415계 전동차

{{{#!wiki style="margin: -10px -10px"			<tablealign=center><tablebordercolor=#fff,#000> 일본국유철도 415계 전동차 国鉄415系電車 JNR 415 Series (EMU)	}}}

JR 동일본 소속 0번대		JR 큐슈 소속 1500번대

JR 동일본 소속 1900번대		JR 서일본 소속 800번대
차량 정보
용도	도시, 광역철도 입선용 근교형 전동차
구동방식	전기 동력분산식 열차
편성	3량 1편성 4량 1편성 7량 1편성 8량 1편성 11량 1편성[1] 12량 1편성[2] 15량 1편성[3]
운행노선 (현재)	가고시마 본선 산요 본선 닛포 본선 나가사키 본선
운행노선 (과거)	조반선 미토선
도입시기	1971~1991년
제작사	일본차량제조 킨키차량 도큐차량제조 가와사키 차량 [4] 히타치 제작소
소유기관	JR 큐슈
운영기관
소유기관 (과거)	JR 동일본 [5] JR 서일본 [6] 일본국유철도 [7]
운영기관 (과거)
운행시기	1960년~현재[8]
차량 제원
{{{#!wiki style="margin: -0px -11px -5px" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin-top: -5px; margin-bottom: -11px; word-break: keep-all"			전장	20,000㎜
전폭	2,900㎜(마일드 스틸 차량) 2,950㎜(스테인리스 차량)
전고	3,654㎜(마일드 스틸 차량) 3,670㎜(스테인리스 차량)
궤간	1,067㎜
차중	31.0~33.0 t
대차	마일드 스틸 차량	DT21B, TR62 볼스터 코일스프링 대차
	스테인리스 차량	DT50C,TR235C 원뿔 적층식 볼스터리스 대차
급전방식	직류 1,500V 교류 20,000V(50·60Hz)
운전보안장치	ATS-P, ATS-S ATS-Ps, ATS-SN
제어방식	CS15 직병렬조합 약계자 저항제어
동력장치	MT54형 직권 정류자 전동기
기어비	17:82 (4.82)
기동 가속도	M:T=1:1시 1.6 km/h/s
감속도	상용	3.5 km/h/s
	비상	5.0 km/h/s
제동방식	발전제동, 억속제동 병용 전자직통 브레이크
최고속도	설계	100㎞/h
	영업	100㎞/h	}}}}}}}}}

1. 개요2. 상세3. 형식4. 기타

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1. 개요

일본국유철도, JR 동일본, JR 서일본에서 1971년부터 1991년도까지 제작한 교직겸용 근교형 전동차이다.

2. 상세

1950년대 중반 이후 국철이 지방 선로의 전철화를 진행할 때 지상 설비의 문제로 인해 교류 전철화를 추진한 결과, 각지에서 직류 전철화 구간과의 접속점에 절연 구간이 발생하게 되었다. 이에 따라 국철에서는 직류 구간과 교류 구간을 모두 주행할 수 있는 전동차를 생산해 내기 시작했는데 이에 맞춰 등장한 차량이 1960년에 등장한 근교형의 401·403·411·415·421·423계, 1962년에 등장한 급행형의 451·453·455·457·471·473·475계, 1964년에 등장한 특급형의 481·483·485계와 1967년에 등장한 581·583계이다. 이들 중 401·403계, 451·453·455계, 483계, 581계는 직류와 교류 50Hz 겸용 차량으로 교류 50Hz로 전철화된 도호쿠 지방에 투입되었고, 421·423계, 471·473·475계, 481계는 직류와 교류 60Hz 겸용 차량으로 교류 60Hz로 전철화된 호쿠리쿠와 규슈 지방에 투입되었다.

1960년에 등장한 직교겸용의 401/421계는 급행형 전동차인 153계를 베이스로 하여 그린샤를 없애고 측면의 문을 3비차로 개조하고 크로스시트를 설치하여 열차 등급을 약간 낮춰 근교형 전동차라는 새로운 등급을 만들어냈다. 초기 401/421계는 저운전대 형태의 차량으로 생산되었으나 안전성 확보를 위해 고운전대형 차량이 등장하고 나서부터는 모든 차량이 고운전대로 생산되게 된다. 1965~1966년에는 전동기의 출력을 강화한 403/423계 전동차가 등장하여 교류 50·60Hz에 모두 대응되는 415계가 등장하기 전인 1971년까지 생산되었다. 이전에 생산된 401·403계/421·423계는 415계가 등장하고 나서 415계에 편입되었다.

