415계 전동차

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출처. JR 히가시니혼 소속 415계 0번대. 저자 : 出々 吾壱 CC-BY 3.0 Unreported에 의해 배포.

출처. JR 큐슈 소속 415계 1500번대. 저자 : Gw-Emo CC-BY 3.0 Unreported에 의해 배포.

출처. JR 히가시니혼 소속 415계 1900번대. 저자 : UE-PON2600 CC-BY 3.0 Unreported에 의해 배포.

출처. JR 니시니혼 소속 415계 800번대. 저자 : TRJN CC-BY 3.0 Unreported에 의해 배포.

1 사양

열차 형식	도시, 광역철도 입선용 근교형 전동차
구동 방식	전기 동력분산식 열차
급전 방식	직류 1500V/교류 20000V(50·60Hz)
최고 속도	100km/h
신호 방식	ATS-P, ATS-S, ATS-Ps, ATS-SN
제작 회사	기차 제조, 니혼샤료, 가와사키 중공업, 긴키차량, 도큐차량제조(현 종합차량제작소), 히타치 제작소
도입 연도	1960년 ~ 1991년
제어 방식	CS15 저항제어
동력 장치	직류직권전동기
제동 방식	발전제동, 억속제동 병용 전자직통 브레이크
편성 대수	3량, 4량, 7량, 8량, 15량 등 투입 선구의 상황에 따라 다양
주 운행 구간	일본 전역

2 개요

일본의 모든 전철화 구간을 주행할 수 있는 표준 근교형 전차

1950년대 중반 이후 국철이 지방 선로의 전철화를 진행할 때 지상 설비의 문제로 인해 교류 전철화를 추진한 결과, 각지에서 직류 전철화 구간과의 접속점에 절연 구간이 발생하게 되었다. 이에 따라 국철에서는 직류 구간과 교류 구간을 모두 주행할 수 있는 전동차를 생산해 내기 시작했는데 이에 맞춰 등장한 차량이 1960년에 등장한 근교형의 401·403·411·415·421·423계, 1962년에 등장한 급행형의 451·453·455·457·471·473·475계, 1964년에 등장한 특급형의 481·483·485계와 1967년에 등장한 581·583계이다. 이들 중 401·403계, 451·453·455계, 483계, 581계는 직류와 교류 50Hz 겸용 차량으로 교류 50Hz로 전철화된 도호쿠 지방에 투입되었고, 421·423계, 471·473·475계, 481계는 직류와 교류 60Hz 겸용 차량으로 교류 60Hz로 전철화된 호쿠리쿠와 큐슈 지방에 투입되었다.

1960년에 등장한 직교겸용의 401/421계는 급행형 전동차인 153계를 베이스로 하여 그린샤를 없애고 측면의 문을 3비차로 개조하고 크로스시트를 설치하여 열차 등급을 약간 낮춰 근교형 전동차라는 새로운 등급을 만들어냈다. 초기 401/421계는 저운전대 형태의 차량으로 생산되었으나 안전성 확보를 위해 고운전대형 차량이 등장하고 나서부터는 모든 차량이 고운전대로 생산되게 된다. 1965~66년에는 전동기의 출력을 강화한 403/423계 전동차가 등장하여 교류 50·60Hz에 모두 대응되는 415계가 등장하기 전인 1971년까지 생산되었다. 이전에 생산된 401·403계/421·423계는 415계가 등장하고 나서 415계에 편입되었다.

그러나 일본 동서의 교류 상용주파수가 달라 기존의 차량으로는 직통운행이 불가능하다는 문제점이 있어 국철에서는 교류 장치를 약간 개조하여 직류와 교류 50Hz 및 60Hz에 모두 대응되는 차량을 개발해 냈다. 이 결과 등장한 차량이 위에서 언급된 차량의 대표급 되는 근교형의 415계(1971년 등장), 급행형의 457계(1969년 등장), 특급형의 485계(1968년 등장)와 583계(1968년 등장)이다. 당시에는 전국에 신칸센이 깔리기 전이었으나 근교형 열차는 급행이나 특급과 달리 초장거리를 운영할 이유가 전혀 없었기 때문에 교류 50Hz 및 60Hz에 모두 대응되는 계열의 차량은 415계가 가장 나중에 등장하였다.

415계 계열이 등장할 당시 국철에서 직교겸용 근교형 전동차 전용으로 사용되었던 적갈색+베이지 도장을 '아카덴(赤電)'이라고 불렸다. 아카덴 도색은 1985년에 흰 바탕에 푸른 띠가 있는 도색(사진 첫번째 도색)으로 모두 변경되었지만, 도색이 등장한 당시 철도 동호인들에게 깊은 인상을 남겼다고 한다.

