신칸센 500계(신간선 노조미, 고다마) - JR서일본

[787-ARIAKE]

세계최초 영업속도 300km/h 에 진입한 JR서일본의 처음이자 마지막 작품

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- 퇴역 이전의 500계 0번대 W편성(노조미 전용, 16량편성 144량, 하카타종합차량소 소속)

- 현재 운행중인 500계 7000번대 V편성(고다마 전용, 8량편성 64량, 하카타종합차량소 소속)

 - 참고가 될만한 JR서일본의 500계 프로모션 동영상. 덴고 신간선편에도 실렸었다.

- 소요시간 소개 하나만으로도 모든것을 설명할 수 있는 500계의 데뷔 광고영상. 

1990년대 고속철도계의 새로운 챔피언

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 JR서일본은 본격화 되어가는 고속철도의 속도경쟁을 이끌고 늘어나는 국내선 저가항공사에 대항하기 위해 1990년부터 신간선 고속화 프로젝트를 개시 1992년 Win350(West Japan Railway's Innovation for the operation)이라는 애칭을 가진 500계 900번대 기술시험용 차량을 제작해 산요신간선에서 시험운행을 개시, 1992년 8월에 350.4km/h를 기록했다(Win350은 1995년에 퇴역, 폐차되었다. 게임 "전차로 고! - 산요신간선편에 주행 동영상이 소개된적이 있었다) 여기에서 얻어진 기술을 바탕으로 1996년 1월 드디어 영업속도 300km/h로 운행할 500계의 선행양산차가 등장했으며 1997년 3월 드디어 영업운행을 개시하게 된다. 이는 세계 최초의 영업속도 300km/h, 신오사카-하카타간을 2시간 20분대에 끊어 평균속도 261.8km/h로 1997년도 기네스북에 올라 당대 최강의 고속철도 차량으로 등극했다.

By Rsa - 投稿者自身による作品, CC 表示-継承 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18460547

- 500계의 모태가 된 기술시험차 500계 900번대 "WIN350". 납작한 모양이 매우 인상적이다.

300km/h는 아무나 할 수 있는것이 아니다

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 시험운행의 목적이 아닌 상시 영업을 목적으로 300km/h이상의 영역에서도 안전하게 운행하기 위해 500계에도 다수의 신기술이 반영되었다. 500계의 가장 큰 특징은 15미터나 되는 길고 뾰족한 선두형상과 원통형으로 된 차체에 있다. 선두부를 포함한 기본적인 디자인은 독일의 고속철도 ICE3를 디자인 한 알렉산더 노이마이스터가 디자인을 담당했다. 공기저항을 최소화 하기위해 마치 전투기와 같은 롱 노우즈를 채택했으며 운전실의 글래스도 전투기의 콕핏 유리와 같은 느낌을 주고 있다. 90년대에 이런 미려한 디자인은 철도팬 뿐만 아니라 일반인이라도 인상에 남을만한 디자인으로 인기를 끌었으며 블루리본상과 굿디자인상 등의 실적을 화려하게 기록하였다. 

 차체 경량화를 위해 알루미늄 합금을 사용하였으며 대형 압출형재를 사용한것이 아닌 내부를 벌집 구조로 하여 일체형으로 뽑아낸 판형을 가공하여 용접한 허니컴 구조를 유일하게 채택해 차체 측면과 지붕을 원통형으로 구성하고 바닥 프레임 부분은 대형압출형재로 구성했으며 하부의 대차와 전장품은 차체 부분과 일체화되는 FRP커버로 덮어 공기저항을 최대한 줄였다. 

 이런 기본적인 디자인에 출력도 300km/h에 맞도록 강화되었는데 16량 모두를 동력차로 조성하고 4량 단위로 유닛을 구성하고 있으며 집전장치와 주변압기가 달린 차량의 동력은 인접 차량에 두량 분의 주변환장치를 갖춰 공급하는 구조를 처음으로 갖췄다(이런 유닛구성은 700계와 N700계에도 이어진다) GTO사이리스터 방식의 VVVF주변환장치와 285kW급 유도전동기를 사용하여 기동가속도 1.92km/h/s로 약 100여km/h까지 가속력이 유지되고 300km/h까지 약 4분만에 가속되는 한편 균형속도(가속력=열차저항으로 더이상 속도가 오르지 않는 속도점)가 365km/h에 이른다. 이를 받쳐주기 위해 대차는 링크암식 볼스터리스 대차와 함께 그린샤, 선두 차량에 세미 액티브 서스펜션을 장착해 승차감을 보완하고 있다. 

