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전동차
전동차(電動車)는 전기로 가동되는 동차 방식의 철도차량이다. 전기 동력분산식 열차(electric multiple unit, EMU), 전기동차라고도 불린다.[1]
목차
개요
전동차는 동력원을 전기로 움직이는 동력 객차와 제어차로 편성된 동력분산형 동력차이다. 전동기의 힘으로 레일 위를 달리는 차로서, 부수차를 끌거나 단독으로 달릴 수 있는 전차를 이르는데, 다른 차량을 끌고 자기의 힘으로 달릴 수 있는 제어 전동차와 거기에 연결되는 중간 전동차가 있다.[2] 동력장치와 운전대가 있는 차를 제어전동차(制御電動車, motor-car with controller, Mc), 동력장치만 있고 운전대는 없는 차를 중간전동차(中間電動車, intermediate motor-car, M), 운전대만 있고 동력장치는 없는 차를 제어차(制御車, control car, Tc), 운전대도 동력장치도 없는 차를 부수차(附隨車, trailer, T)라고 한다. 그 밖에 집전장치가 설치된 동력차를 M, 보조전원장치(SIV)가 설치된 부수차를 T1 등으로 보다 상세히 나누기도 한다.[3]
차이점
동력 집중식
동력 집중식은 열차를 끄는 힘을 발휘하는 견인동력이 하나의 차량에 집중된 동력차이다. 동력기관이 열차의 앞뒤에 배치하기 때문에 편성이 유연하고 운전 효율이 높다. 동력 집중식 열차로는 KTX-I과 KTX-산천이 있다. 동력 집중식 고속열차는 기관차의 추진 장치가 하나라도 고장 날 경우, 감속 운행을 하거나 운행을 중단할 수밖에 없다. 또한, 객차를 이끄는 기관차의 중량이 무거워 레일에 가해지는 축중이 증가하는 부분이 있다.
동력 분산식
동력 분산식은 열차를 끄는 힘을 발휘하는 견인동력이 여러 차량에 분산된 전동차이다. 각 차량의 하단에 동력기관이 분산 배치되어 가속·감속 성능이 동력 집중식보다 우수하여 역 사이 거리가 짧은 국내 철도에 효율적이다. 또한, 모든 차량에 승객을 태울 수 있기 때문에 수송 능력과 운영 효율도 높다. 동력 분산식 열차로는 KTX-이음이 있다. 진동과 소음을 발생시키는 추진과 제동, 전원공급 장치가 모두 객실 하부에 장착된 차량으로, 현대로템㈜(Hyundai Rotem)은 이를 위해 개발 단계부터 소음과 진동의 한계 수준을 정하고, 다양한 시험과 시뮬레이션을 진행하며 승차감 차이를 최소화하였다. 또한, 장치에서 차체로 전달되는 소음과 진동을 줄이기 위해 차체 바닥과 벽체에 흡수 능력이 뛰어난 구조와 재질을 적용하였고, 그 결과 KTX-이음의 실내 소음 수준은 최고속도 260km/h에서 70dBA 이하로, 이동수단 소음 수준은 조용한 승용차는 60dBA, 지하철 내부는 80dBA에 해당하므로, 편안한 승차감을 자랑하였다. KTX-이음의 특징은 가용성이다. 동력 분산식 고속열차는 몇 개의 추진 장치가 고장 나더라도 운행할 수 있어 승객의 불편을 최소화할 수 있다. 두 번째는 차량의 무게이다. 동력차가 없고 각 객차의 축중이 비교적 가벼워 레일의 수명을 연장할 수 있다. 이 외에도 차체 경량화를 비롯해 공기 흐름, 저항력 등 다양한 기술이 총동원돼 완성된 친환경적 고속열차이다.[4]
종류
한국철도공사 전동차
한국철도공사 전동차는 각각의 차량을 4량, 6량, 8량, 10량 등으로 조합하여 1개 편성으로 운용할 수 있고 또한 모든 편성의 각 차량을 전부 운전실에서 일괄적으로 동시에 제어할 수 있어 총괄제어가 가능하며, 일부의 기기는 후부 운전실에서만 제어가 가능하다. 동력이 분산되어 있어, 고밀도 운행이 가능해 정차 횟수가 많은 단거리 구간에서 평균 속도를 높일 수 있고 객실 공간 확보, 축당 중량의 분배 등을 고려하고 운행 중 편성차량의 일부 차량에서 고장이 발생하더라도 정상인 차량의 동력만으로 응급 운전이 가능하다. 또한, 차량의 사용 효율이 높고, 출입문이 많아 승하차가 신속하다. 일괄 개폐가 가능한 자동식 출입문이 많이 설치되어 승객의 안정성을 확보하고 신속한 승하차로 정차시분을 단축해 표정속도를 높일 수 있다.[5]
- 1000호대: 1000호대는 최초로 도입된 전동차로, 초저항, 중저항, 신저항으로 나뉘는데 2021년 기준으로 모두 폐차됐고, 현재 폐차된 차량은 311000호대 3세대, 3.5세대로 대차됐다.
