신칸센 N700S계 - JR동해, JR서일본

[787-ARIAKE]

국철 시대 1960년대에서 80년대에 걸쳐 20년 동안 0계를 제작해 0계를 0계로 교체한 도카이도 신간선의 역사는 레이와 시대에 와서 다시 반복되려 하고 있습니다. 그래도 거의 기술의 진보가 없었던 0계와는 달리 같은 N700계라 해도 계속해서 기술의 진보를 엿볼 수 있는 것은 쇼와 시대와 레이와 시대의 큰 차이라고 볼 수 있습니다. 

- 유튜버 수-츠(スーツ 交通). 2020년 7월 1일 N700S계 첫 열차 데뷔 영상에서 발췌.

"당신의 마음에 답할 수 있는 그 날을 위해 신간선은 계속 나아가겠습니다" - COVID-19로 어려운 시기에 희망을 불어넣듯 보헤미안랩소디의 노래가 정말 어울리는 N700S계의 CM영상

편성DB 보러가기

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N700S계 J편성 - JR동해 도쿄/오사카 차량소 소속

N700S계 H편성 - JR서일본 하카타종합차량소 소속

N700계 최종 진화형

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 2007년 도카이도 신간선에 차체경사제어를 도입해 곡선통과속도를 향상한 N700계가 처음 도입된 후 2011년 N700계에 소소한 개량을 가한 N700A계가 도입되며 도카이도 신간선은 N700계 한종의 차종으로 거의 통합화 되어가고 있었다. 하지만 아직 기존의 700계 차량은 소수가 남아 있던 상황이었기 때문에 노후화된 700계 및 N700계 초기 차량의 교체와 도카이도 신간선 "노조미"호도 시간당 12편으로 증편할 목적으로 N700A계를 한번 더 개량한 N700S계 전동차를 개발하게 되었다. N700S계의 S는 "최고의"를 의미하는 "Supreme"를 뜻하고 있다. 2018년 N700S계의 선행 양산차가 도입되어 시운전을 거친 후 2020년부터 양산형 차량이 제작되기 시작해 2020년 7월부터 최초 2개 편성이 운행을 시작했다.

N700S계의 로고. 말 그대로 Superme.

열차 곳곳에서 볼 수 있는 기술의 진보

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 N700S계는 기존 N700계와 N700A계를 베이스로 하되 그 사이 발생된 각종 신기술이 반영되어 더욱 안전하고 편안한 고속철도 차량으로 거듭났다. 대체적인 차량의 성능은 N700계와 동일하며 에어스프링 압력을 조절해 곡선통과속도를 끌어올리는 차체경사제어 기술의 채용도 동일하다. 하지만 좀 더 안쪽을 들여다보면 많은 부분에 신기술이 채용되어 개선되어 있는 것이 특징이다. 

- 최신 SiC소자를 사용한 추진제어장치의 채용으로 유닛 편성의 제약 해소
 추진제어장치(주변환장치)는 최신 전력 디바이스인 SiC소자를 사용하였으며 이번에도 5대 제조사(미츠비시, 도시바, 히타치, 도요덴기, 후지덴기)가 골고루  시제품을 제작해 양산형에도 골고루 적용되고 있다. 발열량이 낮아졌기 때문에 7% 정도의 전력 소모량 절감과 더불어 주변환장치 공간을 크게 절약했으며 특히 주변환장치와 주변압기를 동시에 탑재가 가능해졌다. 16량 14M2T로 양쪽 선두차만 부수차로 구성되어 부수차1+동력차3량이 양쪽 끝의 2개 유닛이 되어있고 동력차 4량이 2개 유닛으로 총 4개 유닛으로 구성되며 팬터그래프는 5호차와 12호차에 달려 지붕에 장착된 고압 모선을 통해 각각 1~8호차, 9~16호차의 각 두 개 유닛에 전력을 공급한다. 주변압기는 팬터그래프와 인접한 3,6,11,14호차에 탑재되어 팬터그래프로 받은 전원을 각 동력차에 공급하고 있다. 주변환장치는 주변압기가 있는 차량에는 탑재하지 못해 주변압기 인접 차량이 두 개씩을 탑재하던 기존 N700와 달리 각 동력차에 분배해 탑재되어 있으며 그 외 보조전원장치가 2,7,10,15호차에 적절하게 분배되어 유닛을 구성하고 있다. 이렇게 4량이 한 유닛으로 되어 각 차량별로 기능을 적절하게 분배함으로써 차종을 단순화하고 편성을 6량에서 16량까지 다양하게 조절이 가능하도록 해 수출에도 유리한 점으로 만들어냈다. 