 소음 저감을 위해 집전장치는 특이하게도 익형(날개형) 팬터그래프를 사용하고 있는데, 기존의 접히는 방식의 팬터그래프가 아닌 공기 실린더에 의해 제어되는 신축성 타원형 지주와 위의 집전부로 된 T자형의 특이한 구조를 채택하였으며 이 지주부분에 깃털과 같은 작은 돌기를 붙여 바람소리를 저감하고 공기저항을 최소화 시켜 소음을 더욱 줄이는데 일조하였다. 소음 저감이나 승차감 등은 영업속도 320km/h까지 가능했다고는 하나 한신대지진 이후 최소 제동거리의 확보와 경제성 등을 검토해 300km/h에서 머무르게 되었다. 

- 500계의 마스코트는 이 뾰족한 선두부. 마치 전투기 같은 느낌이다.

- 차체는 원통형으로 되어있다. 

- 원통형 특성때문에 이렇게 출입문과 약간의 단차가 생긴다. 이를 스텝장치로 보완하였다. 출입문은 독특하게도 안쪽으로 들어가는 플러그인 방식임을 알 수 있다.

- 500계의 대차. 300km/h의 원동력이다.

- 기둥에 집전판만 달은 것 같은 느낌의 T자형(익(翼)형) 집전장치. 잘 보면 돌기모양이 붙어있어 공기저항을 분산시키는 역할을 한다.

속도에 의해 희생된 최고급 신간선의 거주성

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 500계는 분명 300km/h를 아우르는 최고급의 고속철도 차량이라 자부할 수 있지만 그 안의 거주성에 대해서는 그리 좋은 평을 받지는 못했다. 기본적으로 16량 기준으로 8~10호차 3량이 그린샤로 되어있으며 그린샤 2+2, 보통차 2+3의 좌석 구조는 기존과 동일했다. 좌석 폭도 거의 비슷했고 11호차에 간이 매점인 서비스코너를 설치하는 등 전체적으로 300계와 객실 구성을 맞춰 제작되었다. 

 하지만 설계 당시 500계는 300계와 동일한 시트피치를 적용한 상태에서 롱 노우즈 때문에 승차정원이 24명 적었다. 이를 보완하기 위해 시트피치를 다소 줄여야 했으며 선두차는 승객 출입문을 제거했기 때문에 승객취급을 위한 소요시간이 늘어나게 되었다. 게다가 이후에 등장한 700계는 300계와 동일한 좌석배열을 채택하고 있음에도 500계는 이와 달라 다이어 편성이나 영업 시스템에서도 이를 구분해야 하는 등 상당한 부담이 따르게 되었다. 원통 구조의 차체때문에 창가 자리가 다소 불편하다는 점이 문제가 되어 결국 이전의 300계 처럼 속도향상에 밀려 승객 편의를 희생시켰다는 평을 받게 되었다.

- 그린샤. 원통형 차체탓에 객실 출입문도 둥글다.

- 남부럽지 않은 그린샤 시트.

- 창가는 이렇게 둥근 차체탓에 좁은 느낌을 주게 된다. 500계의 창가 좌석이 기피당하는 큰 이유이다.

- 보통차의 모습. 그래도 준수하게 되어있다.

N700계에게 최강의 자리를 내주고...

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 JR서일본이 야심차게 내놓은 500계는 영업속도 300km/h를 처음으로 돌파해 철도 강국으로서의 면모를 보여줬지만 승객 편의성에서는 다소 아쉬움을 남긴 차량이 되었다. 이후 속도는 그대로 유지한 채 승객 편의성 향상을 위한 끊임없는 노력으로 700계, 그리고 N700계의 개발로 이어지게 되었다. 300km/h의 고속 성능을 유지하면서도 틸팅기능과 승객 편의성 모두를 만족시킨 N700계는 새로운 "노조미"로 등장하여 어느샌가 500계가 쥐고있던 플래그쉽의 자리를 가로챘다.

 당장 도달시간에서도 밀리며 범용성이 어려운 500계는 도카이도신간선 "노조미"운용에서 빠져나가산요신간선구간 한정의 "노조미"가 되거나 2008년 3월부터는 아예 8량화 개조를 거쳐 "고다마"로 내려앉게 되었다. 개조된 8량편성 500계 7000번대(V편성)는 기존 16량 편성(W편성)에서 선두차와 중간 6량을 조합해 만든 것으로 팬터그래프를 700계와 같은 싱글암 타입으로 변경했으며 최고속도도 285km/h로 줄어들었다. 실내는 그린샤가 보통차로 변경되었다. 또한 선행양산차인 W1편성과 8량편성에 끼지 못한 나머지 8량은 폐차되었다(그래서 V1편성은 결번). 이 개조는 2010년 중순까지 모두 완료되고 2010년 10월을 끝으로 도카이도신간선에서의 운용을 종료함과 동시에 16량의 장대한 500계의 위용은 더이상 볼 수 없게 되었다.

