최근 수정 시각 : 2024-02-07 23:56:30

교직겸용차

1. 개요2. 국가별 교직겸용차
2.1. 대한민국2.2. 일본2.3. 북한2.4. 프랑스2.5. 독일
3. 관련 문서

1. 개요

파일:external/upload.wikimedia.org/Cheongnyangni-Hoegi_DC-AC_Deadsection_with_Korail_311017_Bound_the_Hoegi.jpg
청량리역 - 회기역 절연구간을 지나는 교직겸용차[1]
<colbgcolor=#eee,#222>언어별 명칭
영어 DC-AC(AC-DC) Dual Voltage Electric Locomotive/Electric Car(ADV)
한자 交直(直交)兼用車
교직겸용차는 전기를 이용하여 전동기를 돌려서 움직이는 철도 차량(전기기관차와 전동차) 중에서 직류로 전철화된 철도와 교류로 전철화된 철도를 모두 다닐 수 있는 철도 차량이다. 하지만 교직겸용차라고 해서 교류, 직류 상관없이 막 다닐 수 있는 건 아니다. 한 전기 장비가 두 가지 전력 방식을 동시에 지원할 수 없기 때문에 변압을 해 주면서 운행해야 하는데, 전력 방식이 바뀔 때마다 변압기와 주회로차단기(MCB)의 세팅과 스위치를 운행할 구간에 맞게 변경시켜 줘야 한다.[2] 사실상 교류 모드에서는 교류 전용차와 똑같고 직류 모드에서는 직류 전동차와 같은데 이 둘을 자유롭게 전환할 수 있는 차라고 보면 된다. 만약 직류 전동차인 상태에서 교류 구간으로 넘어가거나, 그 반대의 경우가 일어난다면, 얄짤없이 합선 사고가 터진다.[3] [4] 물론 이에 대한 보호회로가 구성되어있기는 하다. 해외에서는 팬터그래프를 직류용과 교류용으로 나누어 달고, 절연구간 통과시 팬터그래프를 내린 뒤 운행구간에 맞는 팬터그래프를 다시 올리는 경우도 있다.

한국에 있는 모든 교직겸용차는 직류 1500V, 교류 25000V 60Hz 두 가지 전압만 지원하지만, 유럽이나 미국, 일본의 경우 나라 안에서도 전력 표준이 여러 가지거나 전기 차량이 국경을 넘나들기 위해서 교직겸용차에서 세 가지 이상의 전압이나 주파수, 심지어는 제3궤조집전식[5]을 지원하는 경우도 있다. 호쿠리쿠 신칸센은 50Hz와 60Hz에 모두 대응하는 교류전용차를 쓴다.

한반도의 경우에도 각자 전철화 표준이 달라서 남한은 교류 25000V 60Hz, 북한은 직류 3000V로 파편화되어있는 상황이다. 따라서 향후 남북통일이 된다면 통일되자마자 전철화 설비를 갈아엎을 수도, 그 수많은 북한 지역의 노선을 전부 디젤기관차로 커버할 수도 없는 노릇이므로 남한 측에서 북한 측의 전철화 설비를 교류 25000V 60Hz로 갈아엎어버리는 사업을 진행한다 해도 당장에는 교직겸용 전기기관차가 도입되거나 기존의 전기기관차를 교직겸용으로 개조할 가능성이 높다.[6] [7]

직류 구간이 제3궤조집전식인 경우를 제외하면, 교직겸용차가 운용되는 모든 노선에는 필연적으로 절연구간이 존재한다.

2. 국가별 교직겸용차

2.1. 대한민국

2.2. 일본

일본의 국철 분할민영화로 탄생한 JR그룹에서 만들어진 교직겸용 전동차는 단 10종류이다.[10] 일반형 3종류, 특급형 5종류, 관광열차 2종류로 그마저도 전부 JR 동일본과 JR 서일본 소속이다. 교직겸용 기관차도 EH500과 EF510이 전부. 이는 분할민영화 이후로 제조비용이 비싼 교직겸용차를 가급적 피하려는 경향이 있기 때문이다. 전철화된 구간이라도 교류전동차나 직류전동차로는 대응이 불가능한데 수요가 안 나오면 디젤동차로 때워버린다.

사철은 절대다수가 직류를 채택하기 때문에 거의 볼 수 없다. 단지 몇V냐가 다를 뿐이다. 과거 JR이 운영했던 병행재래선 구간을 빼면 츠쿠바 익스프레스의 TX-2000계와 TX-3000계가 거의 유일하다.

2.3. 북한

강성대국을 맞는다며 북한에서 개발 붐이 일 때 김종태 기관차공장에서도 교류 기관차를 개발한 적이 있었다지만 이것이 직류 3000V의 전기를 받은 후 이것을 기관차 내부에서 변환해 교류전동기를 작동시켜 움직이는 것인지, 교류로 전철화된 구간에서 다닐 수 있는 전기기관차인지 확실하지 않다. 만약 후자라면 북한은 직류 3000V를 쓰며 교류전철화 구간이 없으므로 교직겸용차일 가능성이 높다. 중국에서 북한 들어가는 전기기관차도 교직겸용차다. 물론 북한 전기사정이 열악해서 요샌 거의 볼 수 없지만(디젤 기관차를 사용) 예전엔 있었다고 한다. 의외로 북한은 복선화를 포기하고 전철화에 몰빵을 쳐서 전철화율이 80%가 넘어간다고 한다. 물론 돌릴 전기가 없어서 실질적으로는 단선비전철(...)

