나무모에 미러 (일반/밝은 화면)
최근 수정 시각 : 2024-04-10 01:30:21

GE 파워홀

파일:하위 문서 아이콘.svg   하위 문서: GE 파워홀/현황
,
,
,
,
,
#!wiki style="display: inline; display: none;"
, }}}
1. 개요2. 대한민국 사양(PH37ACai)
2.1. 정비(검수)주기
3. 특징4. 기술적 특성
4.1. 엔진4.2. 발전기4.3. 인버터4.4. 견인전동기
5. 문제점6. 추가 도입(추정)7. 여담

1. 개요

British Rail Class 70
GE PowerHaul PH37ACmi
파일:Class_70,_a_new_type_of_Freightliner_diesel,_at_Ipswich._-_panoramio.jpg
최초의 GE 파워홀 디젤기관차, 영국철도 70형(PH37ACmi) 모델, 뒤에 있는 기관차는 EMD JT42CWR(영국철도 66형)이다.
차량 정보
구분 특대형 디젤기관차
용도 화물용
기관형식 16-P616LDA1, 4행정 V16
도입량 37량
대차형식 UIC: Co'-Co'
AAR: C-C
한국철도공사: Co-Co
제작연도 2008년 ~ 2017년
운행기간 2009년~
제작사 GE
차량 제원
{{{#!wiki style="margin: 0 -10px -6px; min-height: 26px"
{{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ]
{{{#!wiki style="margin: -6px -1px -11px"
전장 71ft 2.7in (21,710㎜)
전폭 8ft 8in (2,642㎜)
전고 12ft 10.2in (3,917㎜)
궤간 표준궤1,435㎜
차중 129t
축중 21.5t
대차간 중심거리 14,480㎜
제어방식 VVVF-IGBT
구동장치 GE 5GEB30 3상 교류 유도전동기
신호장비 AWS, ATS, TPWS
기어비 87:16
구동장치 디젤전기식
최고속도 설계 90mph (144㎞/h)
영업 75mph (120㎞/h)
출력 견인마력: 3,690 HP (2,750㎾)
제동마력: 3,686 HP
견인력 122,000lbf (542kN)
제동 방식 공기제동발전제동 }}}}}}}}}

[clearfix]
제너럴 일렉트릭에서 유럽, 아시아 등의 해외 시장을 대상으로 설계한 본선용 6축 디젤 전기식 기관차 플랫폼으로, 펜실베이니아이리에 위치한 GE의 공장과 튀르키예 TÜLOMSAŞ의 에스키셰히르 공장에서 생산된다.

개발 배경은 영국의 화물철도 사업자인 프레이트라이너 UK(Freigtliner UK)가 2007년 제너럴 일렉트릭에 30량의 신형 기관차를 발주했는데, 현재 사용 중인 디젤 기관차랑 견인력은 비슷하되 연비는 더 뛰어나야 하고 유럽연합의 배기가스 배출 기준인 유로 3까지 만족하는 기관차를 요구하여 개발되었으며, GE가 최초로 유럽 시장을 대상으로 설계한 디젤 기관차이다.

유럽과 영국의 축중 및 차량한계와 소음, 환경규제에 맞추어 언더프레임부터 완전히 새로 설계하고, 기존의 북미 내수사양 기관차에 사용되는 GEVO 엔진 대신, 밀러 사이클 구조를 채택한 자사의 J616 가스 엔진을 기반으로 하여, 동급의 타사 4행정 디젤 엔진 대비, 배기가스가 적으면서도 연료 효율이 높은 P616 디젤 엔진을 개발하여 탑재한다. 기존 엔진 대비 상대적으로 고 RPM 운전이 가능하며, 20% 향상된 추력대 중량비를 제공해 준다고 한다.

