한국철도공사 341000호대 전동차
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서울교통공사가 4호선에서 운행 중인 VVVF 전동차에 대한 내용은 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차 문서 참고하십시오.
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1. 개요[편집]
1993년부터 현재까지 도입 중인 한국철도공사의 전동차.
진접선 구간을 제외한 수도권 전철 4호선 및 수도권 전철 1호선에서 운행 중이며 진접선은 향후 진접차량사업소가 준공되면 운행할 예정이다. 1호선에서 임시 운행 중인 차량은 341B54~55편성이다.
1993년에 반입된 1차분은 대한민국 최초로 VVVF(Variable Voltage Variable Frequency, 가변 전압 가변 주파수 제어) 인버터를 채용했다. 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차보다 약 1개월 빠르게 도입되었다.[4] 그리고 철도청 전동차 최초의 스테인리스 차체를 가진 철도차량이기도 하다.
서울 지하철 4호선과 직통운전하게 될 과천선과 안산선에 사용될 전동차로서 제작됐다. 과천선 건설 당시 4호선은 직류 1.5kV(1,500V)와 우측통행에 초퍼제어 방식 직류 전동차, 안산선은 교류 25kV(25,000V)와 좌측통행에 저항제어 방식 직교류 전동차를 택하고 있어, 과천선 건설 및 운행에서 4호선과 안산선 중 어느 방식을 택할 것인지에 대해 서울특별시지하철공사와 철도청이 대립했다. 이때 안산선에서 쓰였던 철도청 저항제어 전동차는 발열 문제와 저효율, 저출력, 저가속도가 지적되어 4호선-과천선-안산선 직통 전동차로 적합하지 않다는 결론이 났고, 이를 철도청이 수용하여 1988년 하반기에 신조 전동차 개발이 결정됐다.[5] 신조 전동차의 제어 방식으로는 본래 계자첨가 여자제어방식이 검토됐으나, 1989년부터 개발 과정에서 VVVF 인버터 제어 방식이 거론되었다. 그러나 1990년 당시 초저항 전동차의 잦은 잔고장을 해결할 대책을 세운 것이 급선무가 되면서 개발이 1991년 6월까지 1년 넘게 지연되었다가, 1991년 12월에서야 VVVF 인버터 방식을 채택한 현재의 341000호대(당시 2030호대) 사양이 확정되었다.
2023년 현재 소속되어 있는 편성은 총 30개 편성이며, 341B54~55편성은 1호선에서 임시 운행 중이어서 실질적인 4호선 내 운행대수는 27개 편성이다.
급행, 완행으로 운행하며 진접차량사업소 완공 전까지 서울교통공사 협약에 의하여 당고개~오이도역 구간만을 운행한다.
이 차량들은 기본적으로 시흥차량사업소에서 중정비를 받기는 하나, 배속 기지의 정비일정 등 불가피한 사유가 있을 경우 수도권에 있는 다른 기지에서 중정비를 받기도 한다.
2. 편성 구성[편집]
10량 1개 편성에 5M5T 구성이다.
3. 설명[편집]
1993년에 생산된 1차분은 4호선의 일부인 과천선 완전 개통과 4호선-과천선-안산선 직통 운행에 맞춰 일본 국철의 기술을 접목하고 한국의 실정을 반영해 제작되었다.
철도차량 100년사에 기록되어 있는 내용에 따르면 개발 초기에는 계자첨가 여자제어에 직류직권전동기를 채용하려고 했는데, 스펙에 대한 철도청의 고집 덕분에 VVVF 제어 방식으로 도입하게 되었다.
최초의 VVVF 제어 전동차다 보니 초기에는 운용 미숙으로 고장이 많이 나기도 했다. 수도권 전철 4호선 직결 운행 초기에 꽈배기굴과 절연구간인 남태령역~선바위역 사이에서 전력 공급 방식을 교류 25,000V로 변환하지 않고 직류 상태에서 교류 구간으로 넘어갔다가 퓨즈를 태우는 등 합선 사고가 자주 일어났다.
1994년 과천선 · 안산선 · 분당선뿐만 아니라 수도권 전철 1호선 역시 VVVF 제어 전동차를 도입할 계획이 있으나 상기했듯 도입 초기 선바위~남태령역 사이 절연 구간 등에서 잔고장이 잦았던 문제도 있고, 수명이 많이 남은 저항 부수차도 여럿 있고 4량, 6량이었던 중저항의 증결도 필요했기 때문에 1호선에는 모양만 본떠서 만든 한국철도공사 1000호대 전동차로 도입됐다. 이후 얼마 지나지 않은 1996~1997년에 한국철도공사 31x000호대 전동차가 도입되어 1호선에서도 VVVF 전동차가 운행하게 된다.
구 차번은 2030호대였다. 2000호대가 아니라 2030호대인 이유는 당시 2000호대 디젤기관차가 여전히 활약하고 있어서 차적이 아직 정리되지 않아 중복을 피해 여유가 있는 30번대부터 넣은 것이다. 분당선에 투입된 2030호대와 완전히 같은 전동차여서 4호선과 분당선의 차량번호가 구분되지 않고 도입된 순서대로 부여했다. 현재는 분당선에서 운행하는 한국철도공사 351000호대 전동차와의 구분을 위해 341000호대로 개번됐다.
신호장비는 ATS(S1, S2, P)와 US&S(현 히타치 STS)[6] ATC(WABCO)가 설치되어 있다. 구형 차량의 경우 금정역 및 신호를 바꾸는 지점에서 스위치레버를 직접 조작해야 한다.