2.4. 프랑스

프랑스는 2차대전 이전에는 간선철도를 직류 1500V로 전철화해 오다가 2차대전 이후 교류전철 기술을 개발해 그 이후의 전철화는 모두 교류 25,000V 50Hz를 채택했다. TGV가 다니는 고속선도 모두 교류전철이다. 이에 따라 현대 프랑스의 장거리 열차와 TGV는 기본적으로 교직겸용으로 제작된다.

단거리 열차도 트랑지리엥이나 RER은 교류구간과 직류구간이 혼재되어 있어 교직겸용차가 돌아다니며, 교류 구간 혹은 직류 구간만을 운행하는 각 지역의 TER에서도 장래의 차돌리기를 위해서인지 교직겸용차를 도입하는 경우가 많다.

프랑스의 일부 트램은 일반철도로 직결운행하므로 일부 트램 열차는 교직겸용차이다.

2.5. 독일

독일은 세계에서 교류전철을 가장 먼저 상용화한 국가로 일반철도의 전동차와 전기기관차 다수가 교류 15kV 16.7Hz에만 대응한다. 그러나 국제열차의 경우 직류를 쓰는 프랑스, 네덜란드, 벨기에, 폴란드, 체코(북부)와의 직통운행을 위해 교직겸용차를 운행한다. 함부르크 S반의 일부 편성은 가공전차선 구간을 운행할 수 있도록 직류 1200V와 교류 15kV 겸용이다. 그 외에도 독일은 노면전차와 일반철도가 직통운행하는 구간이 있는데(Tram-train), 노면전차는 일반적으로 직류를 사용하므로 노면전차와 일반철도를 직통운행하는 열차들은 모두 교직겸용차이다.

3. 관련 문서


[1] 사진속 교직겸용차는 한국철도공사 311x17편성 전동차, 출처[2] 한국에 존재하는 모든 교직겸용차는 이 과정이 버튼 몇 번 누르면 되는 수준으로 자동화되어있다. 뿐만 아니라 일본은 아예 알아서 자동으로 바꿔 주는 차량들도 있다.(신형차 한정) 반면 구형차량들은 스위치 조작을 해 줘야 하는 상태. 한국도 2021년부터 도입되는 차량들은 교류/직류를 차량이 알아서 자동으로 바꿔준다.[3] 실제로 수도권 전철 4호선 직결운행 초기에 남태령역 ~ 선바위역 사이 꽈배기굴 + 절연구간인 곳에서 전력공급 방식을 교류 25000V로 변환하지 않고 그냥 직류 상태에서 교류 구간으로 넘어가버렸다가 기존의 직류장치까지 모두 태워먹는 사고가 자주 일어났다. 해외에서 운용되는 제3궤조집전식 교직겸용차는 서로 다른 전류가 각자의 집전장치로 들어오므로 이러한 문제로부터 자유롭다.[4] 과거 기사나 사례 말고도 현재도 전환장치나 보호기가 불량이거나 정비 문제면 TV 뉴스에 사건보도가 나가기도 한다. 아래 해외사례처럼 분리운용이 필요한 듯하다. 수인분당선 직결 초기나 기타 코레일 열차편성 변경 지원 투입시에도 전장품 전부개조나 교직 대응보다는 어차피 1차전원만 22.9 ac나 1.5kdc이고 2차전원은 운전실에서 제어하여 공유하고하니 전원을 독립된 급전부로 나눌 필요가 있다.[5] 영국에 High Speed 1이 만들어지기 전까지 유로스타가 그랬으며, 아테네 지하철 3호선에서도 공항철도와 직결운행을 하기 위해 제3궤조를 지원하는 교직겸용차를 사용한다.[6] 근데 지금 전철화를 해놓아도 전력 사정이 좋지 않아 전기기관차가 제대로 굴러다니지 않는 북한 사정상 통일 후 전기기관차를 개조한다고 해서 운행 가능하는 것이 어려울 수 있다. 또한 남한의 비전화 구간은 주로 수요가 적은 곳이므로 아예 남한의 모든 철도노선을 완전히 전철화한 다음 남한의 디젤기관차를 모두 북한으로 운행하는데 사용하는 극단적인 운용법도 고려해볼 수 있다. 사실 북한의 철도망이 방대하기는 한데 실제로는 죄다 단선이라 선로용량은 낮기 때문에 생각보단 많은 양의 기관차가 필요하지도 않다. 특히나 복선화를 하려면 어차피 교류화는 필수다.[7] 위의 사정이 이상적이라고 한다면 이론적으론 3천볼트 직류도 활용은 된다. 절연구간이 필수인 것은 동일할 뿐이다. 디젤전기차량은 2차전원이 3천볼트고, 그 이전에 유럽이나 미국에서 과도기로 쓰거나 한반도에서 잠깐 쓴 전기기관차처럼 미국것도 3천볼트 급전형이 있긴 했다. 물론 현재 전기기관차나 전철은 없는 걸 만들어야 하는 구조이긴 하고 기존 디젤전기도 불필요한 개조 및 중량만 올라간다. 전기만 불량이 아니라 노반과 선로 상태도 나쁘다. 광역철도도 견딜 수 없을지도 모른다.[8] 관련 게시글, 출처: 디시인사이드 모노레일 마이너 갤러리[9] 이쪽은 한술더떠서 디젤모드로 주행도 가능하다.[10] E501, 521, E531, 651, E653, E655, E657, 681, 683, E001

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