★ 코레일 신형전기기관차 8200호대 차량 정보 ★

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코레일 신형전기기관차 8200호대 차량 정보.

90년대 말 코레일(당시 철도청)에서는 구형전기기관차 8000호대의 내구연한 만료를 앞 둠에 따라 구형전기기관차 8000호대를 대체할 전기기관차가 필요하게 되었고 철도청은 독일 지멘스(SIEMENS)사의 수주를 받고 대우중공업에서 한국철도의 환경에 걸맞게끔 신형전기기관차의 제작에 착수하게 된다.

그리고 1998년, 대한민국 철도에서 새로운 모습을 한 8100호대 신형전기기관차 2대가 출고하게 된다.

출고 후 시운전을 거쳐 영업운전에도 투입이 되었지만 다른 기관차들에 비해 축중이 매우 가볍기 때문에 공전(차륜이 헛도는)현상과 견인전동기와 MCB 등에서 단시간 보완이 어려운 각종 결함들이 발견되어 결국 8100호대는 2대만 생산이 되고 단종이 되며 구형전기기기관차 8000호대는 즉시 대체가 불가능해지면서 부랴부랴 내구연한을 10년 이상 연장하게 된다.

몇 년간 신형전기기관차의 제작이 없다가 현대정공, 대우중공업, 한진중공업 등 3개 철도차량 제작회사가 빅딜을 거치면서 현대로템으로 합병된 후 2000년대 초반에 들어서 다시 신형전기기관차의 제작에 착수하게 된다.

그리고 2003년, 8201호부터 8210호까지 우선 10대가 출고하면서 친환경적이면서 고속주행이 가능하며 여객열차와 화물열차 모두 견인할수 있는 객화겸용의 신형전기기관차 8200호대의 시대가 열리게 된다.

현재 신형전기기관차는 2009년까지 8201호부터 순차적으로 8283호까지 총 83대가 도입 되어 경부, 호남, 중앙, 태백, 영동선과 같은 전철화 노선의 주력 기관차로 발돋움 하였다. 또한 전라선과 경전선, 동해남부선 등의 복선전철화 개량과 더불어 추가 도입될 가능성이 높다.

고속주행(150km/h 이상)이 가능한 기관차에서 처음 도입된 Bo-Bo(2축 2대차)형식 대차와 디스크제동.

우리나라 철도차량의 경우 Co-co(3축 3대차)형식의 대차 보다는 Bo-Bo(2축 2대차)형식의 대차가 더 좋다고 한다. Co-Co 대차의 경우 3축 3대차인 만큼 대차의 축중이 Bo-Bo 대차보다 더욱 무겁기 때문에 고속주행 시 레일에 주는 손상이 크기 때문에 선로 수명이 단축된다.

하지만 Bo-Bo 대차의 경우 가벼운 축중을 사용하여 고속주행 시에도 레일에 주는 손상이 적기 때문에 선로 유지보수 비용 절감에도 효과를 볼 수 있다.

또한 우리나라에서 현존하는 기관차 중에선 8100호대와 더불어 최초이자 유일하게 디스크 제동을 채택하고 있다.

그렇기에 제동력이나 유지보수에는 디스크제동 보다 비효율적인 답면제동을 사용 하고 있는 디젤전기기관차나 구형전기기관차 8000호대와는 달리 신형전기기관차 8200호대는 제동력이 강하며 유지보수에도 용이한 디스크제동을 채택하였다.

컴퓨터 시스템 연동으로 차량 운행기록, 고장기록, 검수기록 등을 관리.

정보화 시대에 걸맞게 컴퓨터를 이용한 기술의 장점을 살려 컴퓨터 시스템 연동을 통하여 검수 분야에서 차량 관리를 보다 신속하고 체계적이며 용이하게 관리할 수 있다. 구형차량의 경우 일일이 직접 찾아내서 확인을 해야 했지만 신형전기기관차 8200호대의 경우 노트북 하나로 번거로움을 없앴다.

신형전기기관차 8200호대 운전실.

기존의 디젤전기기관차나 구형전기기관차 8000호대 보다 넓은 시야확보가 가능하다. 또한 효율적인 버튼이나 기기 배치 등을 통하여 기관사 단독승무(1인승무)가 가능하게끔 설계가 되었다.

운전실 MMI 모니터.

컴퓨터 연동 시스템을 사용하는 MMI 모니터도 정보화 시대의 추세에 따라 구형차량들과는 달리 신형차량 답게 신형전기기관차에 도입 되었다.

MMI 모니터의 역할은 기관사에게 열차운행과 관련하여 각종 정보를 표출한다. 운행속도, 객차전원(HEP), 견인전동기 부하상태와 MCB(주회로 차단기) 부터 열차고장 정보, 차량 고장시 고장 원인과 고장 처치법을 나타낸다. 열차운행 중 각종 상황별에 따른 기관사의 신속한 대응이 가능하다.

또한 고장 후 기록이 MMI에 남게되어 열차운행이 종료된 이후 검수에서는 MMI 모니터에 기록된 차량의 고장 위치와 고장 원인을 확인한 후 신속히 차량의 정비가 가능하다.

운전실 ATP 모니터.

철도의 고속화에 따른 신호 개량으로 경부선과 호남선에서 기존의 신호체계인 ATS에서 조금 더 보완된 ATP로 점차 개량함에 따라 신형전기기관차 8200호대에도 ATP가 설치되어 있다. 2008년 이후 출고 된 8256호부터 8283호는 현대로템에서 스위스 안살도(ANSALDO)라는 회사의 제품을 수주 받아 ATP 설비를 처음부터 설비를 갖춰 출고 하였으나 2008년 이전에 생산된 8201호부터 8255호는 출고 당시 ATP 설비를 갖추지 않았으나 2008년 말 부터 2009년 초까지 국산(우진산전) 제품을 채택하여 모든 차량에 개조 작업을 완료 하였다.