- 311000호대(구 5000호대) : 311000호대는 1호선의 대표 열차로, 도입 초기부터 불연재 내장재를 갖춘 차량이다. 일부 차량은 5000호대 번호를 달았다.
- 3000호대: 3000호대는 1996년 일산선 개통과 함께 도입된 전동차로 4호선 서교공 현대정공 차량과 성능이 같다.[6]
친환경 전동차
친환경 전동차는 환경 보호에 대한 인식이 높아지면서 친환경 자동차 시장이 급속도로 성장하고 있다. 이는 자동차 구동 방식이 내연기관에서 전기모터로 전환된 차량 전동화가 진행되고 있는 것으로, 글로벌 자동차 기업들도 다양한 친환경 전동차를 선보이고 있다.
- 하이브리드 전기차(Hybrid Electric Vehicle, HEV): 2개의 심장을 탑재한 전동차로, 엔진과 구동모터를 모두 장착한 자동차다. 하이브리드 전기차는 엔진의 발전기와 회생제동 시스템에서 비롯된 전기만을 사용하기 때문에 외부 전기에너지를 충전할 필요가 없고, 전기차 충전 인프라에 얽매이지 않고 편리하게 사용할 수 있다. 또, 내연기관 자동차보다 연비가 높으며, 배기가스 배출량이 적어 친환경적이라는 장점이 있지만, 배기가스 배출이 전혀 없는 것은 아니기 때문에 내연기관 자동차 시대에서 친환경 자동차 시대로 가기 위한 과도기 모델이라고 할 수 있다.
- 플러그인 하이브리드 전기차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV): 친환경성을 높인 전동차로, 하이브리드 전기차와 마찬가지로 엔진과 구동모터를 모두 장착한 자동차다. 고전압 배터리의 용량이 더 크고, 외부 전기를 충전할 수 있는 시스템도 갖추고 있다는 점이 차이점이다. 따라, 고전압 배터리의 용량을 늘려 전기에너지로만 주행할 수 있는 거리가 하이브리드 전기차보다 길기 때문에 운전자가 운용한 방식에 따라 하이브리드 전기차의 단점이었던 배기가스 배출을 더욱 줄일 수 있다.
- 전기차(Electric Vehicle, EV): 배기가스를 배출하지 않는 전동차로, 고전압 배터리에 저장된 전기에너지만으로 달린 자동차다. 화석연료를 전혀 사용하지 않기 때문에 배기가스 배출이 없고, 엔진 없이 모터로 움직여 소음 및 진동이 거의 발생하지 않는 특징이 있다. 최근 전 세계적으로 배기가스 규제가 심화하면서 친환경 차로 주목받고 있는 자동차며, 과거 작은 고전압 배터리 용량에서 대용량 고전압 배터리를 탑재한 모델이 등장했다. 충전 인프라도 지속적해서 확대되고 있어 전기차의 이용 편의성은 계속 높아지고 있다.
