도쿄 메트로 6000계 전동차

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도쿄 메트로 구 넘버링 시리즈
긴자선 1000형/2000형	마루노우치선 500형	히비야선 3000계	도자이선・치요다선 5000계
치요다선 6000계	후쿠토신선・유라쿠초선 7000계	한조몬선 8000계	난보쿠선 9000계

사진 출처

1 사양

열차 형식	도시철도 및 광역철도 입선용 통근형 전동차
구동 방식	전기 동력분산식 열차
급전 방식	직류 1500V
영업 최고 속도	80km/h(치요다선)
	90km/h(조반 완행선)
	100km/h(오다큐 오다와라선)
설계 최고 속도	110km/h
기동 가속도	3.3km/h/s
신호 방식	CS-ATC,D-ATS-P
제작 회사	가와사키 중공업, 킨키 차량, 키샤 제조, 니혼차량, 도큐차량제작소
도입 연도	1968~1990
제어 방식	계자쵸퍼제어, 저항제어(전폐), GTO 사이리스퍼 쵸퍼제어(전폐), VVVF-IGBT 제어
동력 장치	농형 3상 유도전동기
제동 방식	회생제동 병용 전기지령식 공기제동
편성 대수	3량, 8량, 10량 1편성
전동차 비	2M1T(시제차),6M4T(쵸퍼제어),5M5T(VVVF)

운행 노선	도쿄 메트로 치요다선
	JR 히가시니혼 조반 완행선 직통운전
	오다큐 오다와라선 직통운전
	오다큐 타마선 직통운전

2 개요

제도고속도교통영단이 낳은 최고의 역작

치요다선의 만능 셔틀일꾼 3

1968년 제도고속도교통영단(현 도쿄 메트로)가 치요다선에서의 운용을 위해 도입한 지하철 입선용 통근형 전동차로, 사실상 세계 최초의 전기자 쵸퍼제어 전동차이다.

3 개발 배경

제도고속도교통영단(현 도쿄 메트로)은 1964년 도자이선의 개통 이후,기존 저항제어 전동차1000계라던지 300계라던지 3000계라던지 5000계라던지 의 고질적인 문제점인 발열과 에너지 효율문제를 개선함과 동시에, 알루미늄 합금을 이용하여 경량화된 차체에 새로운 디자인을 적용한 '21세기의 전동차'라는 개념을 도입하여 1965년 부터 개발된 전동차이다. 이들 '21세기의 전동차'의 타이틀을 달고 등장한 6000계 전동차는 이후 제작될 7000계,8000계를 비롯한 많은 일본의 전동차 설계에 영향을 미쳤으며, 한국의 서울 지하철 전동차에도 그 영향을 끼치는등 한/일 양국의 전동차의 이정표가 되었다 하더라도 과언이 아니다.

4 형식

1968년 최초로 등장한 3량편성의 1차 시작차와 1969년에 등장한 2차 시작차 이후,1990년까지 7번에 걸쳐 들여온 결과 36편성이 있었으나,이후 16000계의 등장으로 인해 그 자리를 점점 잃어가고 있다.

4.1 1차 시작차(1968년)

모 동네의 어떤 마루타 전동차같이 고통받는 존재
영단지하철 명작전동차 전설의 시작

1968년 영단에서는 훗날 개통될 치요다선에서의 운용 및 사이리스터 쵸퍼제어의 상용화를 목적으로 3량편성(3M0T)의 전동차를 개발하였다.초기에는 6001·6002·6003호로 조성되었으며 6001호에는 미츠비시제 쵸퍼제어,6002호에는 저항제어,6003호에는 히타치제 쵸퍼제어가 장착 되었으며,소음 감소를 위해서 훗날 등장할 오다큐 3000계 전동차처럼 차량 하부에 덮개를 장착하였다.전동차로 장갑차 만들 기세 또한 전동차의 디자인은 당시 흔한 전동차의 디자인에서 탈피한 디자인이였으며,한국및 일본의 많은 전동차 디자인에 영향을 주었다.

