- 상위 문서 : 철도차량 관련 정보, 디젤기관차
| 코레일의 디젤전기기관차 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 취소선 : 해당 차량번호 할당 차량 전체 차적 삭제 및 폐차 (일부 차량 보존) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
목차
1 개요
미국 'EMD'[1]에서 개발한 디젤전기기관차. SD40을 바탕으로 해외 철도규격에 맞게 체적과 중량을 줄인 수출용 모델이다. 당시 동구권, 서구권, 그리고 제3세계를 가리지 않고 불티나게 팔린 베스트셀러 기관차로 수출형 모델의 숙명인 완벽한 현지화를 지원하여 협궤, 표준궤, 광궤 각각의 모델이 존재한다. SD40이 아메리칸 스타일 3,000마력급 표준 기관차라면 GT26CW는 그 외 국가 철도의 3,000마력급 디젤-전기 기관차 표준으로 자리잡은 기종. SD40에 비해 체적과 중량이 줄어들었지만 그건 미국 기준이고 타 국가에서는 평균 이상이다.
GT26CW / GT26CW-2로 분류된다. GT26CW-2는 GT26CW의 파생형으로 국내의 경우, 현대로템과 한국철도차량에서 라이선스 취득 후 제작하였다. -2 의 의미는 대쉬2 공정이 적용된 파생형 모델이라는 의미지, 단순히 총괄제어가 추가된 것이 아니다. 이 파생형 모델이 나오면서 총괄제어 기능을 추가한 것.
EMD제 디젤 기관차 특유의 간지폭풍 구동음도 빼놓을 수 없다. 철도는 소음공해의 주범이라는 나쁜 인식을 심어 주는 데에도 한몫 했지만, EMD 특유의 마치 이대로 폭발해버리지 않을까 싶을 정도로 힘차고 우렁찬 특유의 구동음은 그야말로 철덕들을 매료시키기에 충분하다. 어렸을 적 수많은 꼬마들철덕 꿈나무들 상당수 포함에게 뭔가 무서운[2], 그러면서도 경외감(...)이 들게 만들어준[3] 일등 공신이라고 할 수 있겠다. 게다가 특대의 구동음은 속도, 즉 모터의 회전수에 따라 구동음이 결정되는 3VF방식의 전동차나 구동음과 모터음의 구분이 그다지 뚜렷하지 않은 저항제어 및 쵸퍼제어와는 달리, 놋치를 1단씩 올릴 때마다 소리도 같이 커진다. 멀리서도 들리는 웅장한 특대 사운드는 풀놋치 주행시 들리는 구동음이고, 여기에 섞여 슈슈슈슉 하고 들리는 휘슬 소리는 같이 달려 있는 터보챠져의 소리이다. 또한 밤이 되면 중저음 영역의 특성상 소리가 더 또렷하게 들리고 멀리까지 퍼지기 때문에 야간열차 특유의 구슬프고 애절한 느낌도 받을 수 있다는 건 덤. 특히 야간열차로 기관차 바로 뒤에 연결된 객차 연결부위에서 우렁차게 퍼지는 구동음을 듣고 있으면 내가 지금 여기서 뭐하고 있는지 따위의 생각도 들 정도.