이 전동차의 TGIS에는 4호선뿐만 아니라 1호선이나 3호선, 수인·분당선용 데이터도 모두 들어있어서 1호선과 3호선, 수인·분당선 등에서도 정식운행이 가능하다. 일단 2023년 현재로서는 모든 1기 지하철 노선에 입선이 가능하고, 부수차 몇 량만 분리하고 8량 1편성, 6량 1편성 혹은 4량 1편성으로 타 노선에서 운행하는 것도 가능하다. 물론 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차의 직교류 열차도 해당된다.
341000호대는 편성에 따라 구동음이 다른데, 이는 전동기 제어소자가 다르기 때문이다. 본래는 도시바제 GTO를 사용하고 있으나, 신형 차량을 포함한 일부 구형 차량 중 소자 교체 차량은 IGBT를 쓰고 있다.
한국철도공사 341000호대 전동차는 신칸센 300계 전동차의 도시바 VVVF-GTO 인버터에서 영향을 받아 전통적인 1C4M 방식을 채택했으며 VVVF 구동음의 패턴 또한 동시기에 생산된 모델보다는 80년대에 생산된 초기형 인버터와 더 유사하다. 그 외에 냉각방식도 자동 강제냉각식을 사용하고 있다.
견인전동기는 미쓰비시가 설계한 TMK010C인데, 서울교통공사 전동차에 사용되는 견인전동기인 MB-5052-A와 스펙은 비슷하지만 전반적으로 고속주행에 맞게 설계되어 있다.
또한 TGIS를 한국에서 최초로 도입한 편성이기도 하다. TGIS는 도시바에서 개발한 전동차 상태 감시 체계로 전동차 각 부분에 이상이 생기면 승무원 모니터를 통해 이를 통보하고 고장 시 처치 요령을 알려준다. 사후 관리는 우진산전이 맡는다. 이후 현대로템에서 보다 개량된 열차운전정보 시스템 TCMS를 개발하여 한국형 표준 전동차 이후의 기종들에 본격적으로 적용되기 시작했으며, 이는 AUTS에 와서 다시 한번 개량되었고, 신분당선 D000호대 전동차와 이후의 AUTS 기반 기종부터 적용되기 시작했다.
일부 편성은 C/I(Converter/Inverter)가 GTO 소자를 사용한 제품에서, 우진산전제 3,300V 1,200A IGBT 소자를 사용한 2레벨 제품으로 교체되어 운행하고 있다.
대구 지하철 참사 이후로 전 편성의 내장재가 불연재로 개조되었고, 롤지(필름) 방식이었던 행선안내판도 LED 방식으로 교체되었다. 다만 현재 일부 차량칸의 행선 안내판은 꺼져있다. 또한 일부 편성의 객실 통로문이 자동문으로 교체됐다.
1세대형 열차들은 한국철도공사 3000호대 전동차 중 377~384편성처럼 차내에 코모넷을 방송해 주는 TV가 출입문 우상단에 장착되어 있으나 기기의 노후화와 휴대전화의 보급으로 인해 필요가 없어져서 말년은 거의 꺼져 있거나 켜지더라도 신호 없음 상태로 다니다가 단계적으로 철거되었다.
차량 발주 및 도입 계획에 따르면 구형 전동차 전체 (341B01~30편성) (총 30편성)가 2024년 12월까지 신형 전동차들로 교체 예정이다.
4차분 이후의 차량들은 기관사의 별도의 조작 없이 신호장비 자동 변경이 가능해졌으며, 이와 동시에 두 개가 있었던 속도계가 하나로 통합되었다.
결국 3차분까지는 진접선에서 운행하는 것을 볼 수 없게 되었으며 진접차량사업소가 2026년에 완공됨에 따라 4차분 이후부터는 진접선에 갈 수 있을 전망이다.
4. 분류[편집]
도입 연식에 따라 6차로 분류된다.
5. 사건사고[편집]
1994년 4월 1일 과천선 남태령~인덕원 구간 개통 당시 4호선과의 직결을 위해 남태령역과 선바위역 사이에 통행방향과 전류 공급방식이 바뀐 꽈배기굴을 만들었으나, 이 구간은 설계 오류로 전동차에 비해 터널 폭이 좁아 전동차 설비가 주행 중 파손되거나, 당시 개발된 지 얼마 되지 않았던 VVVF 전동차의 직교류 전환 장치가 제대로 작동하지 않아 운행이 중단된 중대 사고가 빈번히 발생했다. 과천선 완전 개통 당시인 1994년 4월 한 달에만 20여 건의 사고가 나서 철도청장이 국회에 소환되어 해명하는 일도 있다. 이후 사고의 발생 빈도는 꽈배기굴 직결 당시인 1994년보다는 많이 줄어들었다.
- 1997년 2X30(現.341B01)편성 남태령역 탈선 사고
1997년 11월 1일 오전 7시 35분경, 남태령역에 정차 중이던 2X30편성(당시 열번은 4518)이 전류변환기 등의 고장으로 멈춰서자 뒤따라오던 4520 열차가 고장 열차를 구원운전한 과정에서 2030호 객차의 차륜 4개가 선로 밖으로 이탈하여 남태령~안산 구간 열차 운행이 3시간 반 동안 중단됐다.
2014년 4월 3일 새벽 5시 12분쯤, 창동차량사업소에서 시흥차량사업소로 가기 위해 회송되던 341B07편성이 삼각지역 부근에서 탈선한 사고가 있었다.[7] 이 사고로 341107호가 선로 밖으로 이탈하여 이른 아침에 출근을 앞둔 승객들은 큰 불편을 겪었고, 서울역~당고개, 사당~오이도역까지만 운행했다. 사고는 오전 8시를 조금 넘기고 모두 복구되었으며 사고를 일으킨 341B07편성은 시흥차량사업소에서 수리를 받았다.
