월본국유철도 102계 전동차

월본국유철도 102계 전동차
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WR 중부월본 102계 100번대-B37편성, 무사단선
제작 및 운영
주 용도 통근형 전동차
설계·제작사 재공소차량센터
히조대철강제조
조타치차량센터
서월본차량제작소 [1]
운영 회사 월본국유철도, WORAIL
제작 연도 1965년[2]
생산량 3,200량 규모
제원
편성 길이 * 10량 : 200m
* 11량 : 220m
* 12량 : 240m
전장 20,000 mm
전폭 2,832 mm
전고 3,935 mm
궤간 1,067 mm
차체 재질 마일드스틸(연강)
성능
전기 방식 교류 25,000V
직류 1,500V(직교류겸용)
제어 방식 저항제어
전동기 출력 110 kW
보안 장치 ATS


월본국유철도 102계 전동차는 옛 월본국철이 도입한 교류, 직류(직교류겸용) 통근형 전동차이다.

개요

1960년대 도보리 강의 기적 으로 주요간선철도 연선의 도시개발이 본격화되자 통근수요가 점차 늘어갔다. 기존의 구형 95계, 98계의 노후화와 신조 101계의 전력비효율의 상황에서 차체경량화와 전장품 수명의 개선을 위한 신규 도입전동차 개발을 착수했다.
101계의 도입이 이후 많은 돈을 들여 또 다른 열차를 제작하니 재정부담이 크게 작용되었다. 재정상황과 유지보수를 효율적으로 하기 위해 기존 101계의 주요 부품을 그대로 유지하며 핵심 기술에 투자하였다. 1965년 처음 도입하기 시작해 1986년 까지 21년간 3,200량규모가 제조되었고 국철에서 WORAIL로 민영화하면서 전국각지로 퍼져나갔다. 따라서 서월본-중부월본-동북월본의 모든 통근형 열차의 기본형이 되었다.

차체는 전작 101계의 형상을 그대로 계승하였으며 4개의 1.3m의 양미닫이문과 7인좌석이라는 통근형 전동차의 이미지를 굳혔다. 초기도입분은 객실문 양 옆 도어포켓창이 101계로부터 계승되어 남아있고, 그후 개선을 거쳐 사라졌다.

개발배경

102계의 개발 필요성

주단선중앙선(월본)과 같은 주요간선 주변의 도시의 통근과밀이 집중되자 기존 95계, 98계의 노후화 문제가 대두되었다. 국철은 신성능 101계를 신조하여 투입하였지만 과도한 전력소비로 인하여 변전소와 전력발전소 추가 건설등의 투자비용이 잇따르자 101계의 전력효율과 정비효율 개선전동차를 개발하기 위한 계획을 세웠다. 개발당시부터 아주 튼튼하게 만들자는 목적으로 유지보수비용을 줄이기 위한 기술이 들어갔고 그 이후 퇴역까지 별다른 잔고장없이 운행한 편성도 있을만큼 품질은 최상으로 제조되었다. [3]

시운전 및 양산

1963년 일본차량의 기술협조를 시작으로 1964년 선행 시제차량 1편성이 제조되었고 6개월간 시운전을 거쳤다. 1964년 처음으로 도선사보선에 투입되었고 이어 원본선과 중앙선 등 주요 간선으로 확대 투입되었다.

노후화와 퇴역

차체가 연강(마일드스틸)로 제작되어 부식되기 쉽고 해안가에 인접한 노선들에게서 부식문제가 잇따르고 있다. 철제차량의 이러한 특성상 차량전체를 도색하는 방식으로 문제를 해결해 나갔다. 연강으로 제조된 차체의 수명은 길었으나 폭발적인 수요를 감당하기 위한 전동기는 고출력을 요구하였기에 주요 전장품의 노후화문제가 늘어갔고 저항제어 전장품의 효율도 점점 떨어져갔다. 따라서 높은 가감속을 원하지 않는 급행선이나 장거리선으로 진출되었고 퇴역까지 이러한 방식으로 운행되었다.