- 수소전기차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV): 공기를 정화하며 달린 전동차로, 전기차와 마찬가지로 전기에너지로 모터를 구동해 주행한 자동차다. 외부로부터 전기에너지를 공급받지 않고 연료전지 시스템을 통해 차체 내에서 전기에너지를 직접 생산한단 점이 차이점이다. 연료전지 시스템은 수소탱크에서 공급받은 수소와 외부 공기에서 포집한 산소의 전기 화학반응을 통해 전기에너지를 생산하여 주행 시 배기가스를 배출하지 않고, 부산물로 순수한 물만 배출한다. 수소전기차는 달리는 공기청정기라고 불리기도 하며, 대중화를 위해 수소 충전 인프라를 확대해 나가고 있다.[7]
유아용 전동차
유아용 전동차는 만 1~6세의 아이들을 위해 만들어진 모터 동력 전동 완구로, 모터와 배터리가 달려있어 핸들과 페달을 이용해 아이가 직접 운전한 전동차다. 모터 전력이 클수록 빠른 속도로 주행하기 때문에 보호자의 주의가 필요하다.[8] 2021년 현대자동차㈜(Hyundai Motor Company)가 국내 최대 크라우드 펀딩 사이트 와디즈(Wadiz)에서 새롭게 리뉴얼된 현대 컬렉션을 내보낸다고 밝혔다. 이번에 와디즈를 통해 선보인 현대 컬렉션은 키즈, 라이프 스타일, 패밀리 등 세 가지 카테고리의 총 7개의 제품으로, 4월 12일 오전 11시부터 와디즈 애플리케이션과 웹사이트를 통해 참여할 수 있다. 코로나19 이후 개인화된 아웃도어 라이프 스타일 트렌드가 반영됐으며, 친환경 소재를 활용한 제품부터 창의적인 아이디어가 돋보이는 제품까지 다양한 라인업으로 구성된 것이 특징이다. 키즈 카테고리에서는 현대차 수소전기차 넥쏘(NEXO)를 기반으로 한 유아 전동차 키즈 넥쏘(Kids' NEXO)를 선보인다. 키즈 넥쏘는 우수한 승차감에 안정적인 주행감을 구현했으며 리모컨 비상 정지, 과열, 과전류 경고 시스템 등 섬세한 안전 기능까지 적용했다. 또 블루투스 4.0이 적용된 무선 리모컨을 통해 손쉽게 조작이 가능하도록 했다. 현대자동차 관계자는 아이부터 반려견까지 누구나 일상에서 더 나은 모빌리티 경험을 할 수 있도록 현대 컬렉션을 마련했으며, 앞으로도 다양한 분야에서 현대자동차를 만나볼 수 있도록 노력할 것이라고 밝혔다.[9]
사고
전동차 운전 및 조작 미숙으로 인한 사고가 잇따르고 있다. 2021년 안동시 풍천면 하회마을에서 브레이크가 아닌 가속 페달을 밟아 관광객과 충돌하는 사고가 발생하여, 중국인 대학원생 3명이 병원에서 치료를 받았고, 북촌댁의 담벼락을 들이받는 사고가 발생하여, 문화재를 파손하는 등 문제점이 대두되고 있다. 이에 2021년 7월 1일 자로 안동시는 하회마을 전동차 출입 제한과 세계유산 보호를 시행했다. 2005년도에 고령화 사회로 진입, 2017년 고령사회에 진입하였고, 2025년에 초 고령사회 진입할 것으로 예상하면서 전 세계에서 가장 빠른 고령화 속도를 보인다. 연로한 어른들을 위한 전동차의 보급률이 증가하면서, 사고로 인하여 인명을 해하고 이에 대한 대비가 필요한 시점이다. 전동차에는 등화 장치가 전무한 상태로, 어르신들이 밤에도 타고 다닐 때, 자동차와 같이 주야불문 점등하여 식별이 용이하게 제작 시부터 등화 장치를 부착하여야 한다. 또한 전동차에 원동기 장치가 부착되어 있어 동력으로 운행함에 따른 실습과 시청각 교육을 통한 안전교육 이수자에 한하여 면허증을 교부 및 전동차를 운행할 수 있도록 관련 규정을 신설하여 운전·조작 미숙으로 인한 사고를 방지해야 한다.[10] 또 다른 사고로, 2020년 3월 11일 강원도 동해시 횡단보드에서 발생한 사고이다. 야쿠르트 전동차를 운행하던 배달원이 횡단보드에서 행인을 치고 10m가량 끌고 가는 사고가 발생했다. 피해자는 전동차에 치인 순간 넘어졌고, 전동차 밑으로 들어가 끌려가다 주변 행인들로부터 구조되었다. 이 사고로 인해 피해자는 찰과상, 근육파열 등의 부상을 입어 2주 동안 입원 치료를 받아야 했고, 배달원은 교통사고처리 특례법 제 3조에 의해 시행되는 12대 중과실 중 횡단보드 보행자 보호 의무 위반으로 처벌받았다. 도로교통법상에 따르면 야쿠르트 전동 카트는 배기량 50cc 미만의 원동기를 단 원동기장치자전거로 분류되어, 차도에서만 운행할 수 있다. ㈜에치와이(Hy) 관계자 측은 이러한 안전사고를 막기 위해 내부적으로 처벌 등의 규정을 담은 지침을 준비하고 있으며, 현재 매월 2회씩 배달원을 대상으로 진행하는 교통안전 교육 또한 강화하는 등 같은 사고가 다시 발생하지 않도록 노력하겠다고 밝혔다.[11]
