신칸센 E4계 전동차
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1. 개요
JR 히가시니혼에서 1997년부터 운행 중인 신칸센 차량. E1계의 정식 후속작이자 확장형 차량으로, 200계의 노후화로 인한 교체 및 E1계를 도입한 이후에도 감당할 수 없을 정도로 폭증하는 여객 수요에 대응하기 위해 생산되었다. E1계와 마찬가지로 전 차량 2층 구조로 「Max」의 애칭이 주어지고 있다. 조에츠 신칸센 Max 토키와 MAX 타니가와로 운용되고 있다. 콘셉트는 '''닥치고 많이 실어나르기'''.
당초 2016년까지 전량 퇴역 예정이었다가, 한 차례 연기되어 2020년 중에 E7계 신조차량으로 E4계를 전부 대체할 예정이었다. 그러나 E7계 10편성 120량이 제19호 태풍 하기비스로 인해 나가노 신칸센 차량센터 인근 하천이 범람하면서 침수되는 바람에 폐차되면서 차량이 부족해져 연장 운용하게 되었다.[3] 이후 2020년 12월 발표된 다이아 개정에 따라 2021년 가을 중으로 퇴역할 예정이다.
2. 세부 사양
E1계는 철강으로 된 차체를 사용하였지만, E4계는 차내판매 카트용 승강기의 설치 등으로 인한 무게 증가를 보완하기 위해 알루미늄 합금으로 제작되었다. 터널 통과시 발생하는 기압파 및 고속 주행시 소음 억제 대책으로 선두 차량의 전두부는 E1계보다 길어졌다. 차체 도장은 흰색과 파란색이며, 그 경계선에 분홍색 띠가 들어간다. 라이트는 HID 램프를 사용하고 있다.
2층 차량이므로 바닥에 각종 전장기기를 배치하는 것이 곤란하기 때문에 바닥 전장품은 물탱크, 공기압축기와 주 전동기 및 전동 송풍기에 그치고 주 변압기, 주 변환 장치, 보조 전원 장치는 차량 끝 부분의 바닥에 탑재했다. 장비실은 기밀 벽으로 내부와 분할되어 밀폐되었다. 4량(T + M1 + M2 + T)이 1단위를 구성하고 M1객차에 주 변환장치와 보조전원 공급장치를, M2 차량에 주 변압기와 주 변환장치를 탑재했다. 회로제어는 VVVF 제어가 채용되었다. 주 변환 장치는 IGBT 소자를 사용한 3레벨 컨버터 + 3레벨 인버터로 구성되어 있다. E1계에 비해 편성된 전동차가 적으므로, 차량고장 등 비상시에 대응할 목적으로 모터의 제어를 기존의 1량 단위의 제어에서 대차 단위의 제어로 변경했다. 주 전동기는 3상 유도전동기를 채용하고 E1계보다 출력을 높인 420kW로, 이를 통해 MT 비가 1:1이면서도 기동 가속도를 1.65km/h/s로 E1계보다 향상시켰다.
최고 속도는 240 km/h로, 8량 편성의 정원은 817 명. E1계의 경우 12량 편성인데, 대부분의 신칸센 역사가 16량 대응이기 때문에 병결이 불가능해 비효율적이었던 문제를 보완하여 8량 편성으로 열차를 제작하였는데, 2중련으로 16량 편성이 되면 정원이 무려 '''1,634명'''이 된다. 그야말로 승차인원을 위해 모든 것을 희생한 열차로, 전 세계 고속철도 중에서 가장 많이 실어나르는 열차이다. 20량 편성(객실은 18량)의 KTX-1이 935명이라는 것에 비교해 엄청난 수송력을 자랑한다. 프랑스의 TGV 듀플렉스도 2층 고속열차이고 객실도 8량으로 동일하지만, 신칸센 규격의 차량한계가 TGV 규격의 차량한계보다 월등히 크기 때문에 2+2 좌석배치의 듀플렉스가 545명 정원인 것에 비해 우위에 선다. 고속철도에서 가축수송을 하는 일본이기 때문에 가능한 구조. 자유석같은 경우에는 좌석배치가 무려 3+3인데다 의자가 붙어있기 때문에 리클라이닝 따위는 있을 수가 없다.[4] 물론 출퇴근시간에는 이런 자유석까지 꽉꽉 들어찬다. 하지만 그린샤는 다른 신칸센 차량에 비해 편하다는 게 중론.