2014년 5월 19일 저녁 7시쯤, 금정역에 진입하던 341B18편성의 계기용변압기(PT)가 폭발하는 사고가 발생했다.[8] 목격자들의 증언에 의하면 '쾅' 소리가 발생했다고 한다. 이 사고는 제법 피해가 컸는데, 폭발의 영향으로 금정역 지붕 유리창 일부가 깨졌으며 승강장에 서 있던 승객 11명이 경상을 입어 인근 병원으로 9명이 이송되었다. 사고를 일으킨 341B18편성은 시흥차량사업소에서 수리를 받았다. 그 후에 341B18편성은 정상 운행 중이였지만 다른 차량들과 마찬가지로 차량 노후화로 인해 상태가 좋지 않았으며, 2023년에 대체되어 운행을 종료했다.
- 2020년 341B23편성 상계역 전동열차 추돌사고
2020년 6월 11일 오전 10시 40분쯤 상계역에서 341B23편성 열차와 서울교통공사 소속 C461편성이 추돌한 사고가 일어났다.[9] 이 사고로 5명이 경상을 입었으며, 전두부가 파손되고 일부 객차가 탈선하면서 두 차량 모두 휴차되었다. 당고개역~노원역 구간 열차 운행이 6시간 중단되었다. 사고를 당한 341B23편성은 한 동안 창동차량사업소에 유치되다가 다음 달에 회송되어 시흥차량사업소로 복귀했고 조사 결과 C461편성이 들이받은 341923호를 시작으로 341823, 341723호가 파손 상태가 심각하여 2021년에 폐차되었다. 2021년 6월 341923, 341823, 341723호의 부품 취거 작업이 완료되었다. 한편 사고차량인 23편성은 노후차량 교체 사업에 해당한 차량이지만 아직 신조차량이 반입되지 않아 한국철도공사 측은 급한 대로 1호선에서 운행 예정이던 341B37편성을 2020년 8월부터 투입하려 했다. 그러나 운행 첫날부터 고장을 시작으로 배전반 고장에 상태 불량, 팬터그래프 아크 현상으로 인해 4호선에서는 이내 운행을 중단하고 2021년 6월 24일에 다시 1호선으로 차출되었다가 이후 2021년 9월 18일 4호선에 다시 투입되었고, 나머지 객차 7량(341023~341623) 또한 2022년 8월에 모두 폐차매각되었다.
6. 개조 이력[편집]
- 외부 행선안내기 LED 개조
2003년 말부터 내장재 불연재화 개조와 함께 외부 행선안내기가 흔히 말한 롤지라고 부른 기존의 회전 스크린식인 전 편성에 대하여 외부 행선안내기를 LED로 변경한 개조를 실시했다. 불연재화 개조와 함께 2005년에 완료되었다.
- 객실 간 통로문 자동식 개조
2008년부터 한 편성씩 객실 간 연결문이 자동식 열림문으로 대체되었다. 2011년에 전 편성이 자동문으로 개조가 완료되었고, 2019년부터 도입된 신형 차량은 통로문이 2개만을 제외하고는 모두 제거되어 도입된다.
- 1차: 341B01~10편성
- 2차: 341B11~30편성
- TGIS 교체
도입 당시부터 달고 있던 도시바제 TGIS를 모두 우진산전의 것으로 교체했다. 이 과정에서 안내방송, 냉방, 행선 표시, 화재감지 등 서비스 기기 제어 기능이 추가되었다. 또한 경적이 구슬비에서 자전거로 바뀌었다.
- 출입문 폐문 경고음 추가
6.1. 내장재 불연재화 개조[편집]
2003년 말부터 객실 내장재가 불연재 대응이 되어 있지 않은 1~3차분에 대해 내장재의 불연재화 개조공사를 시행하여, 2006년에 완료되었다.
1~3차분의 내장재 개조 시기에 따른 특징은 다음과 같다.
- 로윈(1차)[10]: 341B01~08편성
- 바닥 장판이 파란색이다.
- TC칸의 비상통화장치가 운전실 벽 중앙에 위치하고 돌출형이다.
- TC칸의 통로문 측 비상통화장치는 좌측 상단에 있고 뚜껑이 두껍다.
- 중간 객차의 한쪽 비상통화장치는 매립형이고 뚜껑이 두껍다.
- 반대쪽 비상통화장치는 돌출형이고 뚜껑이 얇다.
- 좌석이 한 자리씩 분리되어 있고 각 좌석마다 끝부분이 조금 파여있다.
- 좌석 양 끝의 차단막에 있는 코레일 영문 마크가 크다.
- 로윈(2차): 341B09~20편성
- 바닥 장판이 회색이다.
- TC칸의 비상통화장치가 운전실 벽 좌측 끝에 위치하고 돌출형이다.
- TC칸의 통로문 측 비상통화장치는 통로문 우측에 있고 뚜껑이 얇으며 매립형이다.
- 중간 객차의 비상통화장치는 양쪽 모두 매립형이고 뚜껑이 얇다.
- 좌석 양 끝의 차단막에 있는 코레일 영문 마크가 작다.
- SLS 중공업(3차): 341B21~30편성
- 바닥 장판이 파란색이다.
- TC칸의 비상통화장치가 운전실 벽 중앙에 위치하고 돌출형이다.
- TC칸의 통로문 측 비상통화장치는 통로문 우측에 있고 뚜껑이 얇으며 돌출형이다.
- 중간 객차의 비상통화장치는 양쪽 모두 돌출형이고 뚜껑이 얇다.
- 좌석 양 끝의 차단막에 있는 코레일 영문 마크가 크다.
1, 3차 개조분들의 경우 바닥이 파란색으로 되어 있는데 2차 개조분들의 경우 바닥이 회색으로 되어 있어 바닥에 커피 등이 묻었을 때 자국이 많이 남는 편이다.
