서울교통공사 5000호대 전동차

서울교통공사 5000호대 전동차는 수도권 전철 5호선에서 운행 중인 통근형 전동차이다. 현재 총 8량 77개 편성(616량)이 운행 중이다.
대부분이 1995 ~ 1996년 5호선 개통과 함께 도입되었으며, 하남선 연장 구간 개통에 대비하여 2018년 4개 편성이 추가로 반입되었다. 현재 초창기(1차분) 일부 전동차의 노후화로 인하여 2021년 초반부터 2022년 연말까지 신형 전동차 25개 편성이 순차적으로 도입중이다.
사양.
제어기기.
서울교통공사가 최초로 도입한 5000호대 전동차는 ABB의 기술지원을 받은 VVVF-GTO 방식의 제어기기(4500V 3000A GTO 소자)가 도입되었다. 1개의 제어기기가 2량분 8개의 전동기를 제어하며 제어기기는 팬터그래프와 같은 위치에 있다. 2011년 12월 15일, 5호선 전동차에 한하여 VVVF 인버터로 교체되었는데, 1차분 502편성이 기존의 ABB VVVF-GTO 인버터에서 다원시스 VVVF-IGBT 인버터로 교체되었다. 이 인버터는 서울 지하철 2호선에서 운행 중인 서울교통공사 2000호대 VVVF 전동차 중 206~213, 239~242, 245~248, 285~292편성, 수도권 전철 3호선에서 운행 중인 서울교통공사 3000호대 VVVF 전동차 중 316~320, 334~335, 341~348편성, 수도권 전철 4호선에서 운행 중인 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차 중 451편성, 서울 지하철 7호선에서 운행 중인 서울교통공사 7000호대 전동차 중 764~772편성, 부산 도시철도 2호선에서 운행 중인 부산교통공사 2000호대 전동차 중 2차분 253~256편성 등과 동일한 품목이다.
대차, 구체.
차체는 STS301L 경량 스테인리스를 사용하고 있다. 이 문서 외에도 다른 모든 경량스테인레스 차체는 STS301L이나 전부 STS304로 잘못 적혀 있다. 현재 한국에서 STS304를 채택한 차량은 부산교통공사 1000호대 1세대 전동차가 유일하다. 대차는 1차 지지부에 세브론고무, 2차 지지부에 에어스프링을 사용하는 볼스터리스 방식의 대차를 채용하였다. 제동장치에는 회생제동을 병용한 KNORR사의 전기지령식 제동을 사용한다.
ATO와 TCMS의 채용.
5호선은 ATO에 의한 1인 승무를 기본으로 한다. 이에 따라 자동적인 조종이 가능하도록 역행, 제동지령, 신호제어, 서비스기기 제어기능이 삽입된 TCMS를 채용하였다.
객실.
2003년 2월 18일 발생한 대구 지하철 화재 참사 이후로 철도 차량 내연 기준이 강화됨에 따라 2006년까지 전 차량 내장재 교체가 완료되었다. 내장재 교체 사업은 2005년 흥일기업, 2006년 SLS중공업이 참여하였다. 시트는 무광택 스테인레스 시트를 채용하였고 화재 경보기, 객실 비상용 인터컴이 보강되었고 측면 창문을 불연성 유리로 교체하는 과정에서 1차분 차량 상부 계폐식 창문이 2차분 차량처럼 복층 통유리로 교체되었다. 차외 도어 콕크가 차체 하단 배관에서 차체 중앙 하단으로 구조 변경되었다. 2010년에는 승객 편의를 위하여 등받이를 제외한 부분(안장 쪽)에 한하여 난연재 모켓 시트를 설치하였고, SMRT-MALL 사업의 일환으로 행선 안내 LED 전광판이 LCD 모니터 방식으로 변경되었다. 측면 행선 표시기는 스크린도어(PSD)의 설치에 따라 전기료 절감을 이유로 제거한 이후 이동통신 사업자(SK텔레콤, KT, LG유플러스)의 와이파이 단말기를 설치·운용 중이다.
도입 역사.
1차분 (501 ~ 546편성, 1994년 12월~1995년 11월).