- 각종 안전성능의 향상 도모
 N700S는 신호, 제동시스템의 성능향상을 통해 기존 N700A보다도 비상시 제동거리를 5%를 더 단축시켜 지진 등 비상시의 안전성을 좀 더 향상했다. 거기에 최근의 추세를 따라 비상 주행용 축전지 또한 채용되어 전차선 단전 시 승객을 비상탈출시키기에 곤란한 터널이나 철교에서 자력으로 이동이 가능하도록 하여 비상시 대처능력을 향상하고 있다. 비상용 축전지는 주변압기가 있는 차량을 제외한 각 동력차에 분배되어 있다. 일부 편성에 한해 팬터그래프와 선두 대차 등에는 진동 검지장치와 전차선 감시용 카메라 등의 검측장비를 갖췄고 신호장치에는 궤도회로 상태를 감시하는 시스템 등이 갖춰져 각종 시설 점검에 반영하여 효율을 높였다.

- 안전사고의 교훈과 신기술의 채용
 N700S는 선두 형상도 기존 N700A에서 살짝 변형, 양쪽면의 곡선 형상을 좀 더 깎은 "듀얼 슈프림 윙"디자인을 채용해 터널 소음 감소 등의 효과를 추가했다. 전조등도 LED 전조등을 채용하고 전조등 커버의 곡선도 조금 추가해 날렵해진 모습이 되었다. 이전 N700계 시절에 발생했던 대차 균열사고의 교훈을 반영해 대차 프레임의 일부를 일체화한 형태의 프레스 공법으로 제작하여 강도를 높였으며 기존보다 소형 경량화를 달성한 6극 견인전동기, 구동 기어의 이중화(이중 헬리컬 구조), 소형 경량화된 집전장치 등 열차 곳곳에 신기술이 추가로 적용되고 있다. 

N700계 초기형만 해도 주변환장치에 송풍기는 필수였다. N700A계 시험차를 통해 송풍기를 뺀 형태의 주변환장치가 테스트 되었고 이에 따라 최신 SiC 소자를 활용해 주행풍만으로 냉각이 가능한 주변환장치를 탑재할 수 있게 되었다. 

덕분에 이렇게 주변압기와 주변환장치를 한 차량에 같이 탑재할 수 있게 되었다. 그만큼 생긴 하부공간의 여유에 비상주행용 축전지를 집어넣을 수 있게 되었다. 

N700S계의 선두부. 가운데 부분이 좀 더 각지게 되었으며 전조등 형상도 다듬어졌다. 

