신칸센 E4계 전동차
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1. 개요[편집]
JR 동일본에서 1997년부터 운행했었던 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.[4] 이후 2020년 12월 발표된 다이아 개정에 따라 2021년 10월 1일에 라스트런을 진행했다.
2. 세부 사양[편집]
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 노랑색 띠가 들어간다. 2014년에 띠 부분만 연분홍색으로 재도색되었다. 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 제작하였다.
2중련으로 16량 편성이 되면 정원이 무려 1,634명이 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. 고속철도에서 가축수송을 하는 일본이기 때문에 가능한 구조. 자유석 같은 경우에는 좌석배치가 무려 3+3인데다 의자가 붙어 있기 때문에 리클라이닝 따위는 있을 수가 없다.[5] 물론 출퇴근 시간에는 이런 자유석까지 꽉꽉 들어찬다. 하지만 그린샤는 다른 신칸센 차량에 비해 편하다는 게 중론.
다만 8량 1편성 816석인 점을 알 수 있듯이 2층차라고 해서 기기배치나 계단공간 등의 문제로 2배로 튀겨지진 않는다. 신칸센의 대량 수송 비결은 넓은 전폭과 2+3, 3+3 좌석배치이고 이게 큰 효과를 낸다.
신칸센에 이게 성공적으로 정착할 수 있었던 이유는 당시 최고조에 이른 일본 수도권의 스프롤 현상 때문이다. 이 열차가 나올 1990년대 일본 수도권은 교외화가 진행될대로 진행되어 신칸센 출퇴근 이용객이 많았고, 대도시가 적어 출장객 수, 즉 비즈니스 이용객이 적은 조에츠 신칸센과 도호쿠 신칸센에는 더 두드러졌다. 이런 상황에서는 가속력과 최고속도에서 좀 뒤쳐져도 그저 많이 우겨넣을 수 있는 차량이 장땡이었다.
1층과 2층 사이를 오르내리기 위하여 일부 칸에 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.[6]
일부 호쿠리쿠 신칸센의 급경사 구간 주행과 카루이자와역 서쪽의 상용 전원 주파수 60Hz호환되는 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.[7]
조에츠 신칸센과 도호쿠 신칸센이 폭설 지대에 한랭 지대이므로 폭설 대응 장비를 갖추고 있다.
3. 운용[편집]
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 실어나른다는 의미에서 붙은 명칭.
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 인해 니가타 신칸센 차량센터 소속의 E7계 6개의 편성을 호쿠리쿠 신칸센에 투입하게 되었고, 결국 조에츠 신칸센의 차량 부족 문제로 인해 퇴역 예정 연도가 E7계의 대차 편성 신조보다 1년 이른 2021년으로 미루어진 바 있다.
2021년을 기해 전량 퇴역하면서 '2층 신칸센'은 찬란했던 철도의 역사 속으로 사라졌다.[8] 퇴역 이후의 행방은 폐차 가능성이 매우 높으나, E1계처럼 선두차량만큼은 보존될 가능성이 있다. 그리고 E4의 퇴역 이후 전 세계를 통틀어서 운행중인 2층 고속열차 차종은 프랑스의 TGV 듀플렉스가 유일하게 되었다.[9][10]
4. 기타[편집]
- 가상매체에 등장한 경우가 적은 신칸센 열차이다. 정의의 용사 카봇의 J-4(제이 포)로 등장한 것 외에는 이렇다 할 유명 작품 등장이 없으며 신칸센변형로보 신카리온에서도 주역 메카들의 프로토타입이었다는 설정으로 등장한 E2와 달리 방영당시 운행중이던 동일본 계열 신칸센 열차 중 혼자만 등장을 못했다.
5. 관련 문서[편집]
이 문서의 내용 중 전체 또는 일부는 2023-12-06 07:01:17에 나무위키 신칸센 E4계 전동차 문서에서 가져왔습니다.[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~모리오카 구간[3] 도쿄~카루이자와 구간[4] 그 폐차된 10편성(120량)은 침수로 인한 전장품 손상이 너무 심각해서 수리해도 소용 없다고 한다.[5] 참고로 일본 이외에 3+3 좌석배치의 가축수송을 하는 나라로는 인도가 있는데, 인도는 그나마 광궤이다.[6] 통근형 전동차 그린샤는 기껏해야 2량이지만, 신칸센은 8량이다.[7] E2계나 E7계에 비해 완벽하게 대응되어 있지 않은지 만석일 때 급구배 구간을 오르기에는 한계가 있다고 한다.[8] 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 E5계 및 E7계이다.[9] 중국에서는 CR400의 파생형인 2층 고속열차 CR400AF-S가 개발 중이지만, 상용화까지는 몇 년의 시간이 필요해 보인다.[10] 한국도 추진하고 있지만 역시 시간을 필요로 할 것으로 보인다.[11] 10시 16분에 도쿄를 출발하는 니가타행 열차.[12] 2019년 3월 15일 10시 16분 출발 열차를 끝으로 토키 315호로 변경된다. 차량은 E7계.