6.2. 한국철도공사 신 CI 도색 변경[편집]
341000호대가 처음 도입될 당시 도색은 351000호대 전동차와 동일한 주황색+빨간색 띠였다. 꼬마버스 타요의 메트가 이 도색을 모티브로 했고, 한국철도차량 100년사에 따르면 초기 설계계획 단계에서는 분홍색+적색 띠 조합이었으나 후에 실차 제작 과정에서 변경된 것으로 보인다.[11] 그러나 정작 주황색 노선인 3호선의 한국철도공사 3000호대 전동차의 도색은 파란색이었다.
2005년부터 한국철도공사가 위의 사진과 같은 신CI의 코레일 블루(남색)+하늘색으로의 도색 변경에 나서서 노선 색상과 전동차 색상이 일치하게 되었다. 일부 편성에 대해서는 외부 행선안내기 LED 개조, 불연재 개조와 함께 동시에 실시되어 2006년경 완료되었다.
2017년 5월부터 일부 편성의 벗겨진 도색을 스티커를 붙이는 방식으로 재도색하여 운행하고 있다. 현재 재도색 차량은 341B04, 07, 12~13, 23~30편성으로 12개 편성이 재도색되었다. 해당 편성들은 내구연한이 일정기간 이상 남았거나, 1호선 전동차가 조성된 편성들이다.
6.3. 추진제어장치 교체, 환원[편집]
- IGBT 교체 목록
- 2003년 1세대 1차분인 341B20~22편성 (구 2X52~54편성): 2003년 당시 철도청에서 새로운 추진제어장치를 시험하기 위해 분당선 1차분 일부와 함께 신형 추진제어장치 시험 차량으로 지정되어 처음으로 교체되었으며, 2003년 도입된 1호선 VVVF 5차분 중 5X61편성(5664, 5764호 제외)부터는 반입 당시부터 이 IGBT를 적용하게 되었고, 후술할 1~2세대 차량 일부도 IGBT로 교체하게 된다.
- 2004년 1세대 1차분인 341B18~19편성 (구 2X49, 51편성)의 2549호: 나머지 객차들은 기존의 도시바 GTO를 그대로 유지했다. 왜냐하면 신형 추진제어장치에 대한 부품 수급이 늦어졌기 때문이다. 이는 341B18편성의 2549호가 국내 최초로 IGBT 소자로 교체된 차량이었다.
- 2005년 1세대 1차분인 341B01편성 (구 2X30편성)
- 2008년 1세대 1차분인 341B18편성 (구 2X49편성)의 2249호, 2349호, 2649호, 2749호[12]
- 2010년 1세대 1차분인 341B02~03편성 (구 2X31~32편성)
- 2012년 1세대 1차분인 341B05편성
- 2013년 1세대 1차분인 341B08편성
- 2014년 2세대 3차분인 341B26편성
- 2015년 1세대 2차분인 341B23, 341B25편성
- 2019년 1세대 1차분인 341B14편성의 341114호, 341214호, 341414호: 341B14편성의 2량 객차가 341702, 341802호로 대체됨으로써 341114, 341214, 341414호도 도시바 GTO에서 341B04편성 중 341404, 341804호, 341B08편성 중 341708호에 장착되었던 도시바 IGBT로 교체하여 운행했다.
2003년부터 일부 차량의 추진제어장치(C/I)가 IGBT 방식으로 교체되었으며, 도시바 기반 우진산전 제작 2레벨 IGBT를 채용했다. 한편 1세대 차량은 추진제어장치가 IGBT로 교체되었지만, 고속 주행 시 구동음은 GTO 소자 당시와 유사하다.
한편 2017년 1세대 1차분인 341B04편성의 341404호가 도시바 IGBT에서 도시바 GTO로 환원되었다. 341B10편성의 341810호를 341404호로 바꾸게 되면서 GTO로 환원한 것이다.
6.4. 객실 내 행선안내기 교체[편집]
초기 도입분이 1993년에 뽑은 열차라 뽑은 지 30년이 가까워지다 보니 객실 내부 LED 안내기의 색상이나 글씨가 제대로 나오지 않는 등의 문제가 상당히 많이 발생했다. 그래서 일부 칸의 행선안내기가 흰색 안내기으로 교체됐다. 이 부품은 2008년 중앙선 초기형 차량이 8량으로 감축되고 국수역 연장 증차분 4개 편성과 광명셔틀 운행분 5개 편성을 새로 재조성한 과정에서 객실 중앙 천장의 행선안내기를 철거하고 출입문 상단에 LCD 행선안내기를 설치하게 되자 남게 된 잉여 부품들이다. 이것을 버리지 않고 보관하고 있다가 기존 차량에 쓰이던 전광판이 노후되자 이것으로 교체한 것이다.
원래 전광판은 주황, 녹색, 적색이 표출되는데 주황색은 녹색과 적색이 동시에 점멸돼야 나온 색상이다. 하지만 전광판이 노후화되면서 적색 LED 전구에 문제가 생긴 건지 주황색으로 나와야 한 글자 일부가 녹색으로 표출된 일이 자주 일어났다. 마찬가지로 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차도 현대차의 경우에도 행선안내기의 상태가 좋지 못해서 결국 2008년에 전부 교체했다. 대우산 차량은 멀쩡해서 TGIS만 고쳐 쓴 중이다.
6.5. 조성 변경[편집]
일부 1차분 차량의 중간차들이 대차틀 균열 등으로 노후화되어 운행 불가 판정을 받음에 따라 2017년 하반기부터 311000호대 전동차 1차분의 중간차와 해당 차량들의 조성으로 남아도는 중간차를 몇몇 편성에 투입했다. 311000호대 전동차 중간차가 들어간 차량의 경우 투입 초기에는 1호선의 노선도가 붙어있지만, 후에 4호선의 노선도로 교체되었다.