2 설명
2.1 제원
| 제작사 | EMD외 다수[4] |
| 제작시기 | 1967년 10월 ~ 2009년(추정) |
| 제작대수 | 1,298대 |
| 대차형식 | C-C (Co'Co') |
| 궤간 | 협궤, 표준궤, 광궤 |
| 고정축거 | 1,016mm |
| 전장 | 62피트 2인치 (18.94m) |
| 전폭 | 10피트 4인치 (3.14m) |
| 높이 | 12피트 6인치 (3.8m) |
| 중량 | 265,000파운드 (120,000kg) |
| 연료 탑재량 | 3,200 US갤런 (12,000리터) |
| 엔진 | 1x EMD 16-645E3 터보디젤, 3,300마력 (2,240kW) |
| 발전기 | AR10 |
| 견인전동기 | 6x D77/78 직류직권전동기 |
| 기어비 | 62:15 / 57;20 |
| 최대속도 | 105km/h / 150km/h |
| 견인력 | 46,750lbf (207,954N) |
3 엔진
EMD의 역작으로 평가받는 EMD 645 시리즈 중 16-645E3 터보차져 인터쿨러 엔진을 사용한다, 좌, 우 각각에 실린더 8개씩이 대칭 배치된 16기통 직접분사 2행정 방식의 모델. 645 시리즈는 단류소기 방식 덕분에 완전한 소기 작용이 가능하고 유닛 인젝터 방식의 무기 분사 방식이 적용되어 있어 일반 디젤기관에 비해 압축비가 1:14.5로 높게 설정되어 있다. 또한 터보차져의 장착으로 연료 소모량이 크게 절감되는 효과를 보고 있다. 엔진 최대 출력은 3,300마력이며 실제 구동출력에 3000마력 정도 기관을 돌려 얻는 회전력을 부수 교류발전기에 공급하여 전기 에너지로 변환시킨다. 교류발전기에서는 약 200마력 정도를 소모해 차량의 타 전장품을 가동하고 나머지는 동력변환 과정에서 자동 소진된다.
4 전이충격
이 기관차는 가속할 경우, 7100~7400호대는 약 60km/h, 7500호대의 경우 약 40km/h 속도(± 1~10km/h)에서 로 내부 전동기의 회로가 바뀐다.
EMD 발전기/전동기 세트 특성이자 모든 직류직권전동기로 추진하는 기계의 특징인데, 전동기의 코일은 일단 브러쉬로 인해 전기가 단속되며, 이 과정에서 유도기전력이 발생하는데 이 때의 저항을 최대한 줄여보면 [math] X_L = 2 \pi fl [/math]이어서 전동기의 속도가 빨라질수록 브러쉬에 의해 단속되는 시간이 짧아짐에 따라 기계적인 스위칭 주파수가 상승, 코일의 등가저항이 상승해 출력을 높이지 못하게 된다. 이를 방지하기 위해서 코일을 짧게 할 경우 [math] Bdl = \mu n i [/math] 에 따라 자기장이 약해저 출력은 낮아지고 전기만 깎아먹는다. 이를 해결하기 위해 직권전동기에 복권회로를 추가한 형태의 외분권 복권전동기를 사용하는데, 초기 운전시에는 직권전동기로 작동해 높은 토크로 출발이 가능하게 하고 직권설정에서의 출력에 한계가 올 경우 복권회로로 전환해 회전자 유도전압을 낮추어 추가적으로 추진력을 얻을 수 있도록 한다.
EMD GT26CW의 경우 직류직권전동기를 사용하므로 이러한 등가전압 분배를직 전동기의 직권-복권 전환이 아닌 전동기의 직병렬제어를 사용해 제어하게 된다. 출발 시에는 2직3렬로 구동하다가 6병렬의 과정이 진행될 때 전동기의 회로가 전부 분리되었다가 다시 재연결되는데, 이 때 전동기가 무전원 상태에서 굴러가게 됨에 따라 백토크가 순간적으로 발생한다. 접속회로 전환시에는 발전기 부하가 다시 상승하는데다 병렬로 바꾼 전동기회로 특성상 고전류 저전압 부하[5]이기 때문에 이에 맞게 작동하기 위해 엔진 속도가 조금 늦어진다. 이 상태에서 놋치를 올릴 수도 있으나 병렬로 전환되어 회전자 유도전압이 낮은 상태인 전동기는 주면 주는대로 전기를 사용하기 때문에 엔진과 발전기를 손상시킬 위험이 크다.
요약해서 말하자면, 전이가 되는 동안에는 견인전동기 회로가 차단되어 차축이 잠시 아무런 동력을 받지 않는다. 이 때 살짝 충격이 발생하게 된다. 기관차마다 차이가 조금씩 있으나 평균적으로 1초가 소요된다. 여객열차의 경우 발차 이후에 잘 나가다가 갑자기 뭔가 쿵 하고 앞으로 쏠리는 느낌을 느끼는 경우가 있는데, 이것이 바로 기관차의 전이충격이 객차로 전해지는 것이다.
