主電動機を同期電動機から、現代ロテム製1,100kW級誘導電動機に変更し、維持補修の簡略化を図った。車体はKTX-I編成が普通鋼製のシングルスキン構造であるのに対し、KTX-山川編成ではアルミニウム合金製ダブルスキン構造を採用し、これに伴う気密性の強化と騒音の低減を図っている。現代ロテム側の発表によると、300km/h走行時64dBの騒音値を達成したが、これは現用のKTX-I編成に比べて2dB程度低い数値である。客車の車体幅は2,904mmから2,970mmに拡大された。また、加速性能が向上、KTX-Iの6分5秒に比べ49秒早い5分16秒で最高速度の300 km/hまで到達できるようになった。
優等室（従来の一般車に相当）の座席前後間隔（シートピッチ）が従来の930mmから980mmと50mmほど拡がり、快適性が改善された。KTX-I編成の座席はフランス国鉄（SNCF）のTGV車両に準じて回転は不可能な構造であったが、すべての座席が回転可能な形態に変更されており、形状や材質も改良された。室内には間接照明を採用し、開放感が向上した。特室用座席の場合は、自動リクライニング機能が追加されており、最大リクライニング角度は、既存の39度から43度に改良された。窓ガラスは、既存の29mm（三層）から38mm（四層）と厚くなり、騒音遮断効果と安全性が向上した。特室の全座席と優等室8か所に220Vコンセントが設置されている。2012年に追加投入された5編成と、2014年開業の湖南高速線用22編成は座席の厚みを減らし、前後間隔をKTX比75mm、KTX-山川比57mm拡大している(シートピッチは同じ)。定員も410席（特室33席、一般室377席）と増加する。
既存のKTX-I編成が両端の動力車2両・動力車に隣接する電動機付き客車2両と中間付随客車16両の20両編成（L-M-16T-M-L）を組成するのに対し、KTX-山川編成では両端の動力車2両と中間付随客車8両の10両編成（L-8T-L）を組成する。車両の構成は、動力車 - 優等室 - 優等室 - 特室 - スナックカー・家族室合造車 - 優等室 - 優等室 - 優等室 - 優等室 - 動力車の順である。また、先頭車前部に電空一体の自動解結装置を装備し、需要に応じた弾力的な運用が可能となり、今後の全羅線、慶全線などでの弾力的運用をも考慮しているのが特徴である。なお、4号車に設置されたスナックカーについては、利用率が低迷したため順次一般室（12席）に改造を始めたが、2017年、国土交通部より安全性を検証しなかったという理由で中断させられている。
今後の高速鉄道車両のコンセプト設計が行われていた1996年当時には、IGBT素子の出力では1,100kWに達する主電動機を制御することが不可能に近かったため、電力制御素子としては、大電力制御が可能なGTOサイリスタ系素子の中で最も効率の高いIGCTを使用することでいったんは決定された。しかし、試作車HSR-350xを使用した長期間の試験運行の結果、電力効率や騒音、信頼性の面でIGCTはあまりメリットがないものと判断された。パワーエレクトロニクス技術の発達により、IGBTを用いた大電力の制御が容易になりつつあり、量産車であるKTX-山川編成では、アメリカの半導体メーカーIXYS社のイギリス法人が供給するIGBTを用いたVVVFインバータ制御方式を採用することになった。
この車両は試験車両HSR-350xの技術を利用して製作され、当初はKTX-IIという名称でも呼ばれた。2008年11月25日に初の量産車が出荷され、2009年2月17日、高陽車両事業所に回送された。以来、KORAILでの試運転を経て、2009年10月13日にソウル特別市で開催された「乗ろう！列車に！」（타자! 기차를!）のイベントで、正式に初公開された。空気抵抗を減らすために、車体は在来種の魚ヤマメをモチーフに流線型で製作され、2010年2月に行われた名称の公募では、これを反映した「KTX-山川（サンチョン）」という名称が最終的に採用された。以後、2010年3月2日から京釜線と湖南線にそれぞれ投入され、運行が開始された。
2008年3月25日、2009 U-21欧州選手権予選のアゼルバイジャン戦でU-21イタリア代表デビュー。U-23イタリア五輪代表では、北京オリンピックに出場する代表メンバー選考を兼ねたトゥーロン・トーナメントのGL初戦、コートジボワール戦でデビューを果たす。また、2日後のトルコ戦では代表初ゴールを挙げている。
1849年2月13日、東プロイセン・ティルジットにて靴職人の息子として生を受けた。14歳の頃には窃盗の罪で14日間ほど刑務所に収監された。靴職人になってからはポンメルン州とブランデンブルク州に暮らす。1864年から1891年にかけて、彼は4度の窃盗と2度の文書偽造などの罪で何度か刑務所に送られている。1890年にはポーゼン州の裁判所に盗みに入ろうとしたところを逮捕され、懲役15年の刑を受けた。1906年、フォークトは教会が提供していた受刑者向け就職支援を利用しヴィスマールに移って靴職人として働いた。しかし数ヶ月後には複数の犯罪記録がメクレンブルク＝シュヴェリーン大公国の警察当局に問題視され、追放処分を受けることになる。その後、彼は姉夫婦を頼りベルリンのリクスドルフに移り、靴工場に職を得る。しかし1906年8月24日には、やはり過去の犯罪記録を理由としてベルリン広域圏（Großraum Berlin）からの追放処分が下されている。彼は当局に対してハンブルクに移ると申請したが、実際にはその後もベルリン近くの宿泊施設に滞在していた。