반대로 311000호대로 이동한 중간차도 있는데 311B01편성 차량들의 341B04편성 투입으로 인해 잉여 차량이 된 차량들 중 341304, 341604호는 311B41편성의 중저항 부수차였던 311341, 311641호 대신 투입되었으며, 2018년 12월경 311B39편성의 중저항 부수차의 노후화로 341B02편성의 341602호로 교체됐다. 341B07편성은 311802호가, 341B12편성은 311402호가 투입되어 있으나 다른 차량으로 교체됐으며, 휴차된 341B13편성은 311202호가 투입되어 있다.
6.6. 팬터그래프 교체[편집]
4차분과 5차분은 도입 당시 싱글암 팬터그래프를 도입했으나 직류 강체가선 구간 아크현상 문제로 5차분부터 더블암 팬터그래프로 교체했고 이후 4차분도 교체했다.
7. 노후화 및 유지보수 문제 (해결)[편집]
2023년 기준 4호선에서 운행하는 1993~1999년식 구형 차량들이 시흥차량사업소에서 관리를 받고 있으나, 현재 대다수가 상태가 좋지 않다. 시흥기지 측에서 경정비가 소홀하여 도색이 갈라지고 뜯겨 나가거나, 출발 시 삐걱거리는 소리가 나기도 한다. 출입문 상단의 커버가 열린 채로 운행에 투입되는 경우도 있다.
2023년부로 차령이 30년에 달한 1차분 차량은 현재 341B02편성(동일 형식 타 편성들과 달리 기본 내구연한 25년도 끝까지 채우지 않은 채, 2018년 후반에 영업운행이 종료되고 일종의 예비 부수객차 제공용 차량이 되어 일부 객차는 타 편성 재조성 목적으로 차출되고 남은 객차들은 방치되다 2021년 12월 폐차), 341X04편성(2017년 제어차를 제외한 나머지 8량이 조기 퇴역하거나 타 편성 재조성을 위해 차출되고 311B01편성 출신 객차 8량이 빈자리를 메워 한동안 운행했으나, 이 8량의 기본 내구연한 만료에 맞춰 추가적인 사용시한 연장 없이 2022년 2월 영업운행 종료), 341B07편성, 341B13편성(2018년 말에 차량사용시한 연장을 거쳤으나 311B02편성 출신 객차 1량의 기본 내구연한 만료와 예비 부수객차 차출로 인해 2022년 영업운행이 종료), 341B19편성을 제외한 나머지 1차분 차량들은 정밀안전진단 및 차량사용시한 연장을 거쳐 계속해서 운행하고 있다. 이는 서울교통공사도 마찬가지로, 대부분이 1호선에 들어가 있지만 그래도 대체분 차량을 전부 도입한 한국철도공사와는 달리 2023년에서야 대체분 차량이 도입되고 있고, 동년 7월이 돼서야 450편성이 운행을 시작했다.[13]
이 문제는 2023년 12월에 문제의 1차분들이 모두 퇴역되고 신형 전동차로 물갈이되면서 모두 해결되었다.
현재 1차분(1993~1995) 차량들의 경우 정차 시에 대부분의 편성에서 심한 마찰음이 발생하고 있고, 주행 시의 흔들림과 아크현상이 유난히 심하다. 이런 현상은 차량 노후화에 크게 기인한 것으로 보이는데, 내구연한법이 2014년 폐지되기는 했지만 1차분 차량들의 제작 시점은 한참 이전인 90년대 초중반이고, 이 시기의 내구연한 기준에 의하면 2018년부터 퇴역하기 시작했어야 할 차량들이니 현 2020년대 시점에서는 전혀 예기치 못했을 상황은 아니라고 할 수 있다.
결국 이러한 차량 노후화로 일부 편성 조성을 변경했는데 효율적으로 조성을 하지 못해 일부 차량은 낭비되는 경우가 생기고, 여기에 한국철도공사 1000호대 전동차 후기형 차량들이 갑작스레 조기 퇴역하게 되면서 1호선에서도 차량 부족 문제가 돌연 심각해지자 4호선 운행용으로 도입되어 시운전하던 신차들이 1호선에서 운행을 시작하게 되었다. 이 과정에서 1호선 부수차는 4호선으로 차출하고, 4호선용 신차는 1호선으로 보내면서 4호선은 노후차량 퇴역/교체에 상당한 지장이 생기게 되었다.
2017년부터 관리가 소홀했던 일부 기존 객차에 대차 프레임 균열 및 주 퓨즈 용손이 발생하고 그로 인해 운행 불가 판정을 받자, 이를 대체하기 위해 31X000호대 전동차 311B01~02편성의 부수차를 차출해 문제의 균열 객차들의 빈자리를 때웠다. 311B02편성은 2018년 6월에 노량진역에서 탈선사고를 일으킨 뒤 구로기지에 유치되어 있다 2016년 하반기부터 시흥기지로 가고, 1호선에서 운행 중이던 311B01편성도 2017년 8월경 영업운행을 중단하고 시흥기지로 회송되었다. 이후 341000호대의 대체 부수차로 차출되지 않은 311102, 311502, 311702호 등 311B02편성의 잔여 객차와 부수차들이 차출되면서 사실상 버려지게 된 311B01편성의 양 끝 제어차량은 시흥기지에 한동안 계속 방치되고 있다가 2022년 8월 고철 매각되었다. 운행 불가 판정을 받지 않았던 부수객차들 역시 상태가 좋은 것은 아니다.