형식과 차종

101계 이후 전장품의 모듈화와 유닛화가 이루어져 M, T, Tc형으로 분류된다.
유닛 M은 동력장치가 탑재된 객차이고, T는 그렇지 않은 객차이다. Tc는 운전용제어대가 탑재된 선두객차를 나타낸다.

0번대・양산선행

1965년~1967년 생산된 102계 초도 도입분 그룹이다.

편성 조성
102계 0번대;
주단선・소보선・광영리선
호차 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
형식  
제102
(Tc)
 
모102
(T)

도102
(M)
 
도103
(M')
 
모102
(T')
 
모102
(T)

도102
(M)

도102
(M)
 
도103
(M')
 
제102
(Tc')
월본국유철도 102계 전동차 0번대
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WR 중부월본 102계 0번대-Y24편성
제작 및 운영
제작 연도 1965~1967
운행 노선
월본국유철도 주단선, 소보선, 중앙선, 광영리선

본격적인 철도통근시대가 열리며 1965년부터 2년간 기존 101를 야심차게 개선하여 제조되었던 초도 전동차이다.
101계의 개선판이어서 외형상으로는 많은 것이 바뀌지 않았다. 튼튼하고 오래쓰기 위해 개발당시 부터 최후편성도입까지 장기적으로 보고 개선하는 방식으로 제작되었다.
102계 초도 도입 당시에는 조번유힌(청하)를 잇는 주단선과 중부 내륙을 잇는 중앙선, 한창 개발을 시작할 동북부 소보선, 광영리선에만 투입하였다. 63년 도보리 강의 기적으로 인한 개발 붐이 일어 도기타지역으로의 연선 개발과 그에따른 통근수요의 폭증으로 추가 도입분이 필요하게 된다.

101계와 다른 변경점
  • 기존의 101계는 수도권 교외 광역권을 공략한다면 102계는 수도권의 통근수요를 위한 통근전철의 목적으로 개발되었다.
  • 도어수납부 창문이 제거되어 차체 강성을 높혔다. [4]
  • 낙창식 창문에 스테인레스 창틀이 처음으로 사용되었다. [5]
  • 이 그룹의 최후기 편성이 고속운전에 대비하기 위한 '120고속시험차'로 개조되었다가 다시 환원되었다. [6]
  • 최초의 냉방화 전동차인 100번대가 등장함에 따라 0번대도 냉방장치의 개조를 거쳤다.

100번대

1969년 생산된 102계 100번대 그룹이다.
장거리 여객열차를 제외한 최초의 냉방장치가 탑재된 통근형 전동차이다.

편성 조성
102계 100번대;
주단선・소보선・광영리선
호차 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
형식  
제102
(Tc)
 
모102
(T)

도102
(M)
 
도103
(M')
 
모102
(T')
 
모102
(T)

도102
(M)

도102
(M)
 
도103
(M')
 
제102
(Tc')
월본국유철도 102계 전동차 100번대
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WR 중부월본 102계 100번대-B37편성, 무사단선
제작 및 운영
제작 연도 1969
운행 노선
월본국유철도 주단선, 소보선, 중앙선, 광영리선

102계의 성공적인 데뷔로 전철은 4비차[7] 통근열차라는 이미지를 굳혔다.
저항제어의 단점으로 꼽히는 저항열로 인해 여름철에 객실내부가 굉장히 뜨거워지는 문제가 커지고 있다. 차체제작 기술은 발전하는데 객실 편의는 오히려 개선되지 않는다는 문제점을 인식하여 0번대 다음 접수번대에서 냉방장치를 장착하였다. 그러나 아직 난방장치는 설치하지 않았다.

