1. 개요
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| 청량리역 - 회기역 절연구간을 지나는 교직겸용차[1] |
| <colbgcolor=#eee,#222>언어별 명칭 | |
| 영어 | DC-AC(AC-DC) Dual Voltage Electric Locomotive/Electric Car(ADV) |
| 한자 | 交直(直交)兼用車 |
대한민국에 있는 모든 교직겸용차는 직류 1,500V, 교류 25,000V 60Hz 두 가지 전압만 지원하지만, 유럽이나 미국, 일본의 경우 나라 안에서도 전력 표준이 여러 가지거나 전기 차량이 국경을 넘나들기 위해서 교직겸용차에서 세 가지 이상의 전압이나 주파수, 심지어는 제3궤조집전식[4]을 지원하는 경우도 있다. 호쿠리쿠 신칸센은 50Hz와 60Hz에 모두 대응하는 교류전용차를 쓴다.
한반도의 경우에도 각자 전철화 표준이 달라서 남한은 교류 25,000V 60Hz, 북한은 직류 3,000V로 파편화되어있는 상황이다. 따라서 향후 남북통일이 된다면 통일되자마자 전철화 설비를 한 번에 교체할 수도, 그 수많은 북한 지역의 노선을 전부 디젤기관차로 커버할 수도 없는 노릇[5]이므로 남한 측에서 북한 측의 전철화 설비를 교류 25,000V 60Hz로 장기적으로 교체하는 사업을 진행한다 해도 당장에는 교직겸용 전기기관차나 특급형 전동차가 도입되거나, 기존의 전기기관차 및 전동차들을 교직겸용으로 개조할 가능성이 높다.
직류 구간이 제3궤조집전식인 경우를 제외하면, 교직겸용차가 운용되는 모든 노선에는 필연적으로 절연구간이 존재한다. 물론 교직겸용차를 직류나 교류 구간만 운행할 경우 절연구간 없이 운행 할 수도 있으나, 이는 특별한 사정이 있을 때만 가능한 매우 예외적인 것이다.
직류전용이나 교류전용 전동차를 교직겸용으로 개조한 사례는 아직 없다.
2. 국가별 교직겸용차
2.1. 대한민국
한국철도공사 1000호대 전동차: 2015년 이후 경인선 급행으로만 투입했고, 2020년 퇴역 전까지 서울역-청량리 구간을 운행한 적이 없다.한국철도공사 3000호대 전동차(387~399, 368~370편성): 2차분 이후부터 교직겸용으로의 개조가 가능한 사양으로 도입되었다.[6]- 한국철도공사 31x000호대 전동차(319000호대 제외)
한국철도공사 321000호대 전동차: 초기에는 교직겸용이었지만, 현재는 교류전용으로 개조되었다.(321C01~321C07편성 한정)- 한국철도공사 341000호대 전동차
한국철도공사 351000호대 전동차: 초기에는 교직겸용이었지만, 현재는 교류전용으로 개조되었다.(351F01~351F16편성 한정)- 서울교통공사 1000호대 VVVF 전동차
- 서울교통공사 1000호대 저항제어 전동차
- 서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차(450~470, 481~485편성 한정)[7]
서울 지하철 9호선 9000호대 전동차, 공항철도주식회사 2000호대 전동차: 공항철도와의 직결을 대비해 각각 4개 편성이 교직겸용차로 도입될 예정이다.
2.2. 일본
- 통근형/근교형 전동차
일본의 국철 분할민영화로 탄생한 JR그룹에서 만들어진 교직겸용 전동차는 단 10종류이다.[9] 일반형 3종류, 특급형 5종류, 관광열차 2종류로 그마저도 전부 JR 동일본과 JR 서일본 소속이다. 교직겸용 기관차도 EH500과 EF510이 전부. 이는 분할민영화 이후로 제조비용이 비싼 교직겸용차를 가급적 피하려는 경향이 있기 때문이다. 전철화된 구간이라도 교류전동차나 직류전동차로는 대응이 불가능한데 수요가 안 나오면 디젤동차로 때워버린다.
사철은 절대다수가 직류를 채택하기 때문에 거의 볼 수 없다. 단지 몇V냐가 다를 뿐이다. 과거 JR이 운영했던 병행재래선 구간을 빼면 츠쿠바 익스프레스의 TX-2000계와 TX-3000계가 거의 유일하다.