최근에는 발차 이후 잘 나가다가 60km/h 부근에서 놋치를 빼고 타행운전을 하는데, 잠시 후에 다시 풀놋치로 올리는 것으로 보아 전이가 발생하는 60km/h 직전에 놋치를 내렸다가, 전이된 후 다시 올리는 방식으로 대처하고 있다. 의외로 효과가 있지만, 이는 기관사가 해당 차량에 대해 얼마나 잘 알고 있는지, 숙련도에 따라서 달라진다.[6]
4.1 전이충격을 최소화하는 방법
아래 서술한 방법들은 현직에서 실제로 사용하고 있는 운전법이다. 다만 이 운전법이 전이충격을 100% 없애는 것은 아니며, 운전법들의 목적은 어디까지나 최소화하는 것임을 명심할 것.
1. 발전차를 가능한 기관차의 바로 뒤에 조성
이 차량을 사용하는 여객열차의 경우 대부분 발전차가 바로 뒤에 연결되어 있다. 연결기의 인장성이 좋고 무게가 객차보다 상당히 무거운 발전차를 사용해 충격을 완화하려는 목적으로 조성하는 것이다. 이를 통해 다소 과격한 주행에서도 전이충격의 발생 시 그 충격이 객차에 덜 가게 된다.
2. 전이 전까지 6단 이상으로 주행하지 않음
최근에는 열차다이아 상 잘 사용하지는 않으나, 과거에는 자주 사용하였으며, 요즘에도 종종 사용하는 것을 목격할 수 있는 방법.
실수로 타이밍을 놓쳐 전이시 놋치를 낮추지 못하더라도, 충격을 조금이나마 줄여줄 수 있는 방법이다. 8단 상태에서 발전전압은 대충 1,200V 부근인데, 전이 이후 전동기가 재 연결되는 순간 이전처럼 1000V~ 대의 등가전압이 아닌 ~600V 대의 전동기 등가전압을 가지므로 남은 전압차 만큼 전동기에 고전류가[7] 흘러 운좋으면 그냥 뒤로 넘어지고 운나쁘면 모듈이 폭사하거나 전동기가 폭사하거나 엔진이 순간 부하급등에 부조를 일으킬 수 있다. 6노치 운전중에는 엔진의 속도가 다소 낮아지므로 발전전압이 낮아져 이런 일은 드물게 된다.
3. 전이가 되는 특유의 계전기 소리가 들리는 순간 놋치를 2~3노치로 내린다.
그 다음으로 타이밍 잘잡고 쓰면 정말 부드러운 전이를 보여줄 수 있는 방법으로, 기본적인 원리는 2직3병렬에서 6병렬로 전환시 전동기의 등가전압에 최대한 가깝게 주 동력 발전기의 전압을 내리는 것이다. EMD 엔진은 2행정이나 엔진의 구조로 인해 기름을 안주면 꽤나 빨리 느려지므로 놋치를 시기적절하게 내려주는 것으로 발전기 전압을 내릴 수 있다. 그러나 차량마다 전이 속도가 다르고 언제 전이가 일어나는 지 감을 잡아야 신호음을 들을 수 있으므로 많은 시행착오를 거쳐야 한다.
5 운용
1967년 10월부터 생산되어 2009년도에 생산이 종료됐다고 추정중이다. 세계구급으로 워낙 많이 수출되어 정확한 생산종료 날짜가 확인되지 않는다. 총 1,298대가 생산되었으며 알제리, 호주, 브라질, 이란, 이스라엘, 모로코, 나이지리아, 파키스탄, 페루, 남아공, 터키, 유고슬라비아, 짐바브웨, 그리고 대한민국에서 도입하였다.
타 국가의 경우 EMD 해외공장 생산 등으로 도입하여 관련 정보가 많은 데 비해 철도청 도입분은 대다수를 현대로템에서 라이선스 생산하는 바람에 해외에서 알 수 있는 정보가 상대적으로 부족해서 해외쪽에서는 신기하게 바라보기도 한다.