  • 수도권을 시작으로 대도시권, 도심을 지나고 승객 승하차율이 많은 노선부터 차례로 도입되었다.
  • 냉방장치의 송풍덕트가 객차당 3기이다.
  • 냉방방식과 전력효율 절감을 위한 장치기술을 서로 다른 3곳의 제작사가 제작하게 하였다. 결국 1곳은 고장이 잦아서 전부 나머지 2종의 장치로 개조되어 퇴역시에는 남아있지 않게 된다.
  • 냉방장치 설치 이전 0번대에는 선풍기가 그자리를 대체하고 있었다. 이어 냉방기가 설치된 이후 공간에는 종이 광고판이 설치되기도 하였다.
  • 100번대의 개발시험차에는 냉방효율을 극대화하기 위해 객실창문이 밀폐(고정)되었다. 그리고 다시 양산된 차량부터는 원래대로 돌아갔다.

WR 서월본 400번대

월본국유철도가 지역별 민영화되면서 WR서월본, 중부월본, 도기타로 나뉘어졌다. 이때 102계의 대다수가 중부월본에서 그대로 남겨지고 서월본은 기존의 102계를 유힌지역에 맞게 개선한 400번대로 개발되었다. [8]

WR 서월본 102계 전동차 400번대
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WR 서월본 102계 400번대-D02편성, 청하순환선
제작 및 운영
제작 연도 1979
운행 노선
WR 서월본 청하순환선, 산단선, 지화선

105계전동차로 편입되지 않고 102계 최후까지 생산된 서월본 사양의 통근형 전동차이다.

  • 기존의 102계와 400번대의 가장 큰 차이점은 객실창이 상부 2평행 개폐 통유리창으로 변경되었다. 기존에 우려먹던 낙창식 창문이 대피에 있어 문제가 있자 넓직한 통유리로 개선되었다. 창문을 열지 못해 환기가 어려운 관계로 통유리 상부에는 2개의 평행 개폐식 창문이 '┎┱┒'모양으로 분할되어있다.
  • 102계 초도편성에 비해 14년이나 늦게 제작된 최후기형 차량이다.
  • 102계 400번대는 내구성극대화를 위해 차체 프레임을 제외한 모든 전장품을 교체하면서 오래사용되고 있는 전동차 중에 하나이다. 지붕 강판과 외장 도장, 주요 배선, 객실 내장재 등 내구연한으로 인해 노후화된 자재들을 새것으로 교체하였다. (1985) 105계와는 다르게 차량 제어부의 구조적인 문제로 추진장치인 저항제어는 교체되지 않았고 따라서 출력문제로 105계에 대를 물려주었다.
  • 지붕 곡면부터 측면부로 이어지는 모서리에 빗물받이가 제거되었다.

지하철 대응 차량

도하선 · 지하철 주교선 직통용

월본국유철도 102계 전동차 1000번대
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WR 중부월본 102계 1000번대-M11편성, 도하선
제작 및 운영
제작 연도 1970
운행 노선
월본국유철도 도하선

도영조번지하철(現 조번메트로)의 지하철 노선과 직결하여 운행하기 위해 지하철 입선용으로 제작된 접수번대이다.
'지하철 안전규정 조치에 의한 법률'에 의하면 승객을 취급하는 여객 노선 중 지하터널을 포함하고 있다면 반드시 선두차 및 최후부차량 단부에 관통문[9]을 의무적으로 설치하여야한다.
따라서 기존의 통근형 사양으로는 좁은 터널에서 열차의 앞뒤로 대비가 불가능해 지하철 입선용 관통문 설치차량이 필요해졌다.
선두차 전면부 관통문은 대피 외에도 서로다른 2편성의 열차가 결합하여(중련) 운행시 운전실격벽으로 막혀 이동이 불가하던 문제를 해소하기도 하였다. 하지만 운전실이 좁아져 기관사의 심리적 불편함이 생기고 신호설비와 각종 배선설비를 설치할 공간이 부족해 국유철도는 지하철 입선용이 아니면 관통문을 설치하고 있지 않고 있다.

  • 국철-지하철 간 첫 직결[10]로 인해 국철에서 처음으로 도입한 관통문 설치 차량이다.
  • 지하철 주교선(4호선)에 이어 지하철 주조선(3호선)이 동부로 연장되면서 추가 제작되었다.