이렇게 2016~7년부터 차량관리 부실에 따른 돌연적인 운행 불가 판정 및 탈선사고 등을 거치면서 1호선, 4호선 모두 차량을 대체분도 없이 일찍 버린 셈이 되었고, 남은 객차 중 운용이 가능한 것들을 서로 주고받고 바꿔치다 보니 일단은 그나마 쓸 수 있는 자원은 어떻게든 끌어쓴 셈이 되었다. 이 시기에 차량을 총 3편성(311B01~02, 341B02)이나 개조 차량으로 사용했다. 이 과정에서 차량 상태가 불량한 탓에 운행이 불가능한 것은 아님에도 물리적인 조성 여건이 맞지 않아서 버려지게 되는 차량도 나오게 되었다. 그러나 이후 서울교통공사 소속 직교류 차량들의 문제 발생에 따라 차량 부족 문제가 계속 진행되고 있던 4호선은 2020년 6월 11일 상계역 전동열차 추돌사고 여파로 341B23편성이 운용에서 이탈하게 되고, 이듬해인 2021년은 2017년 이후 341B04편성에 조성되어 운행하던 311B01발 차출 부수차량의 기본 내구연한이 만료되었는데 이 차량들마저 대체 차량이 제대로 구비되지 않은 상태에서 퇴역하게 됨으로써 차량 부족 문제가 더욱 심화되었다. 341B04편성의 원래 초기 계획상 대체 차량은 341B34편성이었어야 했지만, 1호선에 차출되어 임시 운행 중인 상태이므로 4호선 측만 본다면 일단 없는 자원인 셈이다.
1차분 차량 7개 편성을 교체하기 위해 제작된 341B31~37편성은 본래 2019년 반입되어 2020년이면 전체가 영업운행을 개시할 예정이던 차량들이지만, 그 중 일부가 결함이 발견되어 2020년에 반입되어 상당히 시간 지체를 했고 최초 운행개시도 35, 37 2개 편성만 2020년 8월/9월에 이루어졌다. 이 중 37편성은 영업운행 개시 이후로도 배전반 고장을 비롯한 갖가지 잔고장이 번번이 발생하고 팬터그래프 아크 현상과 차량 측면 전두부 긁힘 문제가 심해져서 서울교통공사로부터 4호선 입선 거부를 받는 등 여러 일을 거친 끝에 영업운행을 중단하고, 1호선으로 차출되어 그곳에서 4호선 도장을 하고 운행을 했던 시기도 있다. 결국 마지막까지 시흥기지에 4호선 배속으로 남게 된 35편성은 타 노선 차출까지는 가지 않았지만 서울교통공사가 한동안 입선 거부 요청을 하여 4호선 영업운행 중단 상태를 잠시 겪은 것은 매한가지였고, 서울교통공사 강체가선 개량 공사 이후 37편성이 별도의 시운전을 통해 시흥기지로 복귀함에 따라 2021년 9월 18일부로 341B35, 37 2개 편성은 4호선 영업운행을 재개하게 되었다. 이후 동년 12월은 341B24~25편성이 정밀안전진단 없이 기본 내구연한만 채우고 영업운행 중단 및 퇴역하게 됨에 따라 12월 11일에 36편성이 시흥차량사업소로 복귀, 12월 20일부터 4호선 운행을 개시했으며 2022년 2월은 33, 34편성도 차내 노선도만 선교체한 채 4호선으로 복귀하여 운행하게 되었다. 이 두 차량들의 도색은 2022년 8월에 4호선 색으로 교체하게 되었다. 나머지 31, 32편성은 2023년 중으로 4호선으로 복귀하여 영업운행을 할 것으로 보이기는 하나, 1호선의 차량부족 문제의 지속으로 341B34편성이 다시 1호선으로 차출된 데 이어 얼마 가지 않아 36편성도 재차출, 이후 또 33편성도 재차출되었기에 4호선의 차량 부족이 더욱 심해졌다.
그 외에도 1~2차분 차량의 노후화가 지속되고 있고, 기본 내구연한 만료는 2018년부터 시작될 것이었지만 정작 대차분 발주는 2017년에서야 70량, 즉 7개 편성만(341B31~37) 주문했던 바가 있다. 반입 이후로도 4호선 본선에서의 문제가 오랫동안 해결되지 않은 데다가 1000호대 저항제어 전동차의 조기 퇴역 여파로 1호선에서 차출되어 운행하고 있는 상황이라 4호선의 현재 차량 부족난은 서울교통공사보다도 이쪽이 훨씬 심각하다. 이후 신차들이 지속적으로 운행을 시작하고 있지만 31X000호대 1차분이 기본 내구연한을 채우는 족족 전량 퇴역하고 있는 중이라 341B31편성과 32편성은 본래 예정된 기간보다 더 오랫동안 1호선에 남아있을 것으로 전망되는 상태다. 한때는 3000호대 전동차 일부 편성의 조기 폐차로 인해 3차분 일부는 3호선으로 차출되어 운행 중이었다가 현재는 다시 4호선으로 돌아와 운행 중이다. 한편 수도권 4호선 열차를 함께 운행하는 서울교통공사도 휴차 차량이 계속 늘어나고 있어 차량 부족 문제가 있는 것은 마찬가지다. 진접선 연장분 R481~R485편성이 진접선 공사 속도에 비해 비교적 선제적으로 반입되고 있고, 한국철도공사 측과 달리 차량이 다른 노선으로 차출될 만한 사정/조짐은 없어서 한국철도공사 측보다는 그나마 상황이 나았으나 서울교통공사 노후 차량 대차분이 느리게 반입되고 휴차된 차량들이 점차 늘어남에 따라 운행할 수 있는 차량들도 줄어들고 있어 서울교통공사 또한 극심한 차량 부족에 시달리고 있다.
