직류-통근근교 [일반형] E233계 - JR동일본

[787-ARIAKE]

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- E233계 0번대 T편성(츄오선, 토요다전차구, 10량고정)

- E233계 0번대 H편성(츄오선, 토요다전차구, 4+6량)

- E233계 0번대 靑편성(오우메선, 토요다전차구, 4량 혹은 6량)

- E233계 1000번대(케이힌도호쿠선, 우라와전차구, 10량)

- E233계 2000번대(죠반완행선, 지하철치요다선 직통, 마츠도차량센터, 10량)

- E233계 3000번대 E편성(근교형, 코우즈차량센터, 10량 혹은 5량)

- E233계 3000번대 L편성(근교형, 다카사키차량센터, 10량)

- E233계 3000번대 D편성(근교형, 다카사키차량센터, 5량 부속)

- E233계 5000번대(케이요선, 케이요차량센터, 10량, 6+4량)

- E233계 6000번대(요코하마선, 카마쿠라차량센터, 8량)

- E233계 7000번대(사이쿄선, 카와고에차량센터, 10량)

- E233계 8000번/8600번대(난부선, 나카하라전차구, 6량)

1. 츄오본선 25년만의 세대교체

  E233계는 25년동안 츄오본선을 운행해 왔던 구형전동차 201계의 노후화 교체수요로 인해서 개발된 신형모델이다. 기존의 E231계와 E531계에서 축적되었던 양산 노하우와 전동차 제작기술을 바탕으로 개발되었으며, 특히 이전 모델보다 더욱 승객들이 원하는 점을 잘 반영하도록 노력했으며, 승객들이 불편해 하는 점을 개선하여 더욱 편안한 통근열차를 만들고자 하는 JR동일본의 의지가 잘 반영된 전동차 모델이라고 할 수 있다. 이번 E233계의 도입 컨셉은 "융통성"으로, 승객들에 대한 앙케이트 조사를 실시하여 이를 반영한 결과 여러 가지의 개선 사항이 나올 수 있었다.

- 이전까지 운용되던 츄오선 201계와 신구의 조화. 

2. 융통성, 신뢰성의 극대화, 고객서비스 향상의 목표

 기존 E231계 까지는 통근형과 근교형의 융합이 목표였다면 이번 E233계의 목표는 이에 더불어 융통성을 부여하고 신뢰성은 극대화하며 고객서비스 수준을 더욱 향상시키는데에 있다. 기존 E231계가 효율성에 너무 기댄 감이 없지않아 있어서 기기들의 구성에 여유를 두지 않아 고장이나 이례상황 발생에 대응능력이 다소 떨어진다는 평가가 있어 이를 보완해 다소 여유있는 설계를 갖고 신뢰성은 극대화시키며 마찬가지로 2005년의 후쿠치야마 탈선참사의 영향을 받아 이를 보완한 설계가 이루어졌다. 이러한 신뢰성 향상은 고장시의 대응능력이 향상되므로 자연스레 고객서비스 향상에 이바지 하게 되었다.

3. 주요 기기의 이중화를 통한 신뢰성 극대화의 실현

 E233계는 기존 차량과 마찬가지로 스테인리스 차체를 채용했으며 후쿠치야마 탈선참사의 영향을 받아 차체강도는 기존 E231계보다 크게 강화했다. 기존 차체가 여러개의 차체골조를 짜맞추고 용접해 만들어 설계나 제작편의성을 우선으로 하였으나 E233계에서는 이를 큼지막한 구조로 맞추어 조립하는 방식으로 강도를 향상시켰으며 지붕 골조나 측면 기둥(필러)의 수도 증가시켜 전체적인 차체강도를 끌어올렸다. 또한 선두차는 근교형에서 사용된 크러셔블존-서바이벌존 구조를 통근형에까지 확대해 승무원을 보호하기에 이르렀다. 이는 케이힌도호쿠선과 야마노테선이 만나는 구간에서 구별이 가능하며(E231계 6400번대가 다소 특이하게 제작된 이유이기도 하다) 2008년 오우메선 건널목사고, 2014년 카와사키역 탈선사고(야간 회송열차가 작업용 트롤리와 충돌하여 탈선전복, 그래도 운전사 경상에 그침)등에서 승객과 승무원을 잘 보호하여 그 실적을 증명하고 있다.