ⓒ Rsa (CCL BY-SA)

6000계 1차시작차.아직까지는 하부 덮개를 제거하지 않았다.

ⓒ Rsa (CCL BY-SA)

6000계 1차시작차.하부 덮개 제거 이후.뒤에 있는 전동차는 5000계로,도색 개정 이전이다.

이후 1970년 도자이선에서의 시운전을 끝마치고, 치요다선 아야세 검차구로 회송 후, 6001호와 6003호에 장착된 쵸퍼 제어장치를 철거하고 저항제어 제어장치로 교환 및 주전동기와 대차를 교환하여, 5000계와 같은 스펙의 저항제어 전동차로 다운그레이드 하게 되었다.음,선생은 더이상 쵸퍼제어를 사용할 수 없습니다.다시말해, 5000계와 같은 저항제어 전동차가 되었다 이말입니다.
뭐요?! 나보고, 쵸퍼제어를 사용할 수 없다고?! 저항차라니,아니 내가 저항차라니 으헣헣헣
이후 1973년 유라쿠초선 7000계에 장착할 AVF 쵸퍼 제어장치의 시험용으로 잠깐이지만 쵸퍼차로 복귀 한 이력이 있으며, 심지어 1978년에는 일본 최초로 VVVF-RCT 인버터를(!!!) 장착하여 시운전 한 이력이 있다.

2014년 퇴역이후 영단사양으로 복원된 6000-1호 편성깨알같은 원맨(ワンマン)

1979년 치요다선 아야세-키타아야세의 지선구간의 개업으로 정식 영업운전을 시작하게 되었으며1994년 냉방화 개조를 실시하는 동시에 폐차되는 5000계의 부품을 재활용하여 차내를 리뉴얼하는 대규모 개조를 행하였으며, 영단 말기인 2002년에는 원맨화 개조를 하면서 운전실 유리창의 대형화를 비롯한 자잘한 개조를 행하였다.
그리고 2014년 5월 16일, 05계의 3량편성의 도입으로 인해 은퇴하게 되었다.

4.2 2차 시작차(1969년)

1차 시작차의 시운전 데이터를 기반으로 하여, 1969년 8월에 6량 1편성으로 제조되었다. 1차 시작차의 주요 목적은 쵸퍼제어의 상용화였다면, 2차 시작차는 회생제동의 시험 및 차체 경량화 등 본격적인 양산을 위한 테스트용 전동차이다.
디자인적으로 1차 시작차에 비해 달라진 부분이 많이 있는데, 대표적으로 1차 시작차에 장착된 하부 덮개가 발열 및 정비효율의 하락의 원인으로 지적됨에 따라 철거되었으며 1차 시작차보다 전두부의 경사각이 예리해졌으며, 1차 시작차가 영업운전에 대비하지 않은 단순한 시험 전동차였다면, 2차 시작차는 영업운전 투입에 대비하여 차내에 선풍기를 장착한 정도의 차이가 있다.
이후 1994년에 냉방화 개조를 실시하고, 1999년에는 VVVF인버터 전동차로 개조하였다. 덕분에 45년이 지난 지금도 아직도 현역으로 장수만세를 외치며 굴러다니고 있다(...) 2016년 5월말에 인도네시아로 매각되었다. 보존을 하지 왜 매각을 하니 메트로야 이로인해 6000계 팬들의 멘붕은 덤.
참고로,오다큐선에는 들어갈 수 없는 전동차이다.그 이유는 대차의 프레임 부분의 손상을 방지하기 위해 1차 시작차에 달았던 덮개에 대한 미련을 못버렸는지 차량 하부의 길이를 좀 늘려서 제작한것이 되려 오다큐의 차량한계를 넘어서게 된 것.