그 결과물로, 2009년 5월경, 펜실베이니아 주에 소재한 이리 공장에서 첫 생산분 2대[1]가 출고되었고, 해당 모델은 영국철도 70형(Class 70)으로 명명되었다. 두 대의 기관차는 2개월간의 시운전과 각종 시험을 거쳤으며, 필요한 경우 3주간의 수정 및 보완을 통해 차량의 안정성과 신뢰성이 입증되자,11월경에 영국으로 보내져 프라이트라이너에 인도되었다. 이후 최초 출고 차량 1호기는 "PowerHaul"이라는 애칭을 부여받았다.

현지에서도 1300톤의 석탄이 적재된 호퍼 화차를 견인하거나 30량의 컨테이너 화차를 견인하는 등 시운전이 이루어졌으며, 성능에 만족한 프라이트라이너는 70형을 지속적으로 도입하여, EMD의 66형 디젤기관차와 함께 주력차량으로 운용하고 있다.

특유의 생김새 때문인지 영국 현지 철도 동호인들 사이에서, 모든 70형 디젤기관차를 통틀어 "Ugly betty" (못생긴 베티) 혹은 "Fugly" (빻은 얼굴) 이라는 별명으로 불린다.

이후 튀르키예의 TÜLOMSAŞ, 대한민국의 현대로템에서도 라이센스 생산 및 도입을 시작하여 튀르키예, 대한민국에서도 운용 중이며, 2020년에는 핀란드 오페레일(Operail)에서 Dr20이라는 광궤형 모델을 도입하여 운용하고 있다.

영국 사양의 모델명은 PH37ACmi로, 주로 프라이트라이너와 콜라스 레일에서 운행 중이며, 후드(Hood) 유닛 중 희귀하게 양운전대 차체를 가지고 있다.

2. 대한민국 사양(PH37ACai)

파일:하위 문서 아이콘.svg   하위 문서: GE 파워홀/현황
,
,
,
,
,
#!wiki style="display: inline; display: none;"
, }}}
파일:KORAIL_White_로고.svg
한국철도공사의 기관차
{{{#!wiki style="margin: 0 -10px -5px; min-height: 26px"
{{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ]
{{{#!wiki style="margin: -6px -1.5px -13px"
디젤기관차
<colcolor=white> 특수 9100호대
소형 2000호대 · 2100호대
중형 3000호대 · 3100호대 · 3200호대 · 4000호대 · 4100호대 · 4200호대 · 4300호대 · 4400호대
대형 5000호대 · 6000호대 · 6100호대 · 6200호대 · 6300호대
특대형 7000호대 · 7100호대 · 7200호대 · 7300호대 · 7400호대 · 7500호대 · 7600호대
전기기관차
화물 8000호대 · 8500호대
여객 8100호대 · 8200호대
기타 데로형
증기기관차
표준궤 모가 · 4륜 · 푸러 · 아메 · 터우 · 발틱 · 고로 · 사타 · 소리 · 마터 · 파시 · 미카 · 901호
협궤 630호대 · 660호대 · 700호대 · 810호대 · 900호대(혀기11) · 혀기
한국철도공사 소속 디젤동차 · 전동차
}}}}}}}}} ||
{{{#!wiki style="margin: -10px -10px"<tablealign=center><tablebgcolor=#fff,#191919> 한국철도공사 7600호대 디젤기관차
KORAIL Class 7600 locomotive
}}} ||
파일:external/blogfiles.naver.net/_MG_9648.jpg
차량 정보
<colcolor=#005daa,#55b1ff> 구분(약칭) 특대형 디젤기관차(특대형디젤76)
용도 객화겸용
기관형식 16-P616LD, 4행정 V16
생산량수 25량
대차형식 Co-Co
도입년도 2014년
제작사 GE
현대로템
차량 제원
{{{#!wiki style="margin: 0 -10px -6px; min-height: 26px"
{{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ]
{{{#!wiki style="margin: -6px -1px -11px"
<colcolor=#005daa,#55b1ff> 전장 21,168㎜
전폭 2,870 ㎜
전고 4,150㎜
궤간 1,435㎜
중량 132t
축중 22t
신호장비 ATP(안살도), ATS
기어비 81:20
출력 3,490 hp
설계최고속도 165㎞/h
영업최고속도 150㎞/h
제어방식 VVVF-IGBT
구동장치 3상 교류 유도전동기
제동방식 공기제동, 발전제동
}}}}}}}}} ||

