415계 전동차
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1. 개요
일본 재래선 전용 전동차.
2. 상세
1950년대 중반 이후 국철이 지방 선로의 전철화를 진행할 때 지상 설비의 문제로 인해 교류 전철화를 추진한 결과, 각지에서 직류 전철화 구간과의 접속점에 절연 구간이 발생하게 되었다. 이에 따라 국철에서는 직류 구간과 교류 구간을 모두 주행할 수 있는 전동차를 생산해 내기 시작했는데 이에 맞춰 등장한 차량이 1960년에 등장한 근교형의 401·403·411·415·421·423계, 1962년에 등장한 급행형의 451·453·455·457·471·473·475계, 1964년에 등장한 특급형의 481·483·485계와 1967년에 등장한 581·583계이다. 이들 중 401·403계, 451·453·455계, 483계, 581계는 직류와 교류 50Hz 겸용 차량으로 교류 50Hz로 전철화된 도호쿠 지방에 투입되었고, 421·423계, 471·473·475계, 481계는 직류와 교류 60Hz 겸용 차량으로 교류 60Hz로 전철화된 호쿠리쿠와 큐슈 지방에 투입되었다.
1960년에 등장한 직교겸용의 401/421계는 급행형 전동차인 153계를 베이스로 하여 그린샤를 없애고 측면의 문을 3비차로 개조하고 크로스시트를 설치하여 열차 등급을 약간 낮춰 근교형 전동차라는 새로운 등급을 만들어냈다. 초기 401/421계는 저운전대 형태의 차량으로 생산되었으나 안전성 확보를 위해 고운전대형 차량이 등장하고 나서부터는 모든 차량이 고운전대로 생산되게 된다. 1965~66년에는 전동기의 출력을 강화한 403/423계 전동차가 등장하여 교류 50·60Hz에 모두 대응되는 415계가 등장하기 전인 1971년까지 생산되었다. 이전에 생산된 401·403계/421·423계는 415계가 등장하고 나서 415계에 편입되었다.
그러나 일본 동서의 교류 상용주파수가 달라 기존의 차량으로는 직통운행이 불가능하다는 문제점이 있어 국철에서는 교류 장치를 약간 개조하여 직류와 교류 50Hz 및 60Hz에 모두 대응되는 차량을 개발해 냈다. 이 결과 등장한 차량이 위에서 언급된 차량의 대표급 되는 근교형의 415계(1971년 등장), 급행형의 457계(1969년 등장), 특급형의 485계(1968년 등장)와 급행/침대특급형의 583계(1968년 등장)이다. 당시에는 전국에 신칸센이 깔리기 전이었으나 근교형 열차는 급행이나 특급과 달리 초장거리를 운영할 이유가 전혀 없었기 때문에 교류 50Hz 및 60Hz에 모두 대응되는 계열의 차량은 415계가 가장 나중에 등장하였다.
415계 계열이 등장할 당시 국철에서 직교겸용 근교형 전동차 전용으로 사용되었던 적갈색+베이지 도장을 '아카덴(赤電)'이라고 불렸다. 아카덴 도색은 1985년에 흰 바탕에 푸른 띠가 있는 도색(사진 첫번째 도색)으로 모두 변경되었지만, 도색이 등장한 당시 철도 동호인들에게 깊은 인상을 남겼다고 한다.
디자인은 115계, 113계, 211계, 719계와 거의 똑같다.
3. 형식
다음과 같은 접수번대가 있다.[3] 쌍둥이 차량으로는 413계와 417계가 있으며, 이 두 차량은 로컬선용 직교겸용 근교형 전동차이기 때문에 근교형 전동차의 3비차가 아닌 급행형 전동차의 2비차를 사용하고 있다는 것이 특징. 413계는 호쿠리쿠, 417계는 센다이 근교에서 운행되었다. 413계는 JR 니시니혼 및 아이노카제 토야마 철도에서 현재 운용 중이다. 사실 413계는 107계 전동차마냥 급행형 차량이던 473계를 재생해서 만든 차량이다(...). 현용으로 운행하는 차량은 굵게 표시.
원래는 40X계를 411계, 42X계를 413계로 통합할 계획이었으나 무산되었다. 대표 형식명이 411계가 아닌 415계가 된 것도 이 때문. 411계는 이후로도 계속 등장하지 않아 이후 415계의 선두차용 형식명으로 사용되었고, 413계는 결번이다가 급행형 차량이 413계로 개조되며 사용되게 되었다.
- 401·403계 : 1960년 도호쿠 본선 및 죠반선의 교류 전철화로 등장한 직류 및 교류 50Hz 대응 차량. 403계는 401계의 고출력 바리에이션으로 1965~66년 사이에 등장.
- 421·423계 : 1960년 가고시마 본선 및 닛포 본선의 교류 전철화로 등장한 직류 및 교류 60Hz 대응 차량. 423계는 421계의 고출력 바리에이션으로 1965~66년 사이에 등장.
- 415계 0번대 : 1971년~75년 생산분. 415계의 네임쉽이며, 현재는 전 차량 폐차되었다.
- 415계 100번대 : 1978년 생산분. 기존 0번대보다는 좌석 간격을 넓혔으며 113계 2000번대의 설계를 어느 정도 유용한 것이 특징.