N700계도 편하지만 더 편해진 N700S계

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 N700S계는 기존 N700계와 비슷한 수준으로 하되 좌석과 편의시설을 더욱 개량하여 편안한 여행을 보장하고 있다. 그린샤는 실내의 디자인을 일신하여 측면 내장재를 상부 수화물 선반까지 일체형으로 설계하여 개방감을 높였으며 좌석은 리클라이닝을 개량하여 리클라이닝 시 좌석 앞부분을 살짝 들어 올리는 구조로 하여 안정감을 향상했다. 보통차의 좌석도 동일한 구조로 리클라이닝이 되며 전 좌석 팔걸이 부분에 전원 콘센트를 구비하여 편의성을 향상시켰다. 좌석 커버는 물이나 음료가 묻었을 때 스스로 변색을 일으켜 교체가 용이하도록 고안되어 있다.
 객실의 승객안내장치는 와이드 LCD 모니터를 채용해 시인성을 높이고 객실의 LED조명은 역 정차 시 조도를 자동으로 조절해 화물 선반에 유실물 발생을 억제하는 효과를 주고 있으며 객실 맨 뒤쪽을 대형 가방 등을 놓는 화물 스페이스로 지정하면서 동시에 데크부 화물칸도 확충해 최근의 트렌드를 반영했다.(이용 시엔 사전 예약 필요) 2015년 이후 발생된 객실내 각종 사건사고(객실 내 방화, 흉기난동 등)의 교훈을 반영해 객실 출입문뿐만 아니라 객실에도 촘촘하게 CCTV 카메라를 깔고 관제실 등을 통해 실시간 감시 능력을 부여하는 등 객실 내 이례상황 대비에도 상당히 신경 쓴 부분이 보인다. 
 N700S계는 기존 차량의 자원을 재활용하는 "수평리사이클"이 도입되었다. 폐차된 700계 차량의 알루미늄 차체를 녹여 그대로 객실 내 화물 선반의 부품으로 재활용하여 자원 재활용에도 앞장서고 있다.(이 수평 리사이클은 과거 도쿄메트로 05계 전동차 등에서도 시행된 사례가 있다)

N700S계의 보통차 객실. 창문이라던가 천정 부분이 입체적으로 꾸며진것이 특징이다.

N700S계의 그린샤. 정차역에 정차했을 땐 이렇게 조도를 올려서 승객에게 도착했다는 것을 알리는 역할 또한 겸할 수 있다. (from Wiki : 京都新観光提言懇談会メンバー / CC BY-SA 4.0 )

아예 통짜 LCD를 사용한 N700S계의 승객안내장치 (from Wiki : S.Raika / CC BY-SA 4.0 )

데크에 설치된 세면대와 수화물보관대. 와이어식 잠금장치가 달려있어 보안성이 철저하다. 다만 사전 예약제로 운영되고 있는지라 마음대로 사용할 수 없다(위에 "업무용"이라는 표지가 붙어있다)

같은 형식의 신형이 구형 차량을 대체하는 역사는 반복된다.  

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N700S계는 2018년 2월 시제차인 J0편성(기존 300계의 편성 기호를 물려받았다)이 도입되어 시험운행을 거쳤다. 시험운행 기간에는 최고 362km/h까지 성능을 확인하며 별도의 개조 없는 8량 재조성 운용이나 비상주행장치 성능등의 시험등을 통해 성능을 검증받은 후 2020년 4월부터 양산형이 도입되어 2020년 7월 1일부터 영업운행을 시작했다.(코로나 19 상황에 따라 조촐한 개통행사만 치루고 당일 첫 노조미로 2개편성이 운용을 시작했다) JR동해의 경우 2022년까지 40개편성을 도입해 N700계 초기형을 모두 교체할 예정으로 국철 시절 노후화된 0계 전동차를 동일한 0계로 대체했던 과거의 역사가 40년 만에 다시 한번 이뤄지게 되었다. JR서일본도 노후화된 500, 700계를 이 N700S계를 대체하기 위해 2020년 후반기부터 H편성으로 도입을 시작하는 한편 큐슈신간선 서부루트(나가사키-타케오온천)구간에도 이 N700S계의 6량 편성이 투입될 예정이며 미국 텍사스주 고속철도 등 해외 사업에도 적극적인 자세를 보이고 있다.

- 글 : 송승학(부운영자, 787-ARIAKE) 

- 사진 : E233系님 ,Wikipedia, JR동해 공식 자료

※ 현재의 사정상 직촬 사진을 올리기 어려운 점을 양해 부탁드리며 언젠가 일본 여행이 가능해질 때 반드시 교체하도록 하겠습니다.

[HAYABUSA GRAN CLASS]

큐슈신칸센 N700S계는 6량 편성 아닌가요?

[787-ARIAKE]

조금 오래전에 써뒀던 내용이라 확인을 못했었네요. 수정했습니다.