4.3 양산 1,2차차(1970, 1971년)

영단지하철 디자인 재탕전설의 시작
1970년 10월 부터 반입되었으며, 편성번호는 02~13편성(01편성은 2차시작차)이 양산 1차차, 14~19편성이 양산 2차차이다. 1972년 로렐상을 수상한 이력이 있으며, 차체의 무게는 2차시작차보다 더 경량화 되었다.
이중에서 가장 먼저 도입된 편성은 02편성이 아니라 의외로 09편성이고 그 다음으로 11편성이라고 한다.
2~10 편성은 역저지 사이리스터 소자를 사용했지만, 11편성 부터는 역도통 사이리스터(RCT) 소자를 사용했다.
1차 차량은 12개 편성중에 4개만이 3레벨 VVVF-IGBT 제어방식으로 개조되고 나머지는 그냥 쵸퍼제어로 남는 바람에 과반수가 인도네시아로 중고 수출 되었지만, 의외로 2차 차량은 6개편성중에 5개편성이 3레벨 VVVF-IGBT 제어방식으로 개조되면서 과반수 이상이 아직도 현역으로 남아 치요다선을 달리고 있다.2015년 11월,2016년 3월에 1차차 09편성,04편성이 폐차되었다.2016년 1월 2차차 14편성이 추가 폐차되었다.

4.4 양산 3차차(1977년)

치요다선의 요요기우에하라 연장으로 인해 도입한 전동차로써,편성번호는 20, 21편성이다.운전실 출입문의 크기가 약간 줄어든게 특징이며, 쵸퍼 제어장비의 RCT 소자 내압이 증강되었다.
이때 도입된 6920호 차량과 개조된 6911호 차량은 프레온 비등 냉각방식의 RCT 쵸퍼를 시범적으로 도입했는데 이것을 기반으로 8000계의와 6000계 4차차량의 쵸퍼제어를 만들었고, 서울메트로 2000호대 쵸퍼제어 전동차의 쵸퍼제어와 부산교통공사 1000호대 전동차의 쵸퍼제어도 그 근원을 찾으면 이것을 기반으로 만들었다.
1990년대 후반에 2개편성 모두 3레벨 VVVF-IGBT로 개조되어 지금도 현역이다.

4.5 양산 4차차(1981년)

치요다선에서 운행중이던 5000계 전동차의 도자이선 복귀를 위해 제작된 차량이다. 한조몬선의 8000계 설계방식을 도입하여 차체 구조가 크게 달라졌다. 기존 전동차에서 사용하던 낙창식(日모양 창문)에서 통유리 창문으로 변경 되었으며, 당초부터 냉방화 개조를 대비하여 제작했다.

4차차는 주목해야 할 점이 하나 있는데 차체 구조 뿐만 아니라 인테리어도 엄청나게 달라져서 사실상 풀체인지 수준이라는 점이다. 같은 시기에 제작된 8000계와 거의 동일한 인테리어 디자인이 적용되어 천장이 평천장으로 바뀌었고 냉방화 개조를 대비하여 라인플로우식 에어컨 송풍구가 갖추어져 있으며 보조송풍기도 선풍기에서 라인데리어로 바뀌어서 아주 깔끔한 느낌을 주며 기존의 6000계와는 확연히 다른 느낌을 준다. 이후에 등장한 0x계 시리즈에 더 가까운 인테리어 디자인이 되었다고 봐도 될듯...

그 외에도 3차차인 6920호차에 시범 도입된 프레온 비등냉각식 쵸퍼제어가 시범운행 결과가 좋았기 때문에 4차차 부터 정식으로 채용되었다.
7개 편성이 도입되었으며 그중에 3개 편성이 2000년대 초중반에 2레벨 VVVF-IGBT로 개조되어 그 중 2개 편성이 아직도 현역으로 달리고 있으며 나머지 4개 편성은 인도네시아로 중고 수출 되었다.2레벨 VVVF-IGBT로 개조된 4차차 28편성은 폐차장에서 뜯겨져 나가고 말았다(...)