- 415계 500번대 : 죠반선 혼잡완화를 목적으로 1982년 제조. 100번대의 설계를 유용했으며 초기에는 동일본에서 활동하다가 2007년경에 2개 편성이 큐슈로 넘어가 현재도 맹활약중이다. 양도받은 차량은 번호 이외에도 차내 출입문쪽 손잡이의 모양이 삼각형[4][5]인 것으로 구별할 수 있다.[6]
- 415계 700번대 : 1984~1985년 생산분. 천장 형태 및 변압기 개량 등 마이너 체인지 모델. 죠반선에 투입된 일부 편성은 1985년 과학박람회 대비 수송력 증강을 위해 1985년 4량에서 7량화 개조를 받기도 했다. 현재 전폐.
- 415계 800번대 : 개조차. JR 니시니혼 소유분으로, 원래 니시니혼은 415계가 없었으나 1991년 나나오선 직류 전철화와 더불어 이미 교류 전철화가 되어있는 호쿠리쿠선과의 직통운전, 특히 해당 선구에서의 보통열차에 운용하는 것을 전제로 113계나 115계에 485계의 교류 기기를 갖다 붙이고 415계라고 이름붙인 물건. 마개조차 주제에 415계의 한 패밀리로 인정받고 있다.
- 415계 1500번대 : 자동차계의 디자인 체인지처럼 이름은 유지하면서 외양이나 스펙을 바꾸는 것처럼 차량의 외관이나 내부 디자인, 차체 재질을 싹 바꾼 차량으로, 1986년~91년까지 생산된 최후기형 모델이다. 기존의 415계는 강철제 차량이었지만 1500번대는 스테인레스 재질로 제작되어 무게가 크게 감소했으며, 외관이나 채용된 기술은 이전에 생산된 211계 전동차에게서 영향을 많이 받았으며 대차는 아예 211계에 쓰이는 볼스터리스 대차를 그대로 가져왔지만, 스펙은 500번대와 700번대 수준을 크게 벗어나지 않도록 요구한 데다가 기존 차량과의 호환성에 맞추기 위해, 스테인레스 재질로 바꾸면서 얻은 이점, 특히 무게가 줄어들면서 향상될 수 있었던 추중비 증가로 인한 가감속 성능을 이 과정에서 다 날려버렸다. 조반선에서 운용하던 차량 중 1편성이 2007년에 위의 500번대와 함께 큐슈로 넘어갔다.
4. 기타
- JR 히가시니혼의 415계는 E501·E531계가 증비되어 조반선을 거쳐 미토선에서도 2016년 3월을 마지막으로 현역에서 완전히 자취를 감췄다. 1500번대 2개 편성을 제외하고 모두 폐차되었으며; 2016년 6월의 라스트런 이벤트를 마지막으로 영업운행을 중지, 2017년에 남아 있던 2개 편성마저 모두 폐차되었다.
- 하지만 JR 큐슈의 415계는 811·813·817계·821계가 등장했음에도 불구하고 가고시마 본선에서 퇴출되지 않고 시모노세키와 큐슈의 연락열차로 운영되고 있다. 811·813·817·821계는 교류 전용 전동차이기 때문에 직류 구간인 산요 본선과 교류 구간인 가고시마 본선의 연락열차로는 사용할 수 없기 때문.
- 시모노세키~고쿠라구간의 연락열차 뿐만 아니라 모지코역~오무타역(가고시마 본선), 오이타 근교(닛포 본선), 가고시마 근교(가고시마 본선-닛포 본선)에서도 활발하게 운행되고 있다. 가고시마 본선에서는 출근 시간대 최대 12량 편성으로도 운행하였다.(현재는 최대 8량 편성)
- 나나오선의 800번대는 ICOCA 도입에 맞춰 2021년에 전량 대차될 예정이다.
- 앞으로도 그 질긴 생명을 계속 이어나가는줄 알았으나, JR 큐슈가 신차 계획을 밝히면서 415계의 입지가 매우 위태로워졌다.
형식명은 821계로, 교류 축전지 전동차인 BEC819계와 비슷한 형상으로 나온다고 한다. 또한, 동시에 디젤동차인 YC1계도 도입하여 키하 40계를 완전히 대차한다고 한다. 하지만 정작 뚜껑을 따보니 821계가 교류 전용이라 415계는 현재도 건재하다.
[1] 415계 최후기형으로 몇 년 앞서 제작된 211계 전동차와 유사한 형상을 갖고 있다.[2] 1991년에 JR 히가시니혼에서 415계 1500번대를 기반으로 하여 제작한 2층 선두차. 전 차량 2층으로 구성된 근교형 전동차 215계 개발의 베이스가 되었다. 당시 그린샤로는 운영되지 않았으며, 2006년 6월에 폐차.[3] 401·403계와 421·423계도 415계 계열로 취급된다.[4] [image][5] 자세히 보면 오각형이다. 현지에서도 오각형으로 분류하기도 한다.[6] 출입문쪽의 손잡이는 처음에 없었다가 나중에 JR히가시니혼 측에서 추가로 달은 것이다. 추가로 달 당시에는 원형 손잡이를 버리고 삼각형 손잡이를 쓰기 시작한 시기였다.