신칸센 N700계 전동차

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신칸센 N700계 전동차(일본어: 新幹線N700系電車)는, 도카이도·산요 신칸센용으로 개발된 신칸센 차량이다. 300계·500계·700계를 대체할 차기 주력 차종으로서 2007년 7월 1일의 운전 시각표 개정과 동시에 영업운전이 시작되었다.

목차 1 개요 1.1 명칭 1.2 연혁 1.2.1 개발 1.2.2 영업운전 개시 1.3 투입 계획 2 구조·성능 2.1 외장 2.2 성능 2.3 내장 2.3.1 창문 2.3.2 좌석 2.3.3 차내설비 3 운용 3.1 향후

[편집] 개요

N700계는 700계를 기본으로 새로운 고속성과 쾌적성 그리고 환경 성능 향상의 양립을 목표로, 도카이 여객철도(JR 도카이)와 서일본 여객철도(JR 서일본)및 차량 메이커에 의해 공동 개발된 신칸센용 전동차다.

[편집] 명칭

개발 발표 당시에는 700N로 불렸고 N700계는 통칭이었지만, 2004년 5월 28일에 N700계가 정식 형식 명칭으로 발표되었으며, N은 new, next등의 의미를 담은 것이라고 한다. 덧붙여서, 동일본 여객철도(JR 동일본)에서는 1994년 이후에 제조된 신형 차량의 번호 앞에 'E'를 붙이고 있지만(East, 즉 JR 동일본을 의미), JR 도카이와 JR 서일본에서 앞에 알파벳을 붙인 형식은 N700계가 처음이다.

[편집] 연혁

[편집] 개발

일본 국유철도(국철)의 분할 민영화 이후, 신칸센의 서비스 향상을 도모한 JR 서일본은 최고속도 300km/h로 운행할 수 있는 500계를 개발했지만, 선형이 나빠 최고 속도가 270km/h인 도카이도 신칸센을 달리기에는 성능이 과도하게 좋았고, 1편성(16량)당 약 50억엔에 달하는 고비용이 문제가 되었다. 또한 당시의 주류 차량이었던 300계에 비해 차량마다 정원이 달라 운용의 공통화에 지장을 초래하는 등의 이유로 9편성 밖에 제조되지 않았고, 그 다음에는 범용성을 중시해 JR 도카이와 함께 최고속도 285km/h의 700계를 개발하게 되었다. 700계는, 최고속도가 220km/h에 불과한 100계의 대체 차량으로서 많은 편성이 제조되어 신칸센의 고속화에 크게 기여하였다.

그러나, 그 후 JR 서일본은 항공기와의 경쟁 때문에 500계와 동등한 최고속도 300km/h의 고속 성능을, JR 도카이는 시나가와역 개업에 따른 도카이도 구간 개수의 증가, 디지털ATC(ATC-NS)의 도입에 수반해 보다 높은 가감속 성능을 가지는 신차량을 요구하기 시작했다. 그 양 회사의 수요를 실현하기 위해 공동 개발된 것이 N700계이다.

현재, 도카이도 신칸센 구간에서는 전 구간의 약 1/3 정도의 구간에서만 최고속도인 270km/h을 낼 수 있지만, 틸팅 시스템을 탑재한 N700계는 지금까지 250km/h 제한이 걸려있던 곡선 반경 2500m인 구간(60곳)을 270km/h로 주행할 수 있어 전 구간의 약 2/3 이상에서 270km/h을 낼 수 있게 되었다. 이 틸팅 시스템의 탑재와 가감속 성능의 향상에 의해 도쿄-신오사카 간의 경우 종래의 500계·700계 노조미에 비해 5분 정도의 주행시간 단축을 달성했다.

신간선에서는 정차역이 1개소 증가할 때마다 소요시간은 대략 5분 가량 늘어나지만, 운전시각표 개정 후에 N700계로 운전하는 '노조미 100호'의 경우, 신요코하마역에 추가로 정차함에도 불구하고 소요시간이 4분 단축되었다(2시간 30분 → 2시간 26분).

[편집] 영업운전 개시

N700계는 2007년 6월 16일·17일·24일 시승회를 거쳐, 7월 1일에 있었던 운전시각표 개정과 함께 6편성(JR 동해 5편성(Z1Z5), JR 서일본 1편성(N1))이 영업 운전을 개시했다. 이 시점에서는 시나가와-하카타간 1편성, 도쿄-하카타간 2.5왕복(하행 2편성·상행 3편성), 도쿄-신오사카간 1왕복에 투입되었다. 이후로도 차례차례 '노조미'로 투입될 계획이며, 연말에는 약 30편성의 '노조미'등급에 사용될 예정이다.

영업 개시 당일에는 주요 역에서 출발식이 거행되었다. JR 동해에서는 시나가와역(6:00발 노조미 99호)·신오사카역(6:00발 100호)·나고야역(6:50 발 100호), JR 서일본에서는 하카타(12:28발 26호)·히로시마역(13:30발 26호)·오카야마역(14:06발 26호)에서 각각 출발식을 실시하였으며, 열차의 출발을 보류했다. 또, 도쿄역(6:00발 1호)에서는 꽃다발 증정식 뿐이었다. 덧붙여 오사카 투입용으로서는 첫번째 전동차인 '노조미 100호'의 1등차는, 발매 개시와 거의 동시에 매진되었다.