여담으로 크로아티아 독립전쟁 당시 크라이나-세르비아 공화국 측에서 군용 장갑열차로 운용된 전례가 있다.
터보차져가 없는 버젼의 G26CW 기관차를 가져다가 열차 전체를 방탄처리하고 장갑을 두른채 Krajina Express 라는 장갑열차의 견인기로 사용되어
크로아티아 독립전쟁은 물론, 보스니아 내전에서도 활약했었으나, 1995년 크라이나-세르비아 공화국이 크로아티아에 흡수됨과 동시에
Krajina Express도 함께 단명하고말았다.
떡장갑 업그레이드 후의 모습 ㅎㄷㄷ
5.1 국내 운용
한국철도의 얼굴마담을 40년 넘게 해오고 있다. 하지만 경부고속철도 개통 및 경부선 전구간 전철화 이후에는 그 역할은 KTX와 ITX, 8100, 8200호대 전기기관차 쪽으로 넘어갔다.
대한민국 철도청에서는 전철화가 되지 않은 간선의 고속화를 위해 GT26CW와 GT26CW-2형을 모두 도입하여 운용하였다. 여객 및 화물견인에 두루 사용되었고 7500호대를 제외한 차량들은 기어비를 조정하여 고속 여객견인에 맞도록 특별히 조정하였다. 차량은 모두 코레일로 승계되었으며 2008년부터 순차적으로 퇴역이 진행중이다.
5.1.1 7100호대
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| 구도색 |
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| 신도색 (미개조) | 신도색 (개조) |
GT26CW형. 최대속도 150km/h. 7101-7140호까지는 1975년부터 1978년까지 GM-EMD사 제작, 7141-7185호는 현대차량주식회사, 7186-7190호는 현대정공 제작이다. 7170-7180호까지의 11량은 총괄제어가 가능하나 실제로 총괄제어 운전에 투입된 사례가 드물 만큼 보기 힘들다. 7125~7190호는 운전실 좌측 상단에 CCTV 카메라가 설치되어 있으며, 부기관사석 앞쪽 출입문을 뒤쪽으로 옮기고, 난간 가운데에 계단을 설치하는 것으로 개량하였다.
90량까지 도입될 만큼 많은 수를 자랑하고 있었으나, 유난히 수난을 많이 당한 번대이기도 하다. 7116호가 1993년 3월에 발생한 구포 무궁화호 열차 전복 사고로 대파되면서 차적에서 끝내 빠지게 되었다. 이후 7123호가 중앙선 단촌역 구내에서 7528호와 정면 충돌하면서 둘 다 결번되었다. 한 달도 안 되어 7103호는 상당 부분이 부식되어 운행이 불가능한 상태에 빠져 차적이 삭제되었다. 7109호는 1999년 9월 분천역 - 승부역 구간에서 집중호우로 선로가 유실되는 바람에 운행 도중 탈선 및 대파되어 차적에서 빠지게 되며 86량이 남게 되었다.
2008년부터 내구연한 만료로 인해 무려 36량이 차적 삭제되었고, 남은 차량들도 내구연한 만료 등의 사유로 점점 폐차되고 있으며, 극히 일부 차량이 남아 있다. 차적삭제된 차량 중 일부는 전시 목적으로 보존되고 있는데, 7160호는 김유정역에 코레일 CI도색 그대로, 7129호는 호랑이도색으로 재도색한 후 차량번호를 3102호로 바꾸어 신거역 인근에 전시중이다. 7134호는 화천 열차펜션 기관차로 유치되어있다. 10량은 낡은 부품을 교체하고 재조립하여 파키스탄에 수출하였다.
7102호, 7104~7107호, 7112~7113호, 7115호, 7118~7119호는 2013년 6월 30일 폐차되었다.
7122호, 7154~7155호는 2014년 7월 31일 폐차되었다.
7181~7182호, 7184~7185호, 7187~7188호, 7190호는 2015년 폐차되었다.