501~527편성은 1995년 11월 15일 강동 구간과 1996년 3월 30일 마천지선 개통, 528~546편성은 1996년 3월 20일 강서 구간 개통에 대비하여 도입되었다. 도입 당시에는 객실 측면 유리창이 2열 1/3정도가 열리는 상부개폐식 방식이었으나 불연성 내장재 교체 작업과 동시에 노약자석 창문을 제외한 나머지 객실 창문이 복층 통유리로 교체되었다. 차량 전면의 LED 행선 안내 표시기가 후기형에 비해 작다. 초도 차량인 501편성이 1994년 12월에 현대정공 창원공장에서 출고, 12월 23일에 고덕차량기지에 도착하였다. 501~521편성은 일본국유철도 205계 전동차의 영향을 많이 받은 당시 철도청과 서울지하철공사 차량과 마찬가지로 차체가 2톤 스테인리스였으나 522~546편성은 차량 전체를 유광 스테인리스로 통일하였다. 2010년 538편성에 고객안전을 위하여 객실 내 CCTV를 시범 설치하여 운영 중이다. 2011년 12월 15일에 502편성의 추진제어장치가 인피니온 라이센스 다원시스 2레벨 IGBT(1C4M)으로 개조되었으나, 기존 차량보다도 못한 결과를 초래하며 추가 개조 계획은 백지화되었다. 2017년 3월 경에는 501편성 5101호의 전조등이 LED로 교체되었다. 구 518편성은 2017년 2월 경 대차 및 주요 부품 결함에 의해 휴차되었고, 2020년 5월 24일 고덕차량기지에서 방화차량기지로 568편성에 의해 회송을 하던 중 발산역에서 2량(5318, 5518)이 탈선하는 사고가 발생하였다. 새벽 시간이라 부상자는 없었으나, 앞의 4량은 568편성에 의해 회송하였고, 뒤의 4량을 567편성이 뒤에서 미는 방식으로 회송하던 중 2차 탈선사고가 발생하였다. 이 사고로 오전 내내 방화 ~ 화곡 구간의 운행이 중단되었고, 이 구간에 셔틀버스를 투입, 운행하였으며, 이 사고로 발산역 스크린도어가 파손되어 현재 교체되었고, 518편성은 현재 영구 휴차 되었다가 2021년 2월에 차적 삭제 및 결번 처리 후 2022년 2월에 반출 및 폐차매각되었다. 529편성은 2018년 6월 경 5029호 부품 화재에 의해 사용 불가능이 되자, 5018호와 조성을 변경하여 재운행 중이다.
2차분 (547 ~ 576편성, 1996년 2월~1996년 8월).
1996년 8월 12일 영등포 구간과 12월 30일 전 구간 완전 개통을 대비하여 도입되었다. 도입 당시부터 개폐가 되지 않는 복층 통유리(노약자석 부분 제외)를 적용하였고, 차량 전면 행선 안내 표시기가 전기형에 비하여 커져 이용객의 편의를 도모하였다. 전류계의 현시 방법(1차 반입분의 경우 최대 수치를 현시, 2차분 차량의 경우 평균치를 현시) 등 기술적으로도 자잘한 부분들이 개선되었으나, 1차분 차량에 비해 눈에 띄게 변화된 부분은 없다. 566편성은 2017년 8월 경 동대문역사문화공원역에서 핵심 부품 노후화로 폭발한 이력이 있다.
3차분 (577 ~ 580편성, 2018년 5월 ~ 2018년 7월).
2020년 8월 8일 하남선 개통에 대비하여 도입되었다. 추진제어장치는 VVVF-IGBT로 서울교통공사 2000호대 VVVF 전동차 중 214, 232~238, 256, 273~284, 293편성과 동일한 구동음이다.
4차분 (501 ~ 525편성, 2020년 9월~2022년).
1차 도입분 501~525편성 차량 노후화로 인한 전동차 교체를 하기 위해 도입된 전동차이다. 추진제어장치는 일본 도시바가 개발한 PMSM(영구자석 동기전동기) IGBT를 채용하였으므로, 게이힌 급행 전철 1000형 전동차를 비롯한 큐슈여객철도 305계 전동차과 흡사한 구동음이다. 501~504편성은 도입 전에, 전동역에 있는 시험선에서 시운전을 거친 바 있다.
현황.
현재 운행 중인 차량은 굵은 글씨로 표시하였다.
반입 과정.
고덕기지 소속 구 501~527편성.