1층과 2층 사이를 오르내리기 위하여 일부칸에 휠체어 리프트와 차내 판매 카트용 엘리베이터가 각 칸마다 설치되어 있다. E231계 전동차 근교형 차량의 그린샤 차내 판매는 승무원이 직접 바구니를 들고 판매하지만, 신칸센은 그것으로는 감당할 수 없기 때문.[5]
일부 호쿠리쿠 신칸센의 급경사 구간 주행과 카루이자와역 서쪽의 상용 전원 주파수 60Hz에 대응하는 편성이 존재한다. P51·P52 편성은 30‰의 급구배 구간 주행에 대응하고, 카루이자와역까지 입선 가능하다. P81·P82 편성은 급구배 대응뿐 아니라 카루이자와역과 사쿠다이라역 사이의 전원 주파수 전환 장치 (60Hz 대응)를 탑재해, 나가노역까지 주행이 가능하다. 그러나 기본적으로는 전장품들이 50Hz에서의 사용을 고려하고 설계되었기 때문에, 장시간 운용하는 것은 거의 불가능하며, 차량의 성능한계 때문인지 도쿄 방면 한정으로 긴급 상황에만 나가노역까지 운행한다.[6]
조에츠 신칸센과 도호쿠 신칸센이 폭설지대에 한랭지대이므로 관련 대응이 되어있다.
3. 운용
도입 초기에는 모든 편성이 센다이 종합차량기지(현재의 신칸센 종합차량센터)에 배치되어 있었으나, 2013년 10월부터는 모든 편성이 니가타 신칸센 차량센터에 소속되어 있다. 2013년 4월 1일 현재 죠에츠 신칸센의 Max 토키, Max 타니가와로만 전용되고 있으며, E5계의 도입에 따라 도호쿠 신칸센 오미야 이북에서는 2012년 9월 28일부로 전부 퇴역했다.
시운전을 통해 도호쿠 신칸센 모리오카~하치노헤~신아오모리 구간에 입선한 적이 있다.
1997년 12월 20일 도호쿠 신칸센에서 영업 운전을 개시하였으며, 1999년 4월 29일 야마가타 신칸센 츠바사와의 병결운전을 시작했다. 2001년 5월 7일부터는 죠에츠 신칸센에서 영업 운전을 개시하였으며, 7월 22일에는 나가노 신칸센의 임시 열차 Max 아사마로 도쿄~카루이자와 에서 영업 운전을 개시하였으나, 이 구간에서는 2003년 9월 15일까지만 영업하고 철수하였다. 2005년 12월 10일부터는 도호쿠 신칸센 센다이역 이북에서 정기 운용을 종료하였으며, 2012년 3월 17일부터는 죠에츠 신칸센 에치고유자와역 이북에서도 E4계를 중련한 16량 편성으로 영업 운전을 개시함과 동시에 도호쿠 신칸센 오미야 역 이북에서 E4계 중련 편성의 영업 운전이 종료되었다. E5계의 지속적인 도입으로 같은해 9월 28일에는 도호쿠 신칸센 오미야역 이북에서 정기운행을 종료하였으며, 동시에 야마가타 신칸센 츠바사 또한 E2계와의 병결만으로 운용된다. 도호쿠 신칸센에서 영업하던 열차들은 죠에츠 신칸센의 E1계를 대신하여 들어가며, E1계는 영업 열차로써의 수명을 다하고 퇴역한다.