기존 아날로그 스위치 취급 방식에서 ATP 모니터가 설치 되면서 ATS 확인, 복귀, 신호현시 변경 취급 등을 ATP 모니터에 터치하는 방식으로 전환하였으나 간혹 터치 후 모니터에서 인식이 제대로 되질 않아 기관사들이 불편함을 호소하였고 조만간 버튼으로도 취급이 가능하도록 기관사석에 버튼을 추가로 설치하는 개조 작업이 예정 되어있다.

운전실 GPS.

2007년 11월부터 시범운행을 거쳐 2008년 7월 부터 전격으로 기관사 단독승무가 시행됨에 따라 기존 2인승무(기관사 2인 혹은 기관사 1인+부기관사 1인) 보다 근무환경이 열약해짐에 따라 근무환경 개선 차원에서 운전실에 GPS를 설치하였다.

운전실 GPS는 기관사석 측벽에 설치되어 있으며 해당 열차의 열차번호을 입력하면 해당 열차의 정차역과 운행 노선의 제한속도와 시설물 등의 위치를 음성과 화면으로 동시에 안내한다. 또한 각 분기마다 열차운행계획이 개편 될 경우 개편 되는 시간표에 맞춰 각 기관차사업소에서 USB로 GPS를 업데이트 할 수 있다.

운전실 보조주간제어기.

단독승무의 경우 동승하는 기관사 혹은 부기관사가 없이 기관사 본인 혼자서 승무를 하기 때문에 입환 시 외부 시야를 봐줄 사람이 없다. 그렇기에 측면 창문을 열고 기관사가 밖을 보면서 보조주간제어기를 사용하여 입환을 할 수 있게끔 운전실에 설치가 되어있다.

에너지 효율성을 높인 회생제동과 공기제동.

신형전기기관차 8200호대의 경우 기관차 중에선 유일하게 3VF 인버터제어 방식에 교류 3상 유도전동기를 사용하고 있다. 3VF차량에 교류 3상 유도전동기를 사용하는 차량은 발전제동에서 한단계 더 개선된 회생제동을 사용할 수 있다. (구형전기기관차 8000호대는 Chopper제어 방식에 직류 직권전동기 사용)

발전제동의 경우 제동 시 발생한 열에너지를 대기로 날려버리는 반면 회생제동은 쓰고 남은 전기 에너지를 다시 전차선으로 송전하여 인근에 운행 중인 전기철도 차량이 사용할 수 있거나 혹은 전차선의 전압을 다소 안정시켜줄 수 있다. 그렇기에 전력 사용량이 줄어든다는 점이 장점이다.

공기제동의 경우 철도차량의 가장 기초적이자 필수로 사용하는 제동방식이라 자세한 설명은 생략.

다만 열차운행 중 기관사가 상황에 따라 공기제동과 회생제동을 병행하거나 혹은 따로 분리해서 사용을 할 수 있게끔 되어있다. (그러나 운전규정에서 평상시 회생제동과 공기제동을 분리해서 사용할 경우 운전규정 위반)

발전차 생략이 가능한 신형전기기관차 8200호대 객차전원공급장치(HEP).

무궁화호나 새마을호와 같은 여객열차를 타다 보면 객차의 맨 앞칸 혹은 맨 뒷칸에 일반인들은 함부로 들어갈 수 없는 독특한 차량이 있는데 그 차량이 발전차라한다. 발전차는 여객열차의 맨 앞칸 혹은 맨 뒷칸에 함께 조성되어 경유를 사용하여 발전기의 모터를 가동하여 발생하는 전기에너지를 객차전원 케이블을 통해

객실 조명, 객실 냉난방, 화장실, 출입문에 사용되는 전력을 공급한다.

하지만 신형전기기관차 8200호대의 객차전원공급장치를 연결하여 운행하면 여객열차에 별도의 발전차 연결이 필요 없다. 그렇기에 발전차에 사용되는 유류비와 유지보수 비용을 절감할 수 있으며 경유를 사용하여 매연을 배출하는 발전차와는 달리 전기 에너지만을 사용하는객차전원공급장치는 상당히 친환경적이며 탄소 절감에도 효과를 볼 수 있다. (참고로 같은 신형전기기관차인 8100호대는 객차전원공급장치가 없다는 점이 큰 차이)

그러나 운행 중 전차선 전압이 불안정하거나 기관차 자체 고장이 발생할 경우 전원공급이 중단 된다. 그렇기에 신형전기기관차 8200호대로만 항상 반복운행(경부선, 호남선 일부열차, 충북선 모든 열차 등)을 하는 열차에서만 발전차 생략을 하고 있으며 경부선, 호남선 대부분의 열차와 중앙선, 태백선, 영동선을 운행하는 열차에선 항상 발전차를 조성하여 운행하고 있다.

또한 열차운행 중 객차전원공급장치의 고장 시 문제 발생과 관련하여 책임자에 대한 규정이 아직 별도로 정해져 있지 않아 기관차 승무원이나 열차 승무원, 검수원 등 모두 객차전원공급장치의 사용을 달가워하지 않는다. 그렇기에 객차전원공급장치 사용의 보편화는 좀 더 많은 시간이 필요할 듯 싶다.