라 말로 영 좋지 않은 뜻을 가진 단어인지라 현재의 사명으로 바꿨다고 한다. 자세한 건 해당 항목 참조.
  • [15] 광명국제공항역 셔틀열차 중 일부는 납작이를 개조해서 만든 것이라 뱀작이(뱀눈이+납작이)이고, 코레일 331000호대 전동차는 앞면은 뱀눈이인데 옆면은 판판한 민짜라 뱀저항(뱀눈이+저항차량)이라 부른다.
  • [16] 분당선 351000호대 사진이지만 4호선 341000호대와 모습이 같다. 애당초 분당선과 4호선에서 운행하던 코레일 차는 같은 2030호대 전동차였다.
  • [17] 그나마 4호선은 서울메트로 전동차라도 노선색과 매치가 되는 색이었지, 3호선은 서울메트로 전동차마저도 파란색이었다.
  • [18] 마찬가지로 서울메트로 차도 현대차의 경우 전광판이 심히 안습이어서 결국 전부 다 갈아버렸다. 대우차는 멀쩡해서 그냥 TGIS만 살짝 고쳐 쓰는 중.
  • [19] 1호선에 새로 반입하려다 중앙선 8량 환원 병크로 인헤 열차가 떼어진 311X83~311X85편성이 아니냐는 의견도 있으나, 이쪽은 LCD를 달았다. 그런데 코레일이나 서울메트로나 LCD에서 보여주는걸 보면 차라리 LED가 더 효율적일 것 같다(...)
  • [20] 이 영향으로 수도권 전철 1호선에 저항차가 더 들어가기도 했다는 잘못된 이야기가 있는데, 신저항이 도입된 이유는 초저항의 중간차가 남았기 때문으로 이것과는 일절 관계가 없다.
  • [21] 341x29편성은 IGBT로 개조되었다고 되어 있었으나 확인 결과 여전히 GTO소자 차량