그러나 일본 동서의 교류 상용주파수가 달라 기존의 차량으로는 직통운행이 불가능하다는 문제점이 있어 국철에서는 교류 장치를 약간 개조하여 직류와 교류 50Hz 및 60Hz에 모두 대응되는 차량을 개발해 냈다. 이 결과 등장한 차량이 위에서 언급된 차량의 대표급 되는 근교형의 415계(1971년 등장), 급행형의 457계(1969년 등장), 특급형의 485계(1968년 등장)와 급행/침대특급형의 583계(1968년 등장)이다. 당시에는 전국에 신칸센이 깔리기 전이었으나 근교형 열차는 급행이나 특급과 달리 초장거리를 운영할 이유가 전혀 없었기 때문에 교류 50Hz 및 60Hz에 모두 대응되는 계열의 차량은 415계가 가장 나중에 등장하였다.

415계 계열이 등장할 당시 국철에서 직교겸용 근교형 전동차 전용으로 사용되었던 적갈색+베이지 도장을 '아카덴(赤電)'이라고 불렸다. 아카덴 도색은 1985년에 흰 바탕에 푸른 띠가 있는 도색(사진 첫번째 도색)으로 모두 변경되었지만, 도색이 등장한 당시 철도 동호인들에게 깊은 인상을 남겼다고 한다.

3. 형식

다음과 같은 접수번대가 있다.[9] 쌍둥이 차량으로는 413계와 417계가 있으며, 이 두 차량은 로컬선용 직교겸용 근교형 전동차이기 때문에 근교형 전동차의 3비차가 아닌 급행형 전동차의 2비차를 사용하고 있다는 것이 특징. 413계는 호쿠리쿠, 417계는 센다이 근교에서 운행되었다. 413계는 아이노카제 토야마 철도에서 현재 운용 중이다. 사실 413계는 107계 전동차마냥 급행형 차량이던 473계를 재생해서 만든 차량이다(...). 현용으로 운행하는 차량은 굵게 표시.

원래는 40X계를 411계, 42X계를 413계로 통합할 계획이었으나 무산되었다. 대표 형식명이 411계가 아닌 415계가 된 것도 이 때문. 411계는 이후로도 계속 등장하지 않아 이후 415계의 선두차용 형식명으로 사용되었고, 413계는 결번이다가 급행형 차량이 413계로 개조되며 사용되게 되었다.

401·403계 : 1960년 도호쿠 본선 및 조반선의 교류 전철화로 등장한 직류 및 교류 50Hz 대응 차량. 403계는 401계의 고출력 파생형으로 1965~66년 사이에 등장했다.
421·423계 : 1960년 가고시마 본선 및 닛포 본선의 교류 전철화로 등장한 직류 및 교류 60Hz 대응 차량. 423계는 421계의 고출력 파생형으로 1965~66년 사이에 등장했다.
415계 0번대 : 1971년~75년 생산분. 415계의 네임쉽이며, 현재는 전 차량 폐차되었다.
415계 100번대 : 1978년 생산분. 기존 0번대보다는 좌석 간격을 넓혔으며 113계 2000번대의 설계를 어느 정도 유용한 것이 특징. 2022년 9월부로 정기 운용 종료.
415계 500번대 : 죠반선 혼잡완화를 목적으로 1982년 제조. 100번대의 설계를 유용했으며 초기에는 동일본에서 활동하다가 2007년경에 2개 편성이 JR 큐슈로 양도되었다. 양도받은 차량은 번호 이외에도 차내 출입문쪽 손잡이의 모양이 삼각형[10][11]인 것으로 구별할 수 있다.[12] 2022년 9월부로 정기 운용을 종료했다.
415계 700번대 : 1984~1985년 생산분. 천장 형태 및 변압기 개량 등 마이너 체인지 모델. 죠반선에 투입된 일부 편성은 1985년 과학박람회 대비 수송력 증강을 위해 1985년 4량에서 7량화 개조를 받기도 했다. 현재 전폐.
415계 800번대 : 개조차. JR 서일본 소유분으로, 원래 서일본은 415계가 없었으나 1991년 나나오선 직류 전철화와 더불어 이미 교류 전철화가 되어있는 호쿠리쿠 본선과의 직통운전, 특히 해당 선구에서의 보통열차에 운용하는 것을 전제로 113계 또는 115계에 485계의 교류 기기를 갖다 붙이고[13] 415계라고 이름붙인 물건이다. 마개조차 주제에 415계의 한 패밀리로 인정받고 있다. 2021년 3월부로 정기 운용을 종료했다.
415계 1500번대 : 자동차계의 풀 모델 체인지처럼 이름은 유지하면서 외양이나 스펙을 바꾸는 것처럼 차량의 외관이나 내부 디자인, 차체 재질을 싹 바꾼 차량으로, 1986년~1991년까지 생산된 최후기형 모델이다.[14] 기존의 415계는 마일드 스틸 차체였지만 1500번대는 스테인리스 차체로 제작되어 무게가 크게 감소했다. 외관이나 채용된 기술은 당시 최신형이던 211계 전동차에게서 영향을 많이 받았으며 대차는 아예 211계에 쓰이는 DT50C/TR235C 볼스터리스 대차를 그대로 가져왔다. 그러나 스펙은 500번대와 700번대 수준을 크게 벗어나지 않도록 요구한 데다가 기존 차량과의 호환성에 맞추기 위해 기존 차량의 전장품을 그대로 사용하였다. 이로 인해 스테인리스 바디로 바꾸면서 얻을 수 있었던 차체 경량화로 인한 가감속 성능을 이 과정에서 다 날려버렸다. 조반선에서 운용하던 차량 중 1편성이 2007년에 위의 500번대와 함께 JR 큐슈로 양도되었다.
415계 1900번대 : 1991년에 JR 동일본에서 개발하고 일본차량제조에서 415계 1500번대를 기반으로 하여 제작한 2층 선두차이다. 1량만 제조되었으며, 전 차량 2층으로 구성된 215계 전동차의 베이스가 되었다. 당시 그린샤로는 운영되지 않았으며, 2006년 6월에 폐차되었다.

