한국철도공사 351000호대 전동차

한국철도공사 351000호대 전동차는 수도권 전철 수인·분당선에서 운행 중인 한국철도공사의 통근형 전동차이다. 이 전동차는 한국철도공사 341000호대 전동차와 마찬가지로 한국철도공사의 전동차 중 최초로 VVVF 제어 방식이 채택되었으며, 도입 초기에는 2030호대를 사용하다가 2011년 현재 351000호대로 변경되었다. 현재 총 6량 61개 편성(366량)이 운행하고 있다.
기술적 사양.
대한민국 최초로 도입된 VVVF제어 전동차.
2030호대 (351000호대) 전동차는, 대한민국 최초로 VVVF제어와 유도전동기를 채용한 전동차로서 첫 반입분인 30편성 (현 341000호대 01 편성) 1993년 7월말에 처음으로 제작, 시운전에 착수하여 같은 해 11월에 시운전을 마치고 본선운행에 들어갔다. 비슷한 시기인 1993년 9월에 처음 제작된 서울교통공사의 첫 반입분 451편성과 비교하여 약간 빠르다.
제어기기.
제어시스템은 GTO 사이리스터를 사용한 가변 전압 가변 주파수 제어(VVVF) 방식을 사용하며, 1개의 제어기기에 4개의 전동기를 사용하는 1C4M 방식을 채택하고 있다. 특히 기존 한국철도공사 1000호대 전동차에 비해 출력을 높여 MT비를 줄임과 동시에 회생제동 능력을 갖춰 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.
실내설비.
도입 초기에는 아이보리색 계통의 실내구성과 전형적인 모켓 롱시트로 이루어져 있었고, 객실 천장에는 LED방식의 승객안내장치가 설치되어 있다. 냉방은 기존 차량보다 냉방 출력을 강화한 준집중형식으로 제작하였다. 3세대형부터, 기존의 LED 안내기 대신 LCD TV가 설치되었다.
승무 설비.
승무 설비는 투핸들 형태의 제어대와 계기판, TGIS모니터 등으로 구성되어 있다. 초창기 차량은 ATC 혹은 ATS 전용 운용을 위하여 1차 도입분 차량 운전실을 개조하여 ATC 속도계만이 있는 것이 특징이며 이후 6차분까지 ATC 혹은 ATS 전용 전동차로 반입되었다, 초창기 도입분의 경우, 한국철도공사 341000호대 전동차와 동일한 사양의 교류-직류 겸용, ATS·ATC 겸용으로 도입되었기 때문에, 2000년대 이후 교류 전용 전동차로 개조하는 과정에서 분당선의 ATC·ATS 절환스위치는 운전실 개조를 하며 사라졌다. 1인 승무를 위하여 출입문 개폐용 스위치가 제어대에 추가되어 있다. 3세대형 도입분부터는 기존 투핸들에서 원핸들 형태로 변경되었으며, 7차분 차량부터 분당선-수인선간 상호 직결 운행을 염두에 두고, ATC·ATS 겸용 차량으로 도입되었다.
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 당시엔, 일본 도시바사의 수입 완제품을 사용하였으나 현재는 대한민국 우진산전에서 제작한 제품을 사용하고 있으며, 이는 기존 제품보다 기능과 성능이 한층 더 강화된 제품이다.
편성.
편성은 팬터그래프와 주변압기, 제어기기, 전동기가 탑재된 M'차, 제어기기와 전동기만이 탑재된 M차, 그리고 보조전원장치와 공기압축기, 축전지, 제어실등을 갖춘 Tc차와 아무 기기도 탑재되지 않는 T차로 구성되어 있다.
도입 역사.
1세대.
1993년부터 1999년까지 초창기에 도입된 전동차로 분당선 35101 ~ 35122편성 (변경 전 2x47 ~ 2x48, 2x50, 2x55 ~ 2x69, 2x73 ~ 2x76편성)이 해당되며, 차량은 대우중공업과 한진중공업에서 생산되었는데, 여기서 대우중공업에서는 35101 ~ 35102편성, 351103, 351203호, 35117 ~ 35118편성을, 한진중공업에서는 351003, 351303, 351403, 351903호, 35104 ~ 35116, 35119 ~ 35122편성을 제작했다. 35101 ~ 35116편성의 경우, 4호선에서 운행하고 있는 차량처럼 직교류 겸용, ATS-ATC 겸용 차량이었으나, 이후 분당선 1세대 전동열차는 모든 차량이 교류, ATC 전용화로 운전실 개조 및 팬터그래프 애자 부위가 전량 교류전용으로 개조 되었다. 35117 ~ 35122편성은 제작 당시부터 교류전용 차량으로 제작되었다. 수인선 직결 운행에 대비하여, 35122편성은 ATC·ATS 자동 전환 시스템으로 개조하였다, 나머지 또한 2017년에는 35112 ~ 35122편성은 스피커의 노후화로 인해 스피커 교체로 경고음이 개선되었으나, 초창기 도입분인 35101 ~ 35111편성은 차량 노후화로 인해 교체되지는 않았다. 또한, 1세대 1 ~ 3차분 35121편성까지는 ATS 미설치 차량이므로 수인선 오목천역 ~ 인천역 구간과 왕십리역 ~ 청량리역 구간에서는 운행되지 않는다.