 특히 주요기기의 이중화를 시행하였는데 원래 전동차는 운행중 주행에 관련된 기기들(인버터, 견인전동기, 공기압축기, 팬터그래프 등)에 고장이 발생하면 인접 기기가 고장난 기기를 백업해 인접역까지는 운행이 가능하도록 되어있는것이 기본이었다. 하지만 결국 정상적인 운행이 되지 않기때문에 결국은 지연과 다이어 혼란을 초래하게 된다. 결국 이 주요기기들을 "더 실어서" 한개가 고장나도 인접역이 아닌 차량교환이 가능한 역까지나 그냥 영업 운행이 가능할 정도로 만드는것이 E233계의 기본개념이 된다. 

 따라서 E233계는 주행에 필수적인 기기를 더 장착해 이를 해결했다. 주행용 기기(인버터, 견인전동기)가 추가되었으니 당연히 MT비도 10량편성 기준 6M4T로 올라갔다. 견인전동기도 기존 95kW짜리에서 140kW짜리로 늘려 여유있게 만들었으며 늘어난 MT비만큼 공기압축기도 추가되었다. 보조전원장치도 충분한 용량을 사용하되 인버터 자체를 이중화 하여 한쪽이 고장나도 연장급전 없이 다른 한쪽만으로도 유지가 가능한 이중화 구조를 채택했다. 핵심 제어장치인 TIMS도 이중화 되었으며 이중화 된 만큼 전송속도를 2.5Mbps에서 10Mbps로 늘렸다.

 이렇게 이중화나 차체강도가 강화된 만큼 차중도 늘어서 기존 209계나 E231계 보다는 다소 소비전력이 늘었다는 단점도 있긴 하다.

- 팬터그래프는 아예 두개를 달고 하나를 접은채 운행한다. 이중계의 극단적인 예시.

- E233계는 이전 E231계 근교형과 마찬가지로 측면에 큰 창문을 사용한 크러셔블존-서바이벌존 구조를 채택했다. 

- E233계의 운전실. 왼쪽 모니터는 속도계, 압력계, 전압계(가선, 배터리), 신호상태, 가운데는 TIMS, 오른쪽에는 신호관계(ATS-P와 같은) 표시등이 모니터로 현시된다. 말 그대로의 "글래스 콕핏"

4. 승객 친화적인 편의시설  

  E233계의 전면부에는 E531계처럼 커다란 풀컬러 LED방식의 행선표시기를 채용했다. 이 커다란 LED에 종별, 행선지, 열차번호등이 쭈욱 들어가고 덤으로 후미등까지 좌우에 LED로 붙여 알록달록한 분위기를 연출한다. 덕분에 종별이 많은 츄오선에서는 종별 단위로 선두부에 커다란 종별 헤드마크를 달고 다니던 모습은 더이상 볼 수 없게되었다. 또한 풀컬러 LED안내장치는 측면에도 설치되어, 정차역 등이 슬라이드 형식으로 안내되는 등 더욱 업그레이드된 모습을 보여주고 있다.

  또한 야마노테선의 E231계 500번대 열차와 같이 출입문부 위쪽에 VIS용 LCD모니터를 2개씩 장비했으며 인치업된 모니터와 함께 더욱 자세한 안내기능을 갖추고 있다. 좌석은 E531계에서 보여준 것처럼 기존 통근열차의 좌석보다 약간 1인당 폭이 넓어졌다. 또한 차 외부에 스피커를 설치하여, 서울지하철처럼 도어차임이 울리고, "문이 닫힙니다. 주의하십시오"하는 안내방송을 내보내 준다. 또한 플랫폼과 차량 바닥사이의 높이차이를 80mm 에서 30mm까지 줄이고, 악취 대책으로 JR통근열차 최초로 공기청정기를 탑재하였다. 또한 우선석의 손잡이는 눈에 잘 띄는 황색으로 처리를 하여 안전성을 높였고, 출입문의 유리를 둥그런 사각형이 아닌 직사각형 형태로 바꾸었으며, 유리재질도 2중유리로 하여 겨울에 성에가 끼는 현상을 방지하였다.

