팬터그래프
[image]
더블암 팬터그래프
[image]
싱글암 팬터그래프
'''Pantograph'''
1. 개요
전기기관차나 전동차 등이 전기를 공급받는 방식 중 하나이다. 명칭은 집전장치 혹은 판토그라프 등으로 부른다. 코레일에서는 표기할 때 '판토그라프'를 주로 사용하고, 현장에서는 줄여서 '판토', '판타', 'Pan'... 이라고 부른다. 어차피 다 같은걸 뜻하니 부를 때는 그냥 편한대로 부르면 된다. 어원은 접촉 부분이 축도기 모양을 닮았다는 데서 유래했다.
현대로템이 설명한 팬터그래프
2. 상세
가공전차선 방식 전철에서 전기를 동력으로 사용하는 철도차량이 외부로부터 AC 25,000V, DC 1500V 등의 전기를 공급받기 위해 사용하는 것으로, 기관사가 운전실에서 PanUS를 취급하면 ACM(보조공기압축기)에 의해 판타가 상승한다. 제3궤조집전식과는 엄연히 다르다. 차량 위에 전차선이 설치되고 전동차의 M'모터 차량(서울메트로는 M차량) 등에 설치된 판토의 습판과 접촉하여 전동차에 전력을 공급하는 방식이다. 전차선에서 전력을 공급받는 방식은 집전봉, 뷔겔 등이 존재했으나 이 두가지 방식은 고속화에 매우 불리해 노면전차나 무궤도전차 등에서나 썼었고 오늘날에는 거의 극소수의 국가에서만 사용하고 있을 정도로 사용이 드문 집전장치이다.[1]
3. 종류
팬터그래프의 종류는 크게 더블암(Double-arm)과 싱글암(Single-arm)으로 나눌 수 있다.
3.1. 더블암
팬터그래프의 형태가 마름모 형태인 것을 말한다. 싱글암에 비해 구조적으로 튼튼하고 파손율이 낮지만, 고속주행시 공기저항이 크고 유지보수비용이 많이 든다. 더블암은 다시 능형(菱形)과 하부교차형으로 나뉜다.
3.1.1. 능형
완전한 마름모꼴의 형태로 팬터그래프 발명 당시부터 전해져 내려오는 방식.
현재 한국 철도에서는 사용하지 않는 방식이다. 금강산선의 전동차는 이러한 방식이었다.
3.1.2. 하부교차형
양쪽 강체가 마름모 모양을 만들며 도형의 아래쪽에서 교차하는 방식.
능형에 비해 가볍고 유지보수가 쉽다는 장점이 있다. 그러나 고속주행에 불리하다는 점은 능형과 같았다.
일본에서 개발된 것으로 신칸센 0계 전동차에 처음 채택되었다. 그리고 수도권 전철 1호선 개통에 따라 일본에서 초저항을 수입하면서 한국에도 도입되었다. 그러나 얼마 못 가 다른 나라에서는 싱글암이 대세가 되면서 하부교차형은 한국과 일본밖에 사용하지 않는 방식이 되었다.
현재는 일본도 싱글암이 대세가 되면서 더 이상 채택되지 않고 있으며, 코레일도 한동안 수도권 전철용 전동차 및 EEC 전동차에서 사용해오다가 최근에 싱글암으로 갈아탔다. 그러나 서울교통공사 등의 도시철도 운영사는 계속 하부교차형 더블암 방식을 채택하고 있다.
3.2. 싱글암
팬터그래프의 형태가 옆으로 누운 V 형태인 것을 말한다.
더블암 방식에 비해 공기저항이 적어 고속운전을 하는데 더욱 적합하지만 구조적으로 취약하다.
국내에서는 프랑스와의 기술협력을 통해 들여온 8000호대 전기기관차를 통해 처음으로 싱글암 방식을 채택했다. 이후 철도청은 KTX-1, KTX-산천같은 동력집중식에는 싱글암 형식을, 전동차는 더블암 방식을 사용해왔는데, 전동차도 2000년도 후반 즈음 도입된 TEC를 시작으로 ITX-청춘, ITX-새마을에서 싱글암을 채택했으며, 2016년부터 도입된 경강선 전동차와 동해선 전동차, 그리고 1호선 신차도 싱글암 팬터그래프를 채택하였다.