4.6 양산 5차차(1984년)

치요다선 6000계의 증비용으로 제작된 차량으로써,차량 지붕 높이가 높아진것 외에는 외형상의 큰 차이는 없다고 보면 된다. 대신 차내 인테리어에서 많은 변화가 있는데, 대표적으로 차내 배색이 전체적으로 녹색 계열로 변화한 정도이다. 시트는 01계에서 사용하는 시트를 색만 바꿔 장착한 정도.
이쪽은 모든 편성이 VVVF-IGBT 제어방식으로 개조되어서 지금도 현존하고 있다.

4.7 양산 6차차(1988년)

앞서 설명한 양산 5차차와 비슷한 사양이지만 냉방기가 당초부터 탑재된 것이 가장 큰 차이점이다. 그 외에는 바닥의 배색을 녹색에서 회색-황토-회색 패턴으로 변경된 정도. 하지만 아래의 7차차와 마찬가지로 VVVF 제어방식으로 개조되지 않고 끝까지 쵸퍼제어로 남아있었으며 그것 때문에 결국 도쿄메트로의 차량 관련 방침이 바뀌면서 16000계로 대체 되었다. 그나마 이쪽은 폐차는 면하고 인도네시아로 중고 수출 되었지만.

4.8 양산 7차차(1990년)

영단 6000계의 최종 도입분으로, 한편성만 도입하였다. 7차차도 6차차 처럼 당초부터 냉방기를 달고 나왔다. 차체 무게를 경량화 하였으며, 쵸퍼제어의 소자가 RCT 소자에서 GTO 소자로 변경되었으며 모터의 출력을 155kw 급으로 강화하였다. 또한 운전대에는 고장을 표시하기 위한 상황 표시기 장착을 하였고, 당초부터 차내에 LED 안내기, 차외 스피커, 도어차임을 갖추고 있었다.
하지만 6000계 차량 중에서는 제일 늦게 도입된 차량인데도 불구하고 16000계가 급속도로 증비되는 와중에 도쿄메트로 측에서 더 이상 6000계를 리뉴얼 하지 않겠다는 방침으로 정하는 바람에, 2011년, 그것도 제작된지 겨우 21년만에 어이없게도 조기폐차되었으며 해외로 수출되지 않고 얄짤없이 폐차장의 이슬이 되어버렸다. 지못미

5 개조

5.1 냉방화 개조

당시 대다수의 지하철,통근형 전동차들이 그랬듯이,본 전동차 또한 도입 당시에는 에어컨이 장착되지 않고 선풍기로 냉방을 하는 전동차였다.하지만,1980년대 후반부터 냉방 전동차들이 속속 등장하게 됨으로써 기존 전동차에도 냉방장치 설치요구가 늘어남에 따라 1988년부터 냉방화 개조를 실시하였다.처음에는 냉방화 개조에 대비하여 제조된 양산 4,5차차 전동차를 시작으로 1994년까지 모든 전동차에 대한 냉방화 개조를 행하였다.

5.2 업데이트(리뉴얼) 개조

당시 영단에서는 전동차를매우 사랑해서 40년이상 운용할 목적으로,시범적으로 생산된지 18년된 제 09편성을 차량 제조사로 회송하여,차량의 내구도 검사 및 차량 내부 인테리어의 개선과 냉방화 개조를 행하였다.이를 토대로 아야세 검차구및 1991년부터 가동을 개시한 신키바 검차구에서 차량 리뉴얼(B업데이트 개조)을 시행 하였지만,냉방화 개조를 우선시 해야하는 당시 상황으로 인해 B업데이트 개조가 일시 중지되었다.