2.3. 북한
강성대국을 맞는다며 북한에서 개발 붐이 일 때 김종태 기관차공장에서도 교류 기관차를 개발한 적이 있었다지만 이것이 직류 3000V의 전기를 받은 후 이것을 기관차 내부에서 변환해 교류전동기를 작동시켜 움직이는 것인지, 교류로 전철화된 구간에서 다닐 수 있는 전기기관차인지 확실하지 않다. 만약 후자라면 북한은 직류 3000V를 쓰며 교류전철화 구간이 없으므로 교직겸용차일 가능성이 높다. 중국에서 북한 들어가는 전기기관차도 교직겸용차다. 물론 북한 전기사정이 열악해서 요샌 거의 볼 수 없지만(디젤 기관차를 사용) 예전엔 있었다고 한다. 의외로 북한은 복선화를 포기하고 전철화에 몰빵을 쳐서 전철화율이 80%가 넘어간다고 한다. 물론 돌릴 전기가 없어서 실질적으로는 단선비전철(...)2.4. 프랑스
프랑스는 2차대전 이전에는 간선철도를 직류 1500V로 전철화해 오다가 2차대전 이후 교류전철 기술을 개발해 그 이후의 전철화는 모두 교류 25,000V 50Hz를 채택했다. TGV가 다니는 고속선도 모두 교류전철이다. 이에 따라 현대 프랑스의 장거리 열차와 TGV는 기본적으로 교직겸용으로 제작된다.단거리 열차도 트랑지리엥이나 RER은 교류구간과 직류구간이 혼재되어 있어 교직겸용차가 돌아다니며, 교류 구간 혹은 직류 구간만을 운행하는 각 지역의 TER에서도 장래의 차돌리기를 위해서인지 교직겸용차를 도입하는 경우가 많다.
프랑스의 일부 트램은 일반철도로 직결운행하므로 일부 트램 열차는 교직겸용차이다.
2.5. 독일
독일은 세계에서 교류전철을 가장 먼저 상용화한 국가로 일반철도의 전동차와 전기기관차 다수가 교류 15kV 16.7Hz에만 대응한다. 그러나 국제열차의 경우 직류를 쓰는 프랑스, 네덜란드, 벨기에, 폴란드, 체코(북부)와의 직통운행을 위해 교직겸용차를 운행한다. 함부르크 S반의 일부 편성은 가공전차선 구간을 운행할 수 있도록 직류 1200V와 교류 15kV 겸용이다. 그 외에도 독일은 노면전차와 일반철도가 직통운행하는 구간이 있는데(Tram-train), 노면전차는 일반적으로 직류를 사용하므로 노면전차와 일반철도를 직통운행하는 열차들은 모두 교직겸용차이다.3. 관련 문서
[1] 사진속 교직겸용차는 한국철도공사 311B17편성 전동차. 현재는 퇴역했다. 출처[2] 대한민국에 존재하는 모든 교직겸용차는 이 과정이 버튼 몇 번 누르면 되는 수준으로 자동화되어 있다. 뿐만 아니라 일본은 아예 알아서 자동으로 바꿔 주는 차량들도 있다.(신형차 한정) 반면 구형차량들은 스위치 조작을 해 줘야 하는 상태. 대한민국도 2021년부터 도입되는 차량들은 교류/직류를 차량이 알아서 자동으로 바꿔준다.[3] 실제로 수도권 전철 4호선 직결운행 초기에 남태령역 ~ 선바위역 사이 꽈배기굴 + 절연구간인 곳에서 전력공급 방식을 교류 25,000V로 변환하지 않고 그냥 직류 상태에서 교류 구간으로 넘어가버렸다가 기존의 직류장치까지 모두 태워먹는 사고가 자주 일어났다. 해외에서 운용되는 제3궤조집전식 교직겸용차는 서로 다른 전류가 각자의 집전장치로 들어오므로 이러한 문제로부터 자유롭다. 과거 기사나 사례 말고도 현재도 전환장치나 보호기가 불량이거나 정비 문제면 TV 뉴스에 사건보도가 나가기도 한다. 아래 해외사례처럼 분리운용이 필요한 듯하다. 수인분당선 직결 초기나 기타 코레일 열차편성 변경 지원 투입시에도 전장품 전부개조나 교직 대응보다는 어차피 1차전원만 22.9 ac나 1.5kdc이고 2차전원은 운전실에서 제어하여 공유하고하니 전원을 독립된 급전부로 나눌 필요가 있다.[4] 영국에 High Speed 1이 만들어지기 전까지 유로스타가 그랬으며, 아테네 지하철 3호선에서도 공항철도와 직결운행을 하기 위해 제3궤조를 지원하는 교직겸용차를 사용한다.[5] 통일호와 새마을호는 이미 퇴역, 마지막으로 남은 디젤 여객열차인 무궁화호 역시 2028년 안에는 모두 퇴역 계획이 잡혀 있다.[6] 관련 게시글, 출처: 디시인사이드 모노레일 마이너 갤러리[7] 원래는 451번부터 번호를 붙였다. 또한 국가에서 소유한 차량은 480번대로 번호를 뒤로 보냈다.[8] 이쪽은 한술더떠서 디젤모드로 주행도 가능하다.[9] E501, 521, E531, 651, E653, E655, E657, 681, 683, E001