[clearfix]
#!wiki style="margin: -5px -10px"
}}}
#!wiki style="margin: -5px -10px"
}}}
제작사 GE 공식 소개 영상 폐선 전 서천화력선에서 운행하는 모습[2]

한국철도공사가 기존에 운용하고 있는 EMD사의 특대형 기관차의 대량 폐차가 진행됨에 따라 이를 대체하기 위해 도입한 신형디젤기관차이다. 현대로템에서 라이선스 생산하였으며 영국에서 도입한 원본 모델에 비해 소폭 개량이 이루어졌다.

기술적 면에서는 친환경 디젤엔진을 적용하였고, 특히 한국철도공사 입장에서 전차대가 필요 없다는 엄청난 장점을 KTX 도입 이후에야 깨달아서 아예 디젤기관차도 운전실이 앞뒤에 있는 기관차를 주문했다. 왜 이렇게 늦게 깨달았냐 하면, 새마을호라는 상징성을 지닌 PP 동차와 통근용인 CDC를 제외하면 디젤동차 계열이 가진 잔고장 등의 문제로 인해 당시 철도청은 동차형 열차를 극도로 기피하였기 때문이다. KTX 이후 잔고장이 없는 전기동차형 열차의 장점을 깨달은 것이다.

기관사 편의성 역시 고려하였다. 대한민국에서 기존에 운행되던 EMD사의 기관차들은 운전실이 한 개다. 운전실이 2개인 기관차를 거의 찾아볼 수 없을 정도로 국내 한정으로 EMD 기관차만의 특징은 확고히 독보적으로 자리잡았다. 하지만 이 특징들은 대한민국 기관사 입장에서 보았을 때 장거리 운행 시 상당히 불편하게 설계되었는데, 이는 좌측통행을 채택하고 있는 한국의 철도 환경과는 반대로 운전석이 우측에 위치해 있다는 점이 대표적이다. 철도차량은 일반적으로 통행 방향과 동일한 위치에 운전석이 위치해 있거나, 차량 중앙에 위치해 있다. 그리고 전방 운행 시엔 앞에 튀어나온 거대한 브레이크함이 있어 시야 제한을 받는데다가, 특히 뒤로 운행하는 경우, 차량 단부가 운전실에서 멀리 떨어져 있고 거대한 차체에 가려진 전, 후방을 완전히 확인하는 것은 사실상 불가능하다. 게다가 AAR-105 제어대의 특성상 제어대를 마주보고 전방과 45~90도 각도로 몸을 비틀어 앉은 상태에서 왼쪽(후진: 장폐단), 혹은 오른쪽(전진: 단폐단)으로 고개를 돌려 바라보며 운행을 해야 하기에 인체공학적으로도 굉장히 적절치 못한 설계이다.[3] 이러한 이유로 기존 디젤기관차는 원활한 운행을 위해 2인 승무를 의무화하고 있다. 역에 정차해 있을 때 디젤 기관차를 유심히 보면 디젤 기관차에 기관사 두 명이 탑승하여 각각 전면부 양 끝창에서 전방을 바라보고 있는 것을 볼 수 있다. 허나 이 기관차에서 유럽형 양방향 운전실을 도입하면서 상기한 문제점이 완전히 해결되었고 1인 승무 역시 가능하게 되었다.

