한국철도공사 341000호대 전동차

한국철도공사 341000호대 전동차는 1993년 과천선 개통으로 도입된 한국철도공사의 통근형 전동차이다. 도입 초기에 2030호대로 운행하다가 2011년 현재의 341000호대로 개번하였다. 현재 수도권 전철 4호선 10량 29개 편성, 수도권 전철 1호선 10량 2개 편성 등 현재 총 10량 31개 편성(310량)이 운행하고 있다. 또한 1,2세대분 일부 열차의 주변환장치가 GTO에서 IGBT로 교체되었고, 전조등이 백열등에서 LED로 개조되었다.
사양.
대한민국 최초로 도입된 VVVF제어 전동차.
2030호대 (341000호대) 전동차는 대한민국 최초로 VVVF제어와 유도전동기를 채용한 전동차로서 첫 반입분인 2030-2130편성 (현 34101)편성의 경우 1993년 7월말에 처음으로 제작, 시운전에 착수하여 같은 해 11월에 시운전을 마치고 본선운행에 들어갔다. 비슷한 시기인 1993년 9월에 처음 제작된 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차의 첫 반입분 451편성과 비교하여 약간 앞선다.
제어기기.
제어시스템은 34101~34130편성은 GTO 사이리스터 (일부편성은 IGBT 2레벨 개조) 34131~34160편성은 IGBT 2레벨을 사용한 가변 전압 가변 주파수 제어(VVVF) 방식을 사용하며, 1개의 제어기기에 4개의 전동기를 사용하는 1C4M 방식을 채택하고 있다. 특히 기존 한국철도공사 1000호대 전동차에 비하여 출력을 높여 MT비를 줄임과 동시에 회생제동 능력을 갖추어 에너지 절약 및 검수소요 감소를 도모하고 있다. 기본적으로 도시바의 제품을 사용하고 있으며 이후 우진산전에서 라이센스 생산한 것으로 교체되었다. 다만 VVVF 인버터의 경우 자연냉각식이 아니라 당시 신칸센 300계 전동차 및 신칸센 500계 전동차에서 사용한 자동 강제냉각식을 사용하였다.
차체 및 대차.
차체에는 STS304를 사용한 스테인리스 용접방식의 무도장 차체를 사용하고 있으며, 대차는 원추형 고무스프링을 사용한 에어스프링 볼스터리스 방식을 채택해 승차감 향상과 경량화를 도모하고 있다. 제동장치는 응답성이 빠르고 전기제동과의 조화가 양호한 전기지령식 제동을 사용하고 있다.
실내 설비.
도입 초기에는 아이보리색 계통의 실내구성과 전형적인 모켓 롱시트로 이루어져 있었고, 객실 천장에는 LED방식의 승객안내장치가 설치되어 있다. 냉방은 기존 차량보다 냉방 출력을 강화한 준집중형식으로 제작하였다.
34101~34130편성은 LED 전광판, 강제냉각기, 더블암 팬터그래프로 절연구간을 통과할 때 객실 일부 조명이 소등되고 전기 차단으로 인해 강제식 냉난방, 에어컨 송풍기, LED 전광판까지 전부다 절연구간이라 자동으로 잠시 꺼지지만, 향후 도입 예정인 전동차는 절연사구간을 통과할 때도 객실 조명과 자연식 냉난방, 에어컨 송풍기나 환풍기, LCD TV 전광판까지 전부다 꺼지지 않고 그대로 정상 가동될 것으로
보인다. 현재 1호선과 경강선, 동해선에서 운행중인 4세대 전동차들과 전체적인 성능이 동일하기 때문이다. 4세대 전동차 중 1호선 차량들은 절연구간을 지날 때 객실 조명과 냉난방기, 전광판 등이 꺼지지 않는다. 단, 이 열차는 전조등 및 형광등은 켜져있다고 한다.
승무 설비.
승무 설비는 34101~34130편성은 투핸들 34131~34160편성은 원핸들(예정) 형태의 제어대와 계기판, TGIS모니터 등으로 구성되어 있다. ATS, ATC 속도계가 함께 있다.