4. 기타

JR 동일본의 415계는 E501· E531계가 증비되어 1500번대를 제외하고는 2007년 3월을 마지막으로 모두 폐차되거나 큐슈로 이적되었으며, 1500번대 역시 같은 시기에 조반선에서 퇴역하고 미토선에서만 다니다, 미토선에서도 2016년 3월을 마지막으로 현역에서 완전히 자취를 감췄다. 1500번대 2개 편성을 제외하고 모두 폐차되었으며; 2016년 6월의 라스트런 이벤트를 마지막으로 영업운행을 중지, 2017년에 남아 있던 2개 편성마저 모두 폐차되었다.
하지만 JR 큐슈의 415계는 811· 813· 817계· 821계가 등장했음에도 불구하고 가고시마 본선에서 퇴출되지 않고 시모노세키와 큐슈의 연락열차로 운영되고 있다. 811·813·817·821계는 교류 전용 전동차이기 때문에 직류 구간인 산요 본선과 교류 구간인 가고시마 본선의 연락열차로는 사용할 수 없기 때문이다.
시모노세키~고쿠라구간의 연락열차 뿐만 아니라 모지코역~ 오무타역( 가고시마 본선), 오이타 근교( 닛포 본선에서도 활발하게 운행되고 있다. 가고시마 본선 후쿠오카 구간에서는 출근 시간대 최대 12량 편성으로도 운행하였다.(현재는 최대 8량 편성)
나나오선의 800번대는 ICOCA 도입에 맞춰 2021년에 전량 대차되었다.
앞으로도 그 질긴 생명을 계속 이어나가는줄 알았으나, JR 큐슈가 신차 계획을 밝히면서 415계의 입지가 매우 위태로워졌다. 결국 2022년 9월까지, 1500번대를 남기고 모두 영업운전을 종료하고 퇴역하였다.
신형 열차의 형식명은 821계로, 교류 축전지 전동차인 BEC819계와 비슷한 형상으로 나온다고 한다. 또한, 동시에 디젤동차인 YC1계도 도입하여 키하 40계를 완전히 대차한다고 한다. 하지만 정작 뚜껑을 따보니 821계가 교류 전용이라 직교류 겸용 구간의 415계는 현재도 건재하다.
KATO와 TOMIX에서 철도 모형화 되었다.

조반선용 KATO, TOMIX
조반선용 1500번대 TOMIX

[1] 7+4 [2] 4+4+4 [3] 7+4+4 [4] 가와사키 중공업이 인수한 기샤세이죠 생산분도 포함한다. [5] 일본국유철도 분할 민영화 이후 ~2016년 [6] 1991년~2021년 [7] 1987년 일본국유철도 분할 민영화 이전 [8] 나중에 415계로 편입된 차량들은 1971년 이전부터 운행중이었다. [9] 401·403계와 421·423계도 415계 계열로 취급된다. [10]

[11] 자세히 보면 오각형이다. 현지에서도 오각형으로 분류하기도 한다. [12] 출입문쪽의 손잡이는 처음에 없었다가 나중에 JR 동일본에서 추가로 달은 것이다. 추가로 달 당시에는 원형 손잡이를 버리고 삼각형 손잡이를 쓰기 시작한 시기였다. [13] 이들은 후쿠치야마선의 특급 키타킨키(현 코노토리의 전신)로 운용하던 열차들이었는데, 키타킨키가 운행하는 후쿠치야마선과 산인본선 전철화 구간은 전부 직류인 관계로 교류설비가 필요없었다. 마침 이런 상태에서 나나오선이 직류전철화되자 남는 113/115계에 교류기기를 넘겨준 것. [14] 민영화 이후 JR 동일본이 50Hz 전용사양으로 1988년부터 1991년까지 13개 편성을 생산하였다.