게다가 341B01, 03, 05~06편성의 퇴역이 확정된 만큼 이 차량들이 모두 퇴역하면 4개 편성이 또 빠지게 되는데, 2023년까지 조금 더 운행할 341B08~22편성까지 총 14개 편성 + 그리고 3차분으로 들어온 341B26~30편성까지 5개 편성, 그리고 2021년 내로 운행 재개된 35, 37편성까지 총합 23개 편성만이 계속 남게 된다. 그리고 341B08~25편성도 정밀안전진단 실시 및 합격을 재차 받아내지 않는 이상 2023년 내로 무조건 퇴역해야 하므로 이 퇴역 예정 차량들을 제외하고, 2022~23년 반입된 대차분 중 1호선에 차출되지 않은 차량들만 선별적으로 추가시켜 2023년 이후에도 운행 가능한 차량을 다시 추려 보면 3차분 5개 편성(26~30)과 341B35, 37~40, 42, 43, 46~47편성까지 단 14개 편성이 전부로, 극심한 차량 부족을 보인다.
이렇게 되면 최악의 경우 운행 차량 부족으로 운행 횟수를 더 감축하고 배차 간격을 늘릴 수밖에 없다. 서울교통공사 측 사정도 좋지 않은 건 매한가지이다. 서울교통공사의 기존 차량들도 한국철도공사 차량과 운행 개시 연도가 동일한데, 기존 차량 대체분의 반입 이전에 현 운행 중인 기존 차량에 중대 문제 사항이 생기면 진접선 개통 이전처럼 미리 투입할 신차가 마련되어 있는 상태도 아니고 바로 가용 차량 수가 그만큼 빠지게 된 것이기 때문이다. 그리고 2023년 내로 차령이 30년을 맞이하는 341B08~25편성의 대체분 준비까지 너무나 많은 시간이 걸린다. 발주 후 2년은 필요한 제작 단계는 빼고 보더라도 반입 후 시운전한 기간만 해도 최소 약 6개월~길게는 1년 내외가 소요된다.
짧게 쳐도 2020년 이래 계속, 길게는 2017년부터 여러 이유들 탓에 수 년째 계속되고 있는 4호선의 차량 노후화+차량 부족으로 인해, 이용객들의 편의와 안전이 여러모로 보장되지 않는 상태가 계속 이어지고 있다. 게다가 9월부터 전 차량 잔고장이 심해져서 운행 중단 빈도가 잦아진 등 안전성이 많이 떨어지는 모습을 보이고 있다. 4호선 이용객이 적으면 몰라도 이용객 순위가 전국 3위로 이용객이 매우 많은 만큼 안전성 보장의 중요성은 더더욱 크다.
시흥차량사업소는 일단 자연적인 입지 조건부터가 바다와 근접해 있으므로 소금기 바람에 따른 염분에 의한 차량 부식 우려가 큰 등 애초에 다른 기지에 비해 세심한 차량 관리의 필요성이 더욱 큰 곳이다. 한편 내구연한 규정 자체는 2014년 폐지되었지만 4호선 기존 차량들은 그보다 훨씬 이전인 1990년대에 제작되었고 제작 당시 차량 사용 권장 연수 및 기본 내구연한은 25년이었으므로, 과거 방식의 내구연한 제도의 폐지에 맞춰 연장 사용을 추진해 본다 할지라도 신속/철저한 판단과 철저한 차량 관리를 병행했어야 하며 수명연장이 어렵다면 2018~2019년경은 교체를 할 수 있도록 신속하게 대차분 차량들을 준비했어야 했다. 현 시점의 상황을 바탕으로 결과론적으로 평가하자면 당초에 이런 부분에 있어 미흡함이 많았던 것이 근래의 문제점/지장들을 초래했다고 보아도 무리가 없다.
341X06편성의 객실 모습 (출처: 디시인사이드 모노레일 마이너 갤러리)
천장에서 물이 새는 341B03편성 (출처: 디시인사이드 모노레일 마이너 갤러리)
한편 2022년이 다가오면서 2017년 311B01, 02편성 부수차를 차출했던 차들의 그 부수차량들이 기본 내구연한이 만료되면서 조성 변경이 재차 발생하게 되었다. 311B01편성의 중간차 8량을 사용하던 341X04편성은 이 중간차량들의 기본 내구연한 만료로, 이 차들을 빼면 제어차만 남아도 재조성을 맞출 수 없다 보니 통째로 휴차되었고, 마찬가지로 311X02편성의 중간차 3량을 각각 나누어 사용하던 341B07, 12, 13편성도 조성을 변경하게 되었다. 341B12편성이 사용하던 311402호가 기본 내구연한 만료에 의해 운행을 중단하고 341413호가 대신 조성되었으며, 한편 1호선 쪽에도 311B02편성 출신 객차를 사용하던 차량이 있는데 311B40편성이 중간 조성되어 있던 311302, 311602호의 기본 내구연한 만료에 따라 341313, 341613호가 그 빈자리를 메우게 되었다. 이로 인해 341B13편성은 중간차 5량이 빠져나가면서 잔여 편성도 완전히 운행을 중지했다(341707, 311802(341807) → 341113, 341213, 311402(341812) → 341413).
전반적으로 2023년 상태는 자기 앞가림도 못하는데 반강제적으로 남을 도와주고 있는 꼴이다. 이는 차량 관리를 못한 한국철도공사의 책임이다. 다만 2023년 들어 1호선 측 우진산전 제작 열차들이 빠르게 도입되고 있고 정밀안전진단을 통해 1호선 일부 구형 열차들의 내구연한이 연장된 상황이며, 이에 따라 1호선 측 열차 부족이 해결되어 2023년 11월부터는 1차분 열차들이 순차적으로 4, 5차분 열차들로 대차되기 시작했으며 2023년 12월 현재 대다수의 4, 5차분 차량들이 4호선으로 복귀하고 운행을 시작함에 따라 이 문제는 이제 옛말이 되었다.