TGIS.
TGIS는 Train General Information System의 약자로서 열차의 기본적 정보를 승무원에게 전달하는 시스템이다. 기본적으로 제어차에 장비된 중앙장치와 각 차량에 장비된 단말장치로 구성되어 있으며 각 단말기를 루프식으로 구성된다. 각 단말기간의 통신은 RS-485방식을 사용하고 있으며 각각의 단말장치는 각 차량의 전기기기, 서비스기기의 상태를 실시간으로 전달하여 중앙 장치에서 통합 후 모니터를 통하여 승무원(기관사, 차장)에게 전달한다. TGIS의 주요 기능은 다음과 같다.
1993년 차량 도입 시에는 일본 도시바에서 제작한 제품을 사용하였으나 현재는 대한민국 우진산전에서 제작한 제품을 사용하고 있으며, 이는 기존 제품보다 기능과 성능이 더욱 강화된 제품이다.
편성.
편성은 팬터그래프와 주변압기, 제어기기, 전동기가 탑재된 M'차, 제어기기와 전동기만이 탑재된 M차, 그리고 보조전원장치와 공기압축기, 축전지, 제어실등을 갖춘 Tc차와 제어실이 없는 T1, 그리고 아무 기기도 탑재되지 않는 T차로 구성되어 있다.
도입 역사.
1~2세대는 처음에는 차량번호가 2030호대가 부여되어 도입되었다. 왜냐하면, 1993년 도입 당시 2000호대 디젤 기관차가 아직 퇴역하기 전이었고, 다른 차번(4000호대, 5000호대, 6000호대)은 아직 차적이 정리되지 않은 상태였기 때문이다. 과거 4호선과 분당선의 차번은 열차 도입 순서에 따른 것으로 별도로 구분짓지 않았다. 2011년경 지금처럼 341000호대로 개번되었으며, 3세대부터는 341000호대로 도입되었다.
1세대 (34101~34125편성).
1차 도입분 (34101~34122편성).
1994년 4월 1일 과천선 개통으로 대비된 초창기 도입분이므로 한진중공업에서는 34101~34104편성, 대우중공업에서는 34105~34117편성과 341018, 341218호, 현대정공에서는 341118, 341318, 341418, 341918호와 34119~34122편성을 제작했다. 도입 당시 22편성 전부 6량이었으나, 1995년 과천선-안산선 10량화로 인해 전부 대우중공업에서 만든 중간객차 4량을 장착해 10량이 되었다. 34102편성은 객차 문제로 2018년 12월경 휴차 처리되었고, 34104편성은 31101편성 객차를 장착, 34107, 34112, 34113편성의 9호칸(3418XX)에는 31102편성의 객차를, 34114편성은 34102편성 객차 2량을 장착, 34119편성에는 34104편성의 객차 2량을 장착해 운행 중이다. 또한 34107, 34118편성은 사고로 오랫동안 중정비를 받고 다시 운행에 들어갔다.
2차 도입분 (34123~34125편성).
1997년 2월 11일 과천선-안산선 증차 목적으로 추가 도입되었다. 세 편성 모두 대우중공업에서 만들어졌으며, 도입 당시부터 이미 10량 편성으로 도입되었던 점이 특징이다. 34123편성은 2020년 6월 11일 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차와의 상계역 추돌 사고로 인해 운행이 종료되었고 나머지 34124편성은 2021년 10월, 34125편성은 12월에 차량 노후화로 인하여 운행이 종료되었다.
2세대 (34126~34130편성).
2000년 7월 28일 안산선 오이도 연장개통을 대비하여 도입되었으며, 일명 동글이, 동작이 라고 부르는 열차이다. 34126편성만 1999년 11월, 34127~34130편성은 1999년 12월까지 한때 대우중공업이 소유하고 있던 한국철도차량(KOROS)(현 현대로템) 의왕공장에서 제작되었다. 당시 한국철도 100주년을 기념하여 출입문 등에 표식이 되어 있는 것이 특징이다. 또한 선두부가 FRP소재로 제작된 유선형으로 바뀌었다. 311000호대 1세대에 기초하였기 때문에 창이 좁고 상부개폐형으로 되어 있다. 또한 1세대형과 달리 안내기가 1개에서 2개로 늘어난 것이 특징이며, 도입 당시부터 10량 편성으로 도입되었다.