2세대.
35123 ~ 35128편성(변경 전 2x82 ~ 2x87편성)의 도입분으로, 2003년 분당선 수서 ~ 선릉 연장 개통을 위하여 도입된 편성이다. 2003년 8월에 제작됐다. 전체적인 사양은 5000호대 (현 311000호대) 2세대 전동차에 기초하였으며, 반입 당시부터 신도색이 적용되었다. 객실 측면창에 통유리가 채용되어 있는 것이 특징이다. 다만, 창문 UV코팅 처리는 이 차량에서는 빠져있고 폐문 시 경고음이 났었으나 2011년 쯤에 안내방송장치 개량으로 인해 경고음이 사라졌다. 다만 35128편성은 스피커 교체로 경고음 재추가했으며 2017년에는 35112 ~ 35122편성 1세대 스피커 교체로 경고음 개선과 동시에 나머지 편성도 스피커 교체로 경고음 재추가했다. 수인선 직결 운행에 대비하여, 모든 편성이 ATC·ATS 자동 전환 시스템으로 개량하였다.
3세대.
2011년 분당선 기흥 연장 개통과, 수인선 송도 ~ 오이도 개통을 대비하기 위하여 도입되었으며, 분당선 전기형 35129 ~ 35133편성과 수인선 전기형 35161 ~ 35168편성이 이에 해당된다. 2011년 1~9월 제작됐다. 전두부 모양이 한국철도공사 331000호대 전동차부터 채용한 승무시야 확장형 전두부와 동일하게 변경되었고 현대로템의 표준형 전동차 설계 기준을 따르고 있다. 한국철도공사 361000호대 전동차에 기초하였으나 스테인레스 차체가 적용되어 있고 기존에 사용하던 도색과 시트가 변경되었으며, 바닥재는 기존 사양과 비슷한 (완전히 동일하지는 않음) 무늬가 적용되었다. 또한 UV코팅이 적용된 통유리와 키 높낮이를 고려한 입석용 손잡이, 객실간 통로문 자동문 설치, 그리고 천장형 LCD TV가 채용되었다. 분당선 및 수인선 직결 운행에 대비하여, ATS·ATC 자동 전환 시스템으로 개량하였다.
2012년 분당선 선릉 ~ 왕십리 연장 개통과 기흥 ~ 망포 연장 개통에 대비하여 도입되었으며, 중기형 35134 ~ 35140편성이 해당된다. 2011년 10월 ~ 2012년 4월까지 제작됐다. 바닥무늬가 동일 세대의 311000호대 초기 사양으로 변경되었고, 6량 중 M, T 각 1량씩을 한국철도공사 321000호대 전동차 6량화로 인해서 발생하는 잉여차량을 부수차로 전환 사용하여 각각 반입되었다. 그러나 코레일이 2014년까지 중앙선 잉여차량들을 원위치 시켜 321000호대 전동차 전 차량을 8량으로 재환원 한다는 계획을 발표하여 중앙선 잉여차량들이 분리되어 빠져 나감에 따라 휴차되었다가 2014년 4월부터 동년 7월까지 35134 ~ 35140편성 모두 2량씩 (총 14량) 신조되어 반입되었다. 수인선 직결 운행에 대비하여, ATS·ATC 자동 전환 시스템으로 개량하였다. 반입은 순차적으로 이어지지 않았는데, 2012년 3월 31일 35138편성이 반입되고 4월 14일 35134편성이 반입되었다. 신조차량 반입 역시 순차적으로 진행되지 않았다. 2014년 10월 7일 35135편성이, 10월 8일 35134편성이 반입되었다. 2013년 분당선 수원 연장과 2016년 수인선 오이도 ~ 인천 연장 개통에 대비하기 위하여 2013년에 도입되었으며 분당선 후기형 35141 ~ 35143편성과 수인선 후기형 35169 ~ 35172편성이 이에 해당된다. 각각 2013년 1~3, 7~10월까지 제작됐다. 헤드램프가 LED로 반입되었으며, 선두차 측면 코레일 로고 및 객실 안내 스티커가 변경되었다. 