- 한때 "최강자"였던 500계의 비참한 말로? 8량화 되어 고다마로 주저앉았다. 그래도 그 특유의 성능으로 단거리 통근 고속열차로선 제격이다.

- 집전장치도 이렇게 범용의 싱글암 팬터그래프로 맞춰졌다.

플라레일, 에반게리온 열차... 한때 최고속 고속철도 차량의 변신은 무죄?

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 이렇게 한때 일본을 대표하는 고속철도의 역할을 수행했던 500계지만 현재는 산요신간선 구간 한정의 "고다마"로만 운용되고 있다. 단거리 열차이긴 하지만 그 상징성은 여전히 유효하며 특징적인 선두부의 강렬한 이미지 때문인지 어린 철도팬 층에게는 여전히 인기를 얻고 있다. 이에 부응해 2009년부터 8호차 운전실 벽쪽에 어린이용 간이 운전대 모형을 설치해 운영하고 있으며 2013년에는 700계 "히카리 레일스타"와의 서비스 격차 해소를 위해 지정석으로 운영되는 4,5호차 좌석을 2+2좌석으로 교체했다.

 그리고 여러가지 변신을 통해 500계의 새로운 시도로 그 명성을 유지해가고 있다. 2014년 500계를 모티브로 한 JR서일본의 오리지널 캐릭터 "칸센쟈" 랩핑열차를 시작으로 2014년 7월에는 V2 편성의 1호차에 타카라 토미의 철도모형 완구 "프라레일" 디오라마를 전시한 "프라레일 카"를 운영하기도 했다. 그리고 2015년 11월부터는 산요신간선 40주년과 애니메이션 "신세기에반게리온" 방영 20주년을 기념한 에반게리온 테마열차 "500 TYPE EVA"를 운행하기 시작했다. 전체 도색을 에반게리온의 초호기처럼 변경하고 차내에 에반게리온의 각종 자료들을 전시하고 1호차는 에반게리온 조종석 체험실을 운영하였다. 2018년 부터는 "헬로키티"로 유명한 산리오사의 협력하에 "헬로키티 신간선" 테마열차로 다시 변경해 현재도 운행하며 과거의 영광을 이어가고 있다. 

- 500계를 모티브로 한 전대물 캐릭터인 "칸센쟈" 랩핑 열차. 이 정도로 500계의 인상은 강렬하다. 

- 그 다음 500계 선두차에는 타카라토미에서 만든 장난감 열차 "프라레일" 디오라마가 설치되었다. 물론 어린이들도 좋아하지만 이건 수집 요소가 많고 가격이 꽤 비싸기 때문에 성인층에서도 수집용으로 모으는 경우가 많다. 

- 인기 애니메이션 "에반게리온" 20주년을 기념해 만든 테마열차 "500 TYPE EVA" 그 당시 강렬한 로봇 디자인의 인상을 그대로 담았다. 

6. 고속철도 속도경쟁의 두번째 촉발제로...
 1964년 고속철도라는 새로운 패러다임으로 세계를 놀라게 했던 일본 철도는 500계에 의한 300km/h운용으로 다시한번 세계에 고속철도 속도경쟁을 일으킨 장본인이 되었다. 고속철도 분야에서 세계 최강의 자리를 잡고있는 프랑스는 2003년부터 신설노선의 영업속도를 320km/h로 올렸으며 독일과 스페인도 앞다투어 300km/h운행을 시작하게 되었다. 500계는 그 평가가 어떻던간에 세계 고속철도 속도경쟁의 새로운 촉발제로 작용하게 된 것은 틀림없는 사실이다. 0계에 이어 새로운 일본철도 역사의 상징으로 남는 500계의 위용은 그 뾰족한 선두부의 인상적인 느낌과 함께 앞으로도 자신의 역할을 다하지 않을까...

- 최근 고다마 편성의 선두차에 설치되기 시작한 장난감 운전대. 한때 "최강자"였던 신간선 차량의 포스를 어린아이들에게도 남겨주고 싶은 모양이다.

- 글 : 송승학(부운영자, 787-ARIAKE)

- 사진 : 송승학, 김성수, 하야부사님, 일철연공동사진DB, Wikipedia

- 동영상 : Youtube

[N700계]

전기에너지 많이먹는다는 근거없는 잘못된 정보 수정 부탁합니다.