- 시인성이 우수한 풀컬러 LED 전면행선표시기를 사용했다. 

- 측면 행선표시기는 이렇게 두줄로 나누어 밑에는 주요 정차역을 흐르는 자막으로 표시한다. 종별에 따라 정차역이 다른 노선 특성상 필수품.

- E233계 0번대(츄오선)의 객실. 출입문 발판이 점자발판으로 되어있는 등 배리어 프리에 상당히 신경썼다. 

- 우선석은 역시 아주 눈에 잘 띄게 해놓았다.

- 출입문의 창문이 직사각형화 된것이 E233계의 구별 포인트 중 하나. 

- 오우메선이나 후지급행에 직통운행하는 0번대는 반자동 개폐 스위치가 추가되어있다 기존 차량과는 달리 유니버셜 디자인을 채용해 눈에 잘 띄게 해 두었다.

- E233계의 백미라 하면 이거지. 초기에 나왔던 1000번대는 E231계 500번대와 비슷한 디자인을 했지만 이후 등장한 2000번대 부터는 디자인도 참신해졌다. 

5. 신형이 구형이 된 신형을 밀어내는 시대

 E233계는 츄오선에서부터 2006년 12월부터 영업운행을 시작해 근 30년동안 한자리를 지켜온 츄오선의 201계를 차례차례 대체해 나갔다. 그와 동시에 충격적인 계획이 발표되었는데, 그것은 바로 1993년 도입된 209계가 있는 케이힌도호쿠선의 E233계 도입으로서 2007년 12월부터 1000번대가 도입되어 차례차례 209계를 대체해 나갔다. 근 15년 정도 운용함으로서 209계의 개발목적이 충분히 달성되었다고 판단해 교체가 이루어져 남는 209계는 치바현 지역이나 변두리 노선으로 돌려지거나 퇴역해 신형이 또 신형을 대체하는 우리로선 좀 놀랄만한 일이 벌어지게 된 것이다. 

 츄오선, 케이힌도호쿠선에 이어 그동안 203계가 대부분을 차지하던 죠반 완행선에도 2009년부터 E233계 2000번대가 도입되었다. 지하철 치요다선 직통을 위해 일반 직각자체로 제작했으며 선두부 비상출입문이 설치되어 있다. 오다큐선이나 치요다선의 ATO운행등을 위한 대응도 잘 되어있다. 한편 2010년부터 케이요선에도 E233계 5000번대가 도입되어 201계, 205계등을 모두 대체했다. 2013년 부터는 카와고에-사이쿄선에도 7000번대가 도입되어 205계를 모두 갈아치웠다. 7000번대에는 이동폐색과 무선통신 방식을 사용하는 ATACS 신호장치가 적용되었다. 이어서 2014년에는 요코하마선과 난부선에 각각 6000번대와 8000번대가 들어오면서 그 곳에 남아있던 205계와 209계를 모두 갈아치웠다. 2017년에는 난부선에 마지막 남은 209계를 교체하는 과정에서 오우메선의 6량편성을 8500번대로 개조하여 이적시킴으로서 E233계 통근형 타입의 생산은 일단 종료되었다. 

- 케이힌도호쿠선에 운용중인 1000번대. 열번표시기가 밑으로 내려가있는것이 특징. 순식간에 209계를 몰아냈다.