이적

1965년 처음으로 도입되어 25년간의 정기내구연한이 만료된 1990년대 초 정규노선에서 이탈하여 장거리인 교외, 근교노선으로 이탈운용이 시작되었다. 모두 도심에서 멀어진 근교, 광역권으로 밀려 장거리 운행을 맡게되었다.

한와선 군소~교지간 전철화 관련 (2000번대)

1980년대 후반 한와광산조차장(폐역)~중앙선 군소역간 복선 근교화사업으로 추진하여 주단선용 100번대에서 이적되었다.
근교형으로 개조하기 위해 반자동문 설비를 장착했고 추진장치또한 계자첨자여자제어로 교체하면서 새로 2000번대로 부여되었다.

히조대선으로 이적 (3000번대)

동해 해안을 따라 이어진 히조대선은 비전철화 단선구간이 많아 광역화사업을 추진하였다. 한와선 분량과 마찬가지로 반자동문 설비를 장착하였고 해안 노선 특성상 차체의 부식을 방지하기 위해 외장 보강을 위한 도장을 했다.

퇴역

102계 이후 105계, 204계, 210계 등의 전동차가 등장함에 따라 정규와 이적분의 운행을 종료하게 되었다.

퇴역
  • 주단선(원본선) - 1987년 : 204계의 등장에 따라 제일 처음으로 퇴역
  • 도선사보선 - 1989년
  • 중앙선 · 신의선 - 1991년
  • 소보선 - 1992년
  • 광영리선 - 1993년
  • 서번선 - 1988년
  • 도하선 · 지하철 주교선 - 1990년
  • 지교선 · 지하철 주조선 - 1990년
  • 무사단선 - 1997년
  • 가우선 - 2000년
  • 한와선 - 2001년
  • 히조대선 - 2002년
  • 마원선 - 2002년
  • 호시모선 - 2006년
  • 조치선 - 2007년
보존

폐차, 해체가 되지 않고 정태

  • 히조대선용 3000번대 4량 1편성은 도기타 개발시대의 상징물로서 히조대역에 전시되고 있다.
  • 차양리에 위치한 재공소차량센터 구내에 100번대 주단선용 1편성이 전시되고 있다.
  • 신린교원 철도박물관에 0번대 선두차 1량이 정태보존되어 전시중이다.

여담

  • 차량센터 구내 방재훈련차(1984~1988)
    101계 이후에도 4문형 전동차가 표준이 되어 이어지고 있으므로 방재에 대한 대비가 필요했다. 총 3편성 30량의 객차가 당객리차량센터(現 선정차량센터)에 유치되어 화재와 테러에 대비한 훈련을 정기적으로 시행하고 있다.
  • 900번대 시험차
    정기 접수번대로 등록되지는 않았지만 900번대로 통용되는 시험개발 차량이 있다. 그 중하나가 120km/h의 속도를 내기 위한 '120고속시험차'이다.

같이보기

틀:월본국유철도의 철도 차량
틀:WR 도기타 여객철도의 철도 차량

틀:WR 서월본 여객철도의 철도 차량

각주

  1. 102계 400번대 한정
  2. 초도 도입분 기준
  3. 다음 신조차량제조까지 주기가 길어져 주요 전장품의 성능만 약화되었듯 별다른 문제는 없었지만 오래되면 출력이 줄어들어 장거리 급행선으로 교차투입되어야 했다.
  4. 출입문 양옆 쪽창이 제거 되었다. 연강이 차지하는 부분이 늘어나 차체 프레임의 안정성이 향상되었다.
  5. 기존 101계에는 고무타입의 창틀을 사용했다. 그러나 다시 100번대에는 고무창틀이 채용된다.
  6. 이과정에서 선두차 전면부 창문이 고상형으로 개조되었다.
  7. 철도용어 : 객차 1칸에 출입문이 4개인것을 지칭
  8. 200, 300번대는 100번대의 편성된 차량수가 많아 그대로 편성번호가 400번대로 밀려나게 되었다.
  9. 사진의 가운데에 위치한 문을 말한다.
  10. 1970년 도영제4호선 주교선 직결