5.2.1 B업데이트 개조

앞서 설명한 대로,영단에서는 전동차를 40년 이상 운용이라 쓰고 재탕이라 읽는다할 목적으로,제조된 후 20년 이상 된 고물전동차(주로 1,2,3,차차이다.)를 대상으로,대대적인 보수 및 개조가 이루어졌다.
개조 내역은 아래와 같다.
1.출입문 도색용으로 덧댄 초록색 철판을 제거하고,그 자리에 스티커를 붙혀서 차체를 경량화
2.차량 지붕의 전기배선 및 통풍구의 개선
3.승무원실 출입문 교체
4.시트의 색상을 적색에서 갈색으로 교체
5.차량 관통부의 크기 조정
6.창문을 2단 분할식 창문에서 통유리로 교체,방송 설비 개선,행선지 표시기의 LED화

5.2.2 제어 장비 개조

전동차의 제어장비가 시간이 지나면서 노후화 됨에따라 1990년대부터 쵸퍼 제어기의 교체를 하였으나,비용 절감을 위하여 주 전동기 및 변압기는 재탕재사용 하는 개조를 행하였다.
이후 1995년 에너지 절약 및 비용절감을 위하여 VVVF-IGBT로 제어장비를 교체 하였다.(일부 차량에 한하여)

5.2.3 4차차~5차차 업데이트 개조

영단 말기인 2003년부터는 제 24편성을 시작으로 4차차 이후 도입된 전동차에도 B업데이트 개조를 시행 하였는데,주요 개조 내용은 아래와 같다.
1.05계 13차차에 준하는 성능의 VVVF-IGBT로 제어방식 변경
2.MT비를 5M5T로 조정
3.출입문을 중저항과 같은 형상의 대형 유리창으로 개조
나머지.앞서 설명한 B업데이트 개조와 동일

6 폐차 및 수출

아무리 제대로 잘 만들어진 전동차라고 할 지라도 시대의 흐름 및 기술의 발전으로 인해 새로운 전동차가 등장하게 되고, 그로인해 구형 전동차들은 슬슬 은퇴하는 것은 당연한 현상일 것이다. 06계의 도입 이후에도 줄곧 치요다선에서 그 자리를 지키고 자신의 임무를 묵묵히 수행하는 6000계 또한 시간이 흐름에 따라 차차 노후화가 진행되기 시작하였고, 영단 해체 이후 영원히 새차가 들어오지 않을 것 같았던 높은 효율성의 16000계 전동차의 도입이 시작됨에 따라, 2010년에는 10·15·26편성, 2011년에는 03·06·12·23·25·35 편성이 폐차, 2012년에는 5·7·11·13·23·25·27·33·34 편성이 폐차되었으며 2015년 말에 09,28편성이 추가로 폐차되었다.또한 2016년 1월 14편성,3월 04편성이 폐차되었다. 이들 중 05·06·07·11·12·13·15·23·25·26·27·33·34편성은 인도네시아로 수출되어 제 2의 임무를 수행하고 있으며 치요다선에서 6000계의 수가 점점 줄어들고 있다. 03·04·09·10·14·28·35편성은 그런거 없이 그냥 얄짤없이 폐차장의 이슬이 되고 말았다 지못미 도쿄메트로 측에서는 치요다선의 10량 전동차들을 16000계로 통일하겠다고 밝히면서 6000계들은 이제 풍전등화 상태가 되어버렸다.

7 이야깃거리

6000계의 설계를 바탕으로 하여 이후 등장하는 7000계와 8000계 전동차가 등장하게 되었으며, 쵸퍼제어 전동차가 대중화 됨에 따라, 후에 등장할 201계, 203계 전동차와 서울메트로 2000호대 쵸퍼제어 전동차, 부산교통공사 1000호대 전동차등 많은 전동차가 쵸퍼제어를 사용하게 되었으며, 기존 직사각형 모양에서 탈피한 반유선형의 차체는 일본 뿐 아니라 한국의 많은 전동차의 디자인에 많은 영향을 주게 되었다. 또한 이 전동차를 시작으로 알루미늄 합금 전동차 또한 대중화 되는 등, 대부분의 동아시아에서 운용하는 통근 및 지하철 전동차의 베이스가 된 명작이라 할 수 있을것이다.