현대정공이 소재한 경상남도 창원시 진해선 신창원역에서 경전선, 경부선, 과천선, 서울 지하철 4호선을 거쳐 충무로역의 연결선을 통하여 서울 지하철 3호선을 경유 후 수서차량사업소까지 이동하였다. 그 다음 수서역 종단부와 중대로가 접하는 지점에 설치된 수직 반출구로 대형크레인이 전동차를 수직 인양하였다. 중대로 위에 가설된 임시 반입선을 거쳐 8호선 가락시장역에서 송파역 쪽으로 갈 때 방이역 쪽으로 연결되어 있는 서울 지하철 5호선 연결선을 통하여 고덕차량사업소까지 이동하였다. (216량, 501~527편성) 다만, 528편성부터는 방화차량사업소 소속 차량이 반입된 경로를 이용하여 반입되었고 528편성은 방화차량사업소로 운송되었다. 따라서, 528~538편성은 1996년 3월 20일 방화 ~ 까치산 구간 개통에 대비하여 반입되었고, 전 구간 개통 이후 고덕차량기지 소속이 되었다. 이후 537~538편성은 하남선 구간 개통 이후 방화차량기지 소속이 되었다.
고덕기지 소속 528~536편성, 방화기지 소속 537~576, 고덕기지 소속 577~580편성.
현대정공과 현대로템이 소재한 경상남도 창원시 진해선 신창원역에서 경전선, 경부선, 서울 지하철 1호선을 경유 신설동역 지하 3층에 위치한 연결선을 거쳐 서울 지하철 2호선 성수지선과 성수역에서 내선 (건대입구역 방면)을 경유하여 신도림역으로 이동하였다. 이후 신도림역에서 2호선 신정지선을 거쳐서 신정네거리역과 까치산역 사이에 있는 연결선을 통하여 528~576편성은 방화차량사업소로, 577~580편성은 고덕차량사업소로 운송되었다. 다만, 528~538편성은 1996년 12월 30일 전 구간 개통 이후 고덕차량기지 소속이 되었다. 이후 537~538편성은 하남선 구간 개통 이후 방화차량기지 소속이 되었다.
고덕기지 소속 501~525편성.
우진산전이 소재한 충청북도 증평군 충북선 도안역에서 경부선, 서울 지하철 1호선을 경유 신설동역 지하 3층에 위치한 연결선을 거쳐 서울 지하철 2호선 성수지선과 성수역에서 내선 (건대입구역 방면)을 경유하여 신도림역으로 이동하였다. 이후 신도림역에서 2호선 신정지선을 거쳐서 신정네거리역과 까치산역 사이에 있는 연결선을 통하여 반입이 되었다.
문제점.
소음.
5호선 전동차는 대차에 세브론 고무를 사용하고 있는데, 세브론 고무를 사용하는 대차는 차륜의 사행동(蛇行動, )에 대비하여 안티롤링 장치 등을 설치하여 사행동을 방지하여야 하나 이것을 설치하지 않아 차륜 및 대차의 사행동으로 인해 주행 소음이 더 심한 편이다.
특히, 5호선은 노선의 특성상 곡선반경 250m 이내의 곡선과 하저터널에 의한 급구배 구간이 잦고 전 구간이 콘크리트 도상으로 되어 있어 상대적으로 주행소음의 난반사가 심해 특정 구간의 주행소음은 서울 시내 지하철 전 구간을 통틀어 최고를 기록하고 있다. 이에 대하여 서울특별시 도시철도공사 측에서는 방음 패드 등을 사용하는 등의 대책을 세우고 있다.
또한 설계 당시 지하 구간에서 자갈 대신 콘크리트 도상을 사용한 것도 소음 문제의 원인이다. 게다가 5호선의 지상 구간은 없고, 모든 구간을 지하로 주행한다. 자갈 도상의 경우 자갈 사이의 빈 공간을 통해 소음을 흡수할 수 있지만, 콘크리트 도상은 소음이 잘 반사된다. 따라서 직선 주로에선 큰 문제가 없지만, 곡선 주로에서는 엄청난 소음이 나게 된다. 심지어 한강 구간도 하저 터널로 한강 아래를 지나가기 때문에 소음이 가장 크다.
특이사항.
측면 창문 부분 스테인리스 광택.
501~521편성은 도입 당시 창문 부분 스테인리스가 무광택인 상태로 반입되었다.
측면안내 게시기 작동중단.
스크린도어 설치 이후 모든 측면 행선 안내기 철거 후 서울교통공사 로고가 부착되었다.
자전거 전용칸 개조.
2009년부터 자출족들의 이동 편의를 위하여 1차분 536~538, 2차분 560~561편성은 전동차 Tc(운전실이 있는 칸) 맨 앞에 자전거 전용칸 개조가 이루어졌다.
CCTV 설치.
2010년부터 1차분 538편성의 차내 CCTV를 설치하여 운영 중이다.