7121호, 7124~7128호, 7130~7131호, 7136~7137호, 7139호는 2018년 폐차 예정.
7153호는 2022년 폐차 예정.
5.1.2 7200호대
| 400px |  |
| 구도색 | 신도색 |
기존 7500호대에서 일부를 차출해 치차비를 7100, 7300, 7400호대와 동일한 57:20으로 낮춘 고속형 기관차이다. 총 40량 개조. 과거 청백도색과 호랑이도색 둘 다 가지고 있었다고 한다.
현재는 내구연한 만료로 7239~7240호를 제외하고 모두 폐차된 상태이다. 예정대로라면 남은 2량은 2020년에 폐차 예정.
7205~7206호, 7208호, 7212~7214호, 7216호, 7218호, 7228호, 7232~7233호, 7236~7237호는 2013년 6월 30일 폐차 되었다.
7222호는 운행도중 산사태에 휩쓸려 탈선하는 바람에 거의 폐차직전의 상태가 된걸 부산정비단에서 6개월 25일동안 원상태로 되돌려놓았다. 7235호는 1994년 건널목에서 유조차랑 충돌직후 불에 타버리는 바람에 운전실배반이 완전히 손실되어 버리다 못해 언더프레임굴곡까지 생겨서 7222호하고는 다르게 바로 폐차. 7217호는 점촌역에서 901호와 보존중이였으나, 901호는 풍기역으로 이동하였고 점촌역 체험학습장이 취소되어 끝내 폐차되었다.
5.1.3 7300호대
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| 구도색 | 신도색 |
GT26CW-2형 디젤 기관차. 7100호대와 비교하여 동기구동 회로가 추가됐고 총괄제어 역시 가능하다. 1989년부터 총 83량 도입. 2016년 현재 66량이 운행중이다. 도입 당시 청백도색을 하고 있었으며 당시엔 유일하게 에어컨이 달려있었다
7301~7305호는 운전실 좌측 상단에 CCTV 카메라가 설치되어 있으며, 부기관사석 앞쪽 출입문을 뒤쪽으로 옮기고, 난간 가운데에 계단을 설치하는 것으로 개량하였다.
7301~7312호는 2014년 12월 ~2016년 3월 폐차 되었다. 7301호는 철도기념물로 보존 되었다
7313~7325호는 2017년에 폐차 예정.
7326~7331호는 2018년에 폐차 예정.
7311호가 1991년 10월28일 우정의 문화열차로 도색되서 전용 기관차로 운행다가 연말에 원래도색으로 돌아왔다.
7379~7383호가 관광열차 전용 기관차로(서해금빛열차, 해랑, 남도해양관광열차) 차출되었다.
7318, 7319호가 레이디버드 전용 기관차로 운행하다 원래도색으로 돌아왔다.
5.1.4 7400호대
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| 구도색 | 신도색 |
1990년대 후반에 생산된 GT26CW 계열의 막내기. 1997년부터 2000년까지 도입되었다. 동차형 열차가 DHC 말고는 사실상 없는 거나 마찬가지였던 상황이라 기관차 견인형이 주류였으며 특대형 중에서도 가장 최근에 나온 7400호대가 자료 사진 목적으로 자주 이용되었다.
GT26CW-2형 기관차. 7300호대의 개량형으로 롤러베어링의 채택. 운전실 냉방설비 기본장착 등의 차이점이 있다. 총 84량 도입. 차번의 경우 7401호~7444호까지는 이전부터 쓰였던 명조체 계열의 차번을 채택 하였으나, 이후 출고된 열차부터는 고딕체 계열 차번을 채택하였다. 다른 특대들 하곤다르게 7401호부터 7443호까지만 현대모비스 제품이고, 7444호 부터는 현대로템 제품이다.
7408호는 2002년 5월 1일 전라선 여수역을 출발하여 서울역으로 향하던 새마을호 162열차가 운행하는 도중 율촌역, 삼례역, 함열역 인근 건널목에서 세 번 사망사고를 낸 이력이 있는 기관차다.