또한 분당선 및 수인선 직결 운행을 염두에 두고, ATC·ATS 자동 전환 시스템이 기 탑재되어 있다. 수인선 후기형 35169 ~ 35172편성은 중앙선 6량화로 인해 잉여객차가 환원되면서 35134 ~ 35140편성이 휴차되자 잠시 분당선에서 영업시운전을 진행한 바 있다. 2020년 9월 12일수인선과 분당선 직결 운행에 대비하여 35173 ~ 35178편성이 도입되었다. 2017년 1~6월 제작되었다. 31195 ~ 31203편성, 37101 ~ 37112편성, 38101 ~ 38110편성(동해선 광역전철용), 39101 ~ 39107편성(서해선 광역전철용)과 사양이 동일하며, 싱글암 팬터그래프, 전두부 상단 LED행선기 중앙에 전조등이 추가되었으며, 내부에 CCTV가 설치되어있다. 또한 휠체어석 스티커가 작은 검은색으로 변경되었으며, 내부 출입문 경고스티커가 네모검정바탕으로 바뀌었으며, 손잡이 바로 위로 변경되었다. 통로문 상단 패찰도 글씨체가 작아졌으며, 의자(시트), 손잡이, 바닥은 경강선 및 동해선, 서해선과 동일한 사양으로 적용되었다. 또한 분당선, 수인선 직결 운행을 염두에 두고, ATC·ATS 자동 전환 시스템이 탑재되어 있다.
4세대.
노후화된 35101 ~ 35118편성을 대체하는 목적으로 35144 ~ 35160, 35179편성이 도입될 예정이다. 개선형 주둥이 전동차이다. 사양은 31208 ~ 31215편성과 동일하며, 해당 편성부터는 신도색이 적용되며 행선안내기와 열번표시기가 기존 구형 3색 LED에서 신형 7색 LED로 변경된다. 또한 객차 간 통로문이 제거되고, 객실 중앙좌석이 기존 7석에서 6석 플라스틱 의자로 변경된다. 또한 차내 LCD 표출방식도 개정된다. 수인분당선 직결 운행함에 따라 ATC·ATS 자동 전환 시스템이 탑재되어 있다.
개조 역사.
도색 변경.
도입을 한 후부터 2005년까지는 주황색 - 빨간색 도색을 공통으로 사용하여 왔으나, 2005년부터 불연재 내장 리뉴얼과 함께 한국철도공사 도색으로 교체되었으며 3호선 차량은 주황색과 군청색, 4호선 차량은 하늘색과 군청색, 분당선 차량은 노란색(카나리아색)과 군청색, 수인선 차량은 1호선 및 경의중앙선 차량과 동일한 빨간색과 군청색이 적용되었다. 이후 수원역까지 수인선이 개통하면 분당선과 직결 운행할 계획이였기 때문에, 기존 분당선 도색과 동일하게 노란색(카나리아색)과 군청색으로 재도색되었다.
내장재 교체 사업.
2003년 대구 지하철 화재 참사를 계기로 강화된 철도차량의 내연 기준으로 인하여 2004년부터 2005년까지 한국철도공사의 전 차량이 불연재 기준에 맞춘 내장재로 교체되었다. 교체 사업에는 로윈, SLS중공업 등이 참여하였다. 이와 동시에 보수성이 떨어지는 전면, 측면행선표시장치(DI)를 롤지 회전 방식에서 LED 현시 방식으로 교체하였다.
측면 행선 LED 가동 중단.
현재 스크린도어가 모두 설치되어 앞칸과 뒷칸을 제외한 안내기가 소등되었다. 다만 5세대 전동차 이후부터는 앞칸과 뒷칸만 측면 안내기가 가동 중이다.
현황.
현재 운행 중인 차량은 가독성을 높이기 위해 굵은 글씨로 표시했다.
&lt;br&gt;35101~35121편성(35101, 35109, 35114, 35117~35118편성 제외)은 ATC 전용 차량으로 왕십리역 ~ 고색역 구간만 운행하고, 35122~35189(35160, 35179~35189편성 도입예정)편성은 ATC, ATS 겸용 차량으로 전 구간을 운행한다.