8. 보존[편집]
국내 최초의 인버터 전동차라는 상징성을 가진 341B01편성이 보존될 예정이었으나, 여러 문제로 인해 취소되어 2023년 안으로 휴차 및 폐차 매각될 예정이다.
대신 341B01편성은 1993년 제작 모델명이 DEC-11이고, 351F17편성은 1996년 제작 모델명이 DEC-17이다. 이러한 세부적인 곳의 차이를 빼고 거의 동일한 차종인 351F17~18편성을 한국철도기술연구원에서 구매하여 시험용으로 사용 중이다. 이 차량들은 1996년에 분당선에 증차분으로 투입된 차량들로 2X68~69편성이었으며 분당선에 맞춰 6량 1편성으로 운행했던 차량들이다. 이쪽은 내구연한 법이 폐지되었음에도 내구연한이 있던 시절처럼 25년만 운행하고 차적에서 삭제됐다.
9. 기타[편집]
직류/교류, ATC/ATS 겸용이라는 특성을 활용해서 단거리 입환 등에 투입되기도 한다. 또한 서울교통공사 차량의 단거리 입환에도 투입되기도 한다. 첫 번째 영상은 2012년 당시 한국철도공사 351000호대 전동차 신형 차량 반입 당시 모습이다. 두 번째 영상은 2021년 서울교통공사 3000호대 VVVF 전동차 다원시스 신형 차량 반입 당시 모습으로, 4차분 차량이 시흥차량사업소에서 사당역까지 갑종회송되었다. 남은 지축차량사업소까지 구간은 3호선 신형 차량이 자력회송했다. 서울교통공사 차량은 비상 시를 제외하면 단거리 입환 등 통상 운행을 제외한 운행에 전동차를 투입하지 않는데, 입환 등의 구내 업무 필요시엔 전용 입환 기관차를 따로 활용하기 때문이다.
TGIS 교체 때 경적 혼은 유지하고 경적음만 바꾸어서 노후화로 인해 일부 전동차의 경적음의 피치가 올라가 있다.
1995년 하반기에 일산선 개통을 앞두고 시운전하던 한국철도공사 3000호대 전동차 374편성과 377편성이 추돌 사고로 인해 각각 3량씩 수리에 들어가자 341B21편성(구.2X53편성)이 수도권 전철 3호선 영업용으로 잠시 차출되어 운행한 이력이 있다.
2018년 7월 초, 분당선 왕십리 ~ 청량리 구간 시운전용으로 341B18편성이 잠시 차출되었다.[14]
2017년부터 전두부 전조등을 LED로 교체하기 시작했으며, 2019년 기준 341B26편성을 제외한 전 차량의 전조등이 LED로 교체를 완료했다. 그러나 전두부 전조등과 후미등을 동시에 교체한 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차 현대정공 차량과 달리 후미등까지 LED로 교체하지는 않았다.
일부 차량은 전조등이 한쪽만 개조되었다.
1~3차분 운전대에 속도계가 두 개 있다. 하나는 ATC용이고 다른 하나는 ATS용이다. 이들은 'ADU'라는 차상신호장치로, 속도계는 부수적인 기능을 수행한다.
2019년에 TTS 안내방송으로 개정되었다. 출입문 안내방송은 그대로 사용되었다가, 2020년 5월부터 모든 열차의 출입문 안내방송이 TTS로 변경되었다. 이때부터 "출입문 닫겠습니다"가 아닌 "출입문 닫습니다"로 안내방송이 바뀌었다. 2021년 6월부터 "안전하게 물러나시기 바랍니다"라는 멘트가 더 추가되면서 "출입문 닫습니다. 안전하게 물러나시기 바랍니다"로 바뀌었다.
2022년 3월 19일에 개통된 진접선 구간은 서울교통공사 협약에 의하여 우선 운행하지 않는다. 2026년에 진접차량사업소가 준공되면 심야주박과 운행을 실시할 예정이다.
10. 관련 문서[편집]
[1] 341B01~25편성은 휴/폐차되어 현재 300량이 운행 중이다.[2] 당고개~오이도 구간만 운행한다. 당고개역 이북 구간인 진접선은 운행하지 않는다. 진접선은 진접차량사업소가 완공된 이후 운행 예정이다.[3] 341B26~55편성[심야주박] [4] 「차세대 전기동차 시험운행」, 연합뉴스, 1993-07-26[5] 출처: 서울지하철건설 삼십년사[6] 참고 자료: 영문 위키피디아 Union Switch & Signal, Westinghouse Air Brake Company 문서, 도시철도 신호체계 및 운영 효율화 방안 연구 (PDF), 네이버 블로그[7] 「[속보]지하철4호선 열차 탈선출근길 큰불편」, YTN, 2014-04-03[8] 「서울 4호선 금정역서 전동차 폭발...11명 부상」, YTN, 2014-05-19[9] 「지하철 4호선 상계역 열차 추돌 사고...6시간 운행 중단」, YTN, 2020-06-11[10] 조성이 변경되며 대신 연결된 일부 객차는 제외[11] 1. 6 전기동차 (PDF)[12] 1세대 1차분 중 유일한 GTO/IGBT 짬뽕이었던 341X18편성 (구 2X49편성)이 나머지 객차도 IGBT로 교체되면서 모든 객차가 통일되었다.[13] 관련 게시글, 출처: 디시인사이드 모노레일 마이너 갤러리[14] 관련 게시글, 출처: 디시인사이드 철도(지하철) 갤러리
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