7435호는 남북철도연결행사당시 개성까지 새마을호를 견인한 이력이 있다.
7430호는 현재 율촌역 무궁화호 탈선 사고로 인해 차량이 대파되어 폐차가 확정되었다.
7481호는 2014년 11월 15일 7400호대 기관차 최초로 무사고 100만km를 달성하였다.
가장 마지막으로 생산되었기에, 이 차량이 퇴역하려면 기존의 동일 계열 디젤기관차의 수명으로 보았을 때 2040년이 되어야 완전히 퇴역하게 된다.
5.1.5 7500호대
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| 신도색 | 7500/7600호대 전용 신도색 |
초기형 및 중기형은 GT26CW형, 후기 도입분은 GT26CW-2형. 화물열차 견인을 목적으로 도입하였기 때문에[8] 치차비를 62:15로 조정하여 최고속도가 105km/h로 줄면서 견인력은 3,300마력이 되었다. 간선 중량화물 견인이나 고속성능이 필요하지 않은 노선의 여객열차 견인에 투입된다. 총 96량 도입. 이 중 7501~7544호 사이 차적이 삭제되지 않은 차량은 재생 공사 및 차번 교체 등 차량 대수선을 거쳐 내구연한이 연장되어 영업에 재투입된 차량들이며, 7557~7576호는 후기 도입분이다.
7548~7551호, 7556호는 2013년 6월 30일 폐차되었다.
7574~7576은 고속철도차량 구원기로, 고속선 운전을 위해 ATC(TVM430)장치가 추가되어있다. 언제 사고가 발생할 지 모르기 때문에 이 차량들은 정규영업운전에 투입되지 않으며, 평소에는 차량사업소나 조차장 등에서 입환을 담당하고 있다.
7577~7583호는 한국철도시설공단의 차량들이다.
2012년 말 7500호대 전용도색이 나와 상단 우측의 사진과 같이 도색을 변경하고 있다. 동호회에서는 보통 고추장도색이라고 부른다.
5.2 관련 문서
- ↑ Electronic Motive Division(현재 Diesel)의 약자로, 'Electro-Motive Engineering Corporation'이라는 사명으로 1922년에 창립된 회사였으나 1941년에 우리에게 자동차 회사로 잘 알려진 GM에 흡수되어 우리에게 친숙한 EMD라는 사명으로 개칭한다. 하지만 2010년에 우리에게 포크레인 제작업체로 유명한 캐터필러사에 팔아버리고 사명의 D를 Diesel로 바꾸었다.
- ↑ 이 기관차의 구동음은 굉장히 커서 저만히 기관차가 달려오면 어린이들은 물론 성인 여성들, 일부 남성들까지도 깜짝 놀라며 귀를 온 힘을 다해 틀어막게 하는 저력을 보여준다.
- ↑ 전철은 특유의 레일 유격을 대차가 지날 때의 소리 외엔 별다른 특이점은 없고 동차형 새마을호는 생김새도 멋지고 빨랐으나 소리는 뭔가 약간 모자란 구동음을 갖고있었지만, 그시절 무궁화호나 통일호, 비둘기호를 이끌고 달려오는 거무튀튀한 노랗고 초록색 도색을 가진 특대형의 위엄찬 구동음과 속도는 특유의 우락부락한 생김새와 시너지 효과를 일으켜 다른 열차들과 비교를 불허하는 포스를 뿜어냈다.
- ↑ 해외 라이선스 생산.
- ↑ 전동기 6개의 회전자 유도전압이 직렬로 된 상태에서 병렬이 되면 1/2 으로 떨어지며 그 전압차만큼 다시 전류가 흐른다.
- ↑ 위에서도 언급하였으나, 전이가 되는 속도 영역은 차량마다 다르다. 따라서 전이충격을 최소화하려면 해당 차량이 어느 속도에서 전이가 되는지, 차량의 상태 등에 대해서도 잘 알고 있어야 한다.
- ↑ 대충 9500A 이상.
- ↑ 현재 코레일에서는 500번대를 화물용 기관차 번호로 사용하고 있다.