2.1. 정비(검수)주기

[4]
7600호대 디젤기관차 정비 주기
정비종류 약호 주기 및 회기 비고
주행거리(km) 회기한도
반복정비 RS - 1일 1회
기본정비 ES 3,000 -
경정비 LI-3 40,000 3개월
중정비 GI-1 240,000 18개월
GI-3 480,000 3년
GI-6 960,000 6년
GI-9 1,920,000 12년
차륜교환 NWC 차륜교환 - 차륜삭정: WC
임시정비 T - - 사업소 T1, 기술단 T2
특종정비 R - - 사업소 R1, 기술단 R2
출처: 한국철도공사_철도차량 유지보수 세칙(2017. 03. 16.)

3. 특징

4. 기술적 특성

4.1. 엔진

파일:external/gereports.cdnist.com/tumblr_inline_nc2787L4ap1qzgziy.jpg
이 차량은 통상적인 디젤-전기 기관차와 달리 4행정 엔진을 사용한다. 엔진의 공급사는 GE 에너지 사업부로, GE 에너지 사업부의 중고속 가스엔진인 J616 4행정 커먼레일 트윈터보 엔진을 기반으로 하여 P616 엔진을 개발하여 사용하게 된다. 원래 J616 엔진의 스팩은 188g/kWh에 최대 2.55MWe/1500rpm이나, 연료 계통을 천연가스에서 디젤로 수정하고 여러 개량 및 수정을 통하여 이 차량에선 192g/kWh에 2.80MWe/1500rpm의 성능을 내며 최대 1800rpm까지 올라가도록 세팅되어 있다. 엔진은 DIANE* XT4 패키지에 포함된 ECU가 제어하며 시스템과 디지털 연결되는 커먼레일 엔진이다. 수동 시동도 가능하며 유압, 공압 계통은 WABTEC 사의 제품을 사용한다. 여담으로 엔진 예열 소켓이 있어서 여기에 전기코드를 꼽으면 자동으로 엔진 예열이 된다.

4.2. 발전기

이 차량은 통상적인 디젤-전기 기관차와 달리 3상 동기발전기를 사용하여 3상 가변전압[5] 가변주파수를 만들어내며, 발전기의 전력은 전량 Converter를 통해 직류로 변환, 공용 직류 버스에 물린다. 또한 특이점으로, 보조 발전기가 한대 더 있는데 이는 주 발전기가 작동 중이지 않을경우에도 차량 대부분의 전장(A/C 포함)을 가동시킬 수 있는 12kWe의 전력을 공급할 수 있으며, 주 발전기가 사용하는 연료를 통해 작동이 가능하도록 되어있다. 여담으로 해외의 경우 주문자에 따라 7kWe의 쿠보다 디젤엔진을 사용한 APU가 적용된 케이스도 있다. 국내에서도 도입 여부에 대한 논의가 있었으나 적용되지 않았다.

4.3. 인버터

발전기의 뒷편, 즉 정방향 운전실 바로 뒷 편에 보면 환기구가 무진장 많은 부분이 있는데 거기에 랙 형태로 적층된 부분에 컨버터, 캐퍼시터, 인버터가 쌓여있고 밖으로 공기를 배출하는 배기팬이 있다. 여담으로 이 배기팬의 소음은 꽤 큰 편이어서 오히려 엔진보다 더 거슬린다는 평이 있다. 인버터의 크기는 매우 작은 편이다.

또한 동력 구조가 통상적인 디젤 전기식 기관차들이 사용하는 AC 발전기 - 정류기 - DC 전동기 방식이 아닌 AC 고주파 발전기 - 쇼트키 고주파 정류기 - DC 공용 전원 라인 - VVVF 인버터 - AC 유도전동기를 사용해 구동되는 방식이다. 게다가 이 인버터도 1C1M으로 각 모터별로 인버터가 배정되어 있다. 덕분에 모든 전원제어가 인버터에서 가능해져 매끄러운 구동이 가능하며 엔진 RPM을 필요한 만큼 제어할 수 있게 되었다. 덕분에 연료 효율이 약 15% 정도 상승하였다.