현황
한국철도공사 전동차는 노후 전동차에서 신형으로 교체하고 있다. 2019년 7월 25일 서울시와 서울교통공사가 잦은 고장을 유발하는 지하철 4‧5‧7‧8호선 노후 전동차를 2025년까지 보다 안전하고 쾌적한 신형 전동차로 교체한다고 밝혔다. 서울시는 2019년부터 단계적으로 추진하되, 전동차량 노후도가 특히 심한 4호선부터 연차적으로 추진할 계획이다. 이번에 교체되는 신형 전동차는 정밀 안전진단 결과 교체가 필요하다고 판정된 총 226칸 모두를 바꾸며, 2중 안전장치와 공기질 개선장치가 장착되고, 좌석과 통로도 더 넓어진다. 따라, 차량 내 미세먼지 농도를 기존보다 8% 이상 감소되어, 승객들이 한층 쾌적하고 편안한 지하철을 이용할 수 있을 것으로 기대된다. 신형으로 교체된 2호선 전동차의 경우, 가장 큰 특징은 미세먼지 걱정이 없다는 점으로 신형 전동차에 대한 시민들의 반응이 매우 좋았다. 이에 서울시는 2‧3호선 신형 전동차 교체 사업을 2022년까지 완료하고, 4‧5‧7‧8호선도 2025년까지 교체 작업을 마무리해 시민들이 서울 전역에서 더 쾌적하고 안전한 전동차 서비스를 이용할 수 있도록 힘쓰겠다고 밝혔다.[12]
각주
- ↑ 〈전동차〉, 《나무위키》
- ↑ 〈전동-차〉, 《네이버 국어사전》
- ↑ 〈전기 동력분산식 열차〉, 《위키백과》
- ↑ 현대로템, 〈알아두면 쓸데있는 동력분산식 열차 상식〉, 《네이버 포스트》, 2021-01-14
- ↑ 철도 정보 왕스탄, 〈전기동차의 특징(편성 및 위치칭호)〉, 《티스토리》, 2020-04-10
- ↑ 안동행ktx이음, 〈한국철도공사 전동차 종류〉, 《네이버 블로그》, 2021-01-30
- ↑ HMG 저널, 〈(전기차 백과사전 A to Z) 친환경 전동차의 특징〉, 《네이버 포스트》, 2020-04-10
- ↑ 〈전동차〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 김남희 기자, 〈현대차, 와디즈에서 유아 전동차 '키즈 넥쏘' 선보여〉, 《뉴스웍스》, 2021-04-12
- ↑ 박영재 기자, 〈전동차 운전·조작 미숙으로 인한 사고로 골머리〉, 《브레이크뉴스 대구경북》, 2021-06-02
- ↑ 함철민 기자, 〈횡단보드 건너다 야쿠르트 전동차에 깔려 끌려가다 행인들에게 구조된 여대생〉, 《인사이트》, 2020-03-25
- ↑ 이원섭 기자, 〈서울지하철 4, 5, 7, 8호선 노후전동차 2025년까지 신형으로 교체〉, 《금강일보》, 2019-07-25
참고자료
- 〈전기 동력분산식 열차〉, 《위키백과》
- 〈전동차〉, 《나무위키》
- 〈전동-차〉, 《네이버 국어사전》
- 현대로템, 〈알아두면 쓸데있는 동력분산식 열차 상식〉, 《네이버 포스트》, 2021-01-14
- 철도 정보 왕스탄, 〈전기동차의 특징(편성 및 위치칭호)〉, 《티스토리》, 2020-04-10
- 안동행ktx이음, 〈한국철도공사 전동차 종류〉, 《네이버 블로그》, 2021-01-30
- 이원섭 기자, 〈서울지하철 4, 5, 7, 8호선 노후전동차 2025년까지 신형으로 교체〉, 《금강일보》, 2019-07-25
- HMG 저널, 〈(전기차 백과사전 A to Z) 친환경 전동차의 특징〉, 《네이버 포스트》, 2020-04-10
- 〈전동차〉, 《네이버 지식백과》
- 김남희 기자, 〈현대차, 와디즈에서 유아 전동차 '키즈 넥쏘' 선보여〉, 《뉴스웍스》, 2021-04-12
- 박영재 기자, 〈전동차 운전·조작 미숙으로 인한 사고로 골머리〉, 《브레이크뉴스 대구경북》, 2021-06-02
- 함철민 기자, 〈횡단보드 건너다 야쿠르트 전동차에 깔려 끌려가다 행인들에게 구조된 여대생〉, 《인사이트》, 2020-03-25
같이 보기