3 형식

다음과 같은 접수번대가 있다. 쌍둥이 차량으로는 413계와 417계가 있으며, 이 두 차량은 로컬선용 직교겸용 근교형 전동차이기 때문에 근교형 전동차의 3비차가 아닌 급행형 전동차의 2비차를 사용하고 있다는 것이 특징.

• 401·403계 : 1960년 도호쿠 본선 및 죠반선의 교류 전철화로 등장한 직류 및 교류 50Hz 대응 차량. 403계는 401계의 고출력 바리에이션으로 1965~66년 사이에 등장.
• 421·423계 : 1960년 가고시마 본선 및 닛포 본선의 교류 전철화로 등장한 직류 및 교류 60Hz 대응 차량. 423계는 421계의 고출력 바리에이션으로 1965~66년 사이에 등장.
• 415계 0번대 : 1971년~75년 생산분. 415계의 네임쉽.
• 415계 100번대 : 1978년 생산분. 좌석간격을 넓혔으며 113계 2000번대의 설계를 어느 정도 유용한 것이 특징. 유용이고 자시고 니들 원래 겉모습 똑같은 붕어빵 아니었어?(...)
• 415계 500번대 : 죠반선 혼잡완화를 목적으로 1982년 제조. 100번대의 설계를 유용했으며 초기에는 동일본에서 활동하다가 2007년경에 일부 편성이 큐슈로 넘어가기도 했다.
• 415계 700번대 : 1984~85년 생산분. 천장 형태 및 변압기 개량 등 마이너 체인지 모델. 죠반선에 투입된 일부 편성은 1985년 과학박람회 대비 수송력 증강을 위해 1985년 4량에서 7량화 개조를 받기도 했다.
• 415계 800번대 : 마개조차. 즉 정품이 아니란 소리다.(...) 일본 철도차량 정보를 쭈욱 보아왔다면 이미 익숙해졌으리라 생각되는 이름인 JR 니시니혼(...) 소유분으로, 원래 니시니혼은 415계가 없었으나 1991년 나나오선 직류 전철화와 더불어 이미 교류 전철화가 되어있는 호쿠리쿠선과의 직통운전, 특히 해당 선구에서의 보통열차에 운용하는 것을 전제로 113계에 485계의 교류장치를 가져다 붙이고 "니들만 415계 있냐? 우리도 415계 있다 ㅋㅋ" 며 415계라고 이름붙인 물건. 마개조차 주제에 415계의 한 패밀리로 인정받고 있다. 정품 이용자들이 왠지 피보는 소리 같지만 넘어가자 복돌이?
• 415계 1500번대 : 자동차계의 디자인 체인지처럼 이름은 유지하면서 외양이나 스펙을 바꾸는 것처럼 차량의 외관이나 내부 디자인, 차체 재질을 싹 바꾼 차량으로, 1986년~91년까지 생산된 최후기형 모델이다. 기존의 415계는 강철제 차량이었지만 1500번대는 스테인레스 재질로 제작되어 무게가 크게 감소했으며, 외관이나 채용된 기술은 이전에 생산된 211계 전동차에게서 영향을 많이 받았으며 대차는 아예 211계에 쓰이는 볼스터리스 대차를 그대로 가져왔지만, 스펙은 500번대와 700번대 수준을 크게 벗어나지 않도록 요구한 데다가(...) 기존 차량과의 호환성에 맞추기 위해 스테인레스 재질로 바꾸면서 얻은 이점, 특히 무게가 줄어들면서 향상될 수 있었던 추중비 증가로 인한 가감속 성능을 이 과정에서 다 날려버렸다.(...)

4 기타

• JR 히가시니혼의 415계는 E501·E531계가 증비되어 조반선을 거쳐 미토선에서도 2016년 3월을 마지막으로 현역에서 완전히 자취를 감췄다. 2016년 6월의 라스트런 이벤트를 마지막으로 완전히 퇴출되었다.
• 하지만 JR 큐슈의 415계는 811·813·817계가 등장했음에도 불구하고 가고시마 본선에서 퇴출되지 않고 시모노세키와 큐슈의 연락열차로 운영되고 있다. 811·813·817계는 교류 전용 전동차이기 때문에 직류 구간인 산요 본선과 교류 구간인 가고시마 본선의 연락열차로는 사용할 수 없기 때문. 물론 이 역할은 산요 신칸센이 담당하고 있긴 하지만
• 시모노세키~고쿠라구간의 연락열차 뿐만 아니라 하카타역~오무타역(가고시마 본선), 오이타 근교(닛포 본선)등에서도 활발하게 운행되고 있다. 가고시마 본선에서는 출근 시간대 최대 12량 편성으로도 운행한다.

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