4.4. 견인전동기

일반적인 디젤기관차와 달리 3상 교류 전동기를 사용하며 그 중에서 가장 단순하며 고장이 덜 나는 3상 농형 유도전동기 방식을 사용한다. 이로 인해 출발 견인력이 직류직권전동기를 사용한 다른 디젤기관차보다 떨어진다.

5. 문제점

그러나 이런 장점들이 무색하게 현장에서는 실패작으로 취급당한다. 현재까지 지적된 문제들은 다음과 같다. 이 때문에 기관사들에게 선호를 받지 못하고 있다.

그 이외 차량도 냉방, CCTV, ATP 등 각종 결함이 산재해 있는 탓에 일각에서는 부실 제작 의혹을 제기하기도 한다. 게다가 인버터 상태가 좋지 않아 보조 인버터를 사용하면서 보조전원을 사용하는 일부 장치들의 사용이 불가능하고 냉난방도 열약하다.

이 부실 제작 의혹을 더욱 뒷받침해주는 사실이 있는데, 같은 형식의 기관차를 먼저 도입한 영국과 튀르키예는 물론 나중에 도입한 핀란드 역시 모두 별 문제 없이 운용하고 있다.

매연이 들어오는 문제는 영국의 파워홀은 엔진룸이 기존 특대형 디젤기관차와 같은 형식이지만, 7600호대 디젤기관차는 DF200형 디젤기관차처럼 엔진룸이 갇혀져 있는 방식으로 되어있기 때문이라는 주장이 존재한다. 한국철도공사 내부 의견에 따르면 현장에서는 반대 의견이 짙지만, 상층부는 디자인 등의 이유로 받아들여지지 않는 상태이다. 다만 해당 주장에 대해서는 핀란드와 튀르키예의 파워홀 역시 갇힌 형태로 되어 있는데 매연 문제 없이 운행되고 있다는 반론이 존재한다. 그러나 부실제작의 가능성은 여전히 존재하고 있다.

6. 추가 도입(추정)

7. 여담



[1] 70001호, 70002호.[2] 정선아리랑열차 전용기 7610호[3] 간단하게 자동차로 예를 들어보자면 우측통행을 채택한 한국에서 운전석이 오른쪽에 있고 후방카메라가 없는 대형 세단을 앞뒤로 운전하는 것과 같다. 철도차량은 조향장치가 없으니 운전대를 제외하고 이 정도만 보더라도 굉장히 불편하다는 것을 알 수 있을 것이다.[4] RS(Return Service), ES(Examination Service), LI(Limited Inspection:제한정비), GI(General Inspection:일반정비), NWC(New Wheel Change), WT(Wheel Turning), T(Temporarily Repair), R(Restoring Repair)[5] 여자코일 전압은 brushless 가변이므로 그렇게 크게 널뛰지 않는다.[6] 이 때문인지 기관실 문을 연 상태로 운행하기도 한다.#[7] 농형 유도전동기를 쓴것도 어처구니없는 부분이다. 제원 이상의 기동토크를 요하는 곳엔 못해도 동기 전동기나 권선형 유도전동기를 쓰던가 작정하고 브러시리스 영구자석형 동기전동기가 들어간다. TGVKTX-1의 견인전동기에 괜시리 유지보수가 악화되는 단점을 감안하고 권선형 동기전동기가 들어간게 아니다.[8] 통표 또는 통신식 등의 대용폐색으로 지도권·표를 사용할 때 보통 창문 밖으로 손을 뻗어 휴대기를 낚아채지만 창문의 크기와 위치가 문제가 되어 그냥 정차 후 직원에게서 받고 있다.[9] 구조상 운전실에 진입할 때 무조건 기계실을 거치게 되어있다.[10] 유럽에는 철도차량 제작사가 매우 많아서 어떤 제작사인지는 불명이다.[11] graham white 373 시리즈 전자 벨 소리.