3세대 (34131~34155편성).
1차 도입분을 대차하기 위하여 도입된 차량. 34131편성은 2019년 5월, 34132, 34134편성은 2019년 7월, 34136편성은 2019년 8월, 34133편성은 2020년 4월, 34137편성은 2020년 5월, 34135편성은 2020년 7월에 도입되었고, 5차 도입분은 기존의 문제점들을 개선하여 연차적으로 계속 도입 예정이다. 그리고 출입문 모양은 1세대 차량에 사용되었던 부식무늬가 적용된다. 이 차량부터는 현대로템의 자사 IPM 모듈이 최초로 국산화되었다. 미쓰비시 IGBT소자에 현대로템 IPM 추가, 그러나 넓어진 통로문으로 스크린도어 센서 문제가 생기고 심지어 집전장치 설계 결함으로 인해 현재는 개량 작업을 하는 동안 시운전이 중단/지연되고 있으나, 2020년 2월 13일에 34131편성이 시운전을 재개한 것을 시작으로, 34132/34134/34136편성도 시운전을 재개했으며, 2020년 4월 8일 34133편성, 2020년 5월 25일 34137편성, 2020년 7월 10일 34135편성이 시운전을 시작했으며, 2020년 5월 15일 34131편성, 2020년 5월 18일 34132편성, 2020년 5월 21일 34134편성, 2020년 5월 25일 34136편성, 2020년 6월 1일 34133편성이 수도권 전철 1호선에서 정식운행을 시작했고, 2020년 8월 26일 34137편성, 2020년 9월 28일 34135편성이 수도권 전철 4호선에서 정식운행을 시작하였다. 이 전동차들부터 차내 CCTV가 설치되었다.
5차 도입분은 신도색이 적용된다.
개조 역사.
도색 변경.
도입을 한 후부터 2005년까지는 주황색-빨간색 도색을 공통으로 사용하여 왔으나, 2005년부터 불연 내장재 개조와 함께 한국철도공사 도색으로 교체되었으며, 4호선 차량은 하늘색과 군청색, 분당선 차량은 노란색과 군청색이 적용되었다. 또한 34131~34134편성은 1호선 및 경의중앙선 차량과 동일한 빨간색과 군청색이 적용되었다. 이후 4호선에 투입되면 기존 4호선 도색과 동일하게 하늘색과 군청색으로 재도색되었다.
내장재 교체.
2003년 대구 지하철 화재 참사를 계기로 철도차량의 내연 기준이 강화되어, 2004년부터 2005년까지 한국철도공사의 전 차량이 불연재 기준에 맞춘 내장으로 교체되었다. 교체 사업에는 로윈, SLS중공업 등이 참여하였다. 34101~34120편성은 로윈, 34121~34130편성은 SLS중공업에서 교체하였다. 이와 동시에 보수성이 떨어지는 전면, 측면행선표시장치(DI)를 롤지 회전 방식에서 LED 현시 방식으로 교체하였다. 34131~34155편성은 불연 내장재와 LED 행선지가 기본으로 설비되어 도입된다.
중간 부수차 조성 변경.
2017년 이후 일부 객차 노후화로 인하여 중간객차 조성이 일부 변경되었다.&lt;Br&gt;일부 전동차의 부수차는 한국철도공사 311000호대 전동차의 무동력차로 편입되어 운행되고 있다.
측면 행선 LED 가동 중단.
현재 스크린도어가 모두 설치되어 앞칸과 뒷칸제외한 모든 안내기가 소등되었다. 다만 3세대 전동차부터는 앞칸과 뒷칸만 측면 안내기가 가동 중이다.
집전장치 개조.
5차 도입분은 고속주행에 적합한 싱글암이 적용되었으나 시운전 도중 집전장치 결함으로 하부교차형으로 개조되었다.
현황.
3세대분.
1~2세대분 대차분이다.