운행등급은 Max 토키, Max 타니가와. 한때는 Max 야마비코나 Max 아사마 등으로도 운행되었으며, 전부 MAX라는 말이 들어가는데, Multi Amenity eXpress라는 약자가 있기는 하지만 많이 실어나른 다는 의미에서 붙은 명칭. 얼추 AMBAC처럼 우선 정해놓고 나중에 때려박은듯한 인상이 확 느껴지는 네이밍 센스. 어찌됐든, 신칸센 E2계 전동차에 비해서는 분명히 수송 능력은 상위에 속했다.
2011년 3월 9일의 마이니치 신문에서 2012년 이후 순차적으로 폐차를 시작해 2016년에는 전량 폐차할 예정이라고 보도했으며, 2013년부터 폐차가 시작되고 있었지만 2016년까지 단 3편성만 폐차되었고, 여전히 남은 편성은 2017년이 되어서도 운행되고 있었다.
2017년 4월에 2018년부터 2020년까지 E7계로 교체시키겠다는 발표가 나왔으나, 2019년 가을에 태풍 하기비스로 인해 나가노 신칸센 차량센터에서 주박하고 있던 E7·W7계 10개의 편성이 침수되어 그대로 폐차, 이로 인한 조에츠 신칸센의 차량 부족 문제로 인해 폐차 예정 연도가 E7계의 대차 편성 신조가 시작되는 2022년으로 미루어졌다.
'''이 열차가 현재 운행하고 있는 신칸센 시리즈 중 유일무이한 2층 신칸센'''이 되었으나, 오는 2022년을 기해 전량 폐차가 이루어질 경우 '2층 신칸센'은 찬란했던 철도의 역사 속으로 사라질 예정이다.[7]
4. 기타
- 앞모습이 매우 거대하고 괴상망측하게(...) 생겨먹어서 그런지 일본 현지에서도 '하마', '오리너구리', '거대 오징어' 따위의 별명을 붙혀 놓았다. 디자인도 이런데 느려터지기까지 하다 보니 핏이 살면 느려진다는 신칸센에서 단 둘뿐인 예외다.[8]
5. 관련 문서
[1] 2014년부터 적용되었고, 얼핏 봐도 바로 알겠지만 기존의 노란 라인을 분홍색으로 바꾼 것 뿐이다. E2 차량의 도색과 비슷하지만 진한 분홍색의 E2와 달리 E4와 E1이 적용한 신도색은 연분홍에 가깝다.[2] 도쿄~오미야 한정[3] 그 폐차된 10편성(120량)은 침수로 인한 파츠 손상이 너무 심각해서 수리해도 소용 없다고 한다.[4] 참고로 일본 이외에 3+3 좌석배치의 가축수송을 하는 나라로는 인도가 있는데, 인도는 그나마 광궤이다.[5] 통근형 전동차 그린샤는 기껏해야 2량이지만, 신칸센은 8량이다.[6] E2계나 E7계에 비해 완벽하게 대응되어 있지 않은지 만석기준으로 승객을 실은 채로 급구배 구간을 오르기에는 한계가 있다고 한다.[7] 현재 JR 동일본은 2층 신칸센 제조계획이 없다고 일축했다. 2층 신칸센은 신칸센 통근객을 수용하기 위한 목적이 큰데 그 통근객이 저출산과 도심회귀 현상으로 인해 줄고 있기 때문이다. 이에 따라 JR 동일본의 신칸센 경영 전략은 수송량보다 속도를 중시하는 방향으로 전환되었고 그 결과물이 E5계이다.[8] 이 문단에서 다루는 핏이 살면 느려진다는 신칸센 시리즈 중 빠른 축인 700계는 285, 도카이도에서는 270, E2계와 E3계는 275, 800계는 260. 그나마 예외에 속하는 N700계는 핏이 살았는데 오히려 300으로 상당히 빠른 수준이다. 도카이도 신칸센에서는 선형과 노후화 및 배차 간격 문제로 인해 285가 최선.[9] 10시 16분에 도쿄를 출발하는 니가타행 열차.[10] 2019년 3월 15일 10시 16분 출발 열차를 끝으로 토키 315호로 변경된다. 차량은 E7계.