- 지하철 치요다선 및 오다큐선 직통운행용 2000번대. 기존 E231계 800번대 보다 디자인이 세련되어졌다. 치요다선에 ATO운행이 도입되었기 때문에 이에 대응한 자동운전 기능이 적용되어 있다. 

- 케이요선용 5000번대. E331계가 사장되면서 사실상 케이요선의 주력차량이 되었다. 

- 요코하마선의 6000번대.

- 사이쿄선의 7000번대. 차체 지붕 가운데쯤의 안태나 여러개가 ATACS용 안테나로 ATO자동운전 까지는 아니더라도 TASC와 이동폐색으로 사이쿄선의 혼잡도 완화에 기여하고 있다. 

- 난부선의 8000번대. 추가로 8600번대와의 비교 포인트는 출입문 반자동 버튼의 유무로 확인 가능하다

6. E233계 근교형까지 3200량. 명실상부 수도권의 주력차량. 

 물론 E233계는 E231계와 같은 일반형 차량이라 근교형 타입인 3000번대도 도입되었다. 운용 편의상 E231계 근교형과 편성구성 등을 동일하게 구성했으며 6M4T의 10량 본편성과 2M3T 5량 부속편성으로 되어있다. 기기적, 실내 사양은 대부분 E233계 통근형을 베이스로 추진제어장치는 E231계처럼 히타치 인버터를 채용, 차내안내장치는 두줄짜리 LED전광판으로 되어있으며 복층 그린샤 2량이 편성된것 또한 건재하다. 

 E233계의 근교형은 당초 요코스카선-소부 쾌속선에서 운용되던 E217계가 순차적으로 개장공사에 들어감에 따라 부족해진 차량을 메꾸기 위해 2007년부터 도입되었다. 당시에는 1개 편성만이 도입되어 희귀종 취급을 받았는데 이후 211계를 몽땅 대체할 작정으로 2010년부터 본격적으로 물량이 쏟아져 나오기 시작해 코우츠와 타마치 차량센터 소속부터 차례로 교체되고 있으며 2012년 9월부터는 다카사키 차량센터에도 E233계로 채워지면서 2015년 우에노-도쿄 라인의 개통과 함께 211계 전동차를 외곽으로 모두 밀어냈다.

 E233계는 2017년까지 통근형 2,702량, 근교형 515량으로 총 3,217량이 제작되어 단일 형식으로는 국철 시절의 103계와 0계 다음으로 많이 제작된 차량으로 기록되었다.(차후 사이쿄선 7000번대의 소테츠선 직통운행분과 츄오선 0번대에 그린샤가 증결될 경우 0계를 제치고 2위가 된다)

 한편 E233계를 베이스로 한 차량으로는 사가미철도(소테츠) 11000계/12000계와 오다큐 4000계가 있다. 소테츠의 경우 11000계를2009년에 도입했으며 차후 JR과의 직통운행을 위해 E233계를 베이스로 하되 Sustina 차체설계를 적용한 12000계를 2019년부터 추가 도입하였다. 오다큐 4000계는 현재 지하철 치요다선 직통용으로 운행되고 있으므로 E233계 2000번대와 함께 E233계 패밀리를 이루고 있으며 도영지하철 신주쿠선의 10-300형 전동차도 2010년 이후 제작분 부터는 E233계 베이스로 제작되고 있다. 

- E233계 근교형. 역시 15량의 길다란 편성을 아침 러쉬때는 꽉꽉 채워 다닌다. 

- 우에노 지하홈에 도착한 E233계 근교형. 

- 아타미 밑의 고덴바선(JR동해 승무원이 운용한다)이나 우츠노미야 윗쪽 지역에선 이렇게 5량편성만 떼서 다닌다. 

- E233계의 연결부. 역시 크러셔블존 설계가 적용되어 있다. 

- E233계 근교형 크로스시트차의 실내. 기존 차량과 큰 차이는 없다.

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- E233계도 복층그린샤가 있다. 

글 : 김성수, 송승학

사진 : 일본철도연구회 공동사진DB, Wikipedia 등