[편집] 투입 계획

2006년 5월 26일에 있었던 발표에 의하면 투입 계획은 아래와 같다.

• 2007년　JR 동해 15편성　JR 서일본 8편성
• 2008년　JR 동해 16편성　JR 서일본 1편성
• 2009년　JR 동해 11편성　JR 서일본 3편성
• 합계　JR 동해 42편성　JR 서일본 12편성 도합 54편성

비용은 JR 동해가 약 2,000억엔, JR 서일본이 약 600억엔이며, 2009년에는 도카이도·산요신칸센 직통 노조미 등급 전부를 N700계로 운용할 계획이다. 또 2010년 이후에도 투입을 검토하고 있다. 덧붙여서 규슈 여객철도(JR 규슈)도, 2011년 봄에 개업 예정인 규슈 신칸센-산요신칸센 직통용으로 N700계를 토대로 한 차량을 개발할 예정이다.

[편집] 구조·성능

[편집] 외장

선두부는 700계의 '에어로 스트림'형태를 개량한 '에어로 더블 윙'으로 불리는 형상으로, 길이는 10.7m 이다. 선두 형상의 길이를 억제하면서, 미기압 파형장의 피크를 나누는 것으로 최대치를 억제하여 소음의 억제와 선두차량의 정원 확보에 큰 역할을 하고 있다. 도장은 현행의 700계와 같지만 독자적인 엠블럼을 차체 측면에 내걸었다. 객실 창문은 경량화하면서도 충분한 강도를 확보하기 위해, 면적이 700계의 약 60% 정도로 소형화되었다. 행선지 표시기는 JR 도카이의 신간선용 전철으로는 처음으로 전광식(풀컬러 LED)을 채용했다.

또, 새롭게 개발한 고성능 세미 액티브 제진제어장치를 모든 차량에 설치하여 진동을 최대한 억제하였으며, 차량간에 전주(全周)다이어프램을 채용하여 연결부를 신축성 고무 소재로 거의 완전하게 가려 버리는 것을 통해 차체 측면의 공기 저항과 차량 내외의 소음의 경감을 달성했다. 이것은 결과적으로 에너지 절약에도 기여하게 되었다.

문은 양 선두차의 운전석측에 있는 승무원용 문와 승객용 문만 플러그 도어이며, 그 외는 모두 통상의 미닫이가 되어 있다. 이것은 소음 대책과 코스트 저감의 양립을 위한 구조이지만, 한 편성 안에서 플러그 도어와 미닫이가 혼재하는 드문 차량이 되었다.

팬터그래프도 0계 이래 기초중의 기초라고도 말할 수 있는 부분의 설계를 기본적으로 재검토하는 것을 통해 소형화·경량화를 도모했다. 또, 시제차량은 800계의 U-001 편성과 같이 카메라, 센서, 투광기로 구성되는 가선검측장치를 갖추었다. 그리고 차체 경사시 가선과의 접촉 상황등의 확인을 한 뒤에 제거되었다.

또, 표지등도 JR 도카이의 신칸센 영업용 차량으로서는 처음으로 HID램프를 사용하고 있다.

[편집] 성능

N700계의 기동가속도는 신칸센 차량으로서는 최고인 2.6km/h/s 으로, 대략 3분에 270km/h까지 가속하는 성능을 가지고 있다. 영업운전에서의 최고속도는 500계와 같은 300km/h 이다. 이것을 달성하기 위해 주전동기의 출력을 향상(275kW(700계) → 305kW)하여, MT비 (전동차(M차)와 부수차 (T차)의 비율)도 변경(12:4(700계) → 14:2) 했다.

브레이크는, MT비의 재검토에 수반해 700계로 사용되고 있었던 T차의 와전류 브레이크를 없애고 상용제동에서는 M차 14량의 회생제동으로 제동력을 얻도록 했다. ATC의 치환에 수반해 설치된 디지털 ATC(ATC-NS)가 탑재되어 제동거리와 폐색간격의 최적화를 실시한다.

또, 종래에는 250km/h 로 감속하여 주행해야만 했던 도카이도 구간의 R=2,500m 커브를, 최고속도인 270km/h으로 주행할 수 있도록 신칸센 차량으로서는 최초로 에어스프링에 의한 차체경사장치(최대 경사각1도)를 채용하였으며, 700계에서는 일부의 차량에만 탑재되고 있었던 세미 액티브 서스펜션을 성능 향상(700계：4모드 선택 전환 제어 → N700 계：무단계 제어)시켜, 모든 차량에 탑재하는 것으로 승차감의 개선을 도모하고 있다.

주행시의 에너지 소비도 고효율인 700계 보다 더 향상되어, 270km/h 주행시의 이용객 1인당의 소비 에너지가 13.23kWh(700계 14.7kWh, 100계의 220km/h 주행시 13.9kWh)될 것으로 예상되고 있다. 주행시험 결과, 예상치보다 10% 높은 에너지 절약 성능이 확인되었다.

대차는 이전과 같은 볼스터리스 대차다. 그러나 700계와는 달리, JR 서일본 편성이 되는 3000번대 차량도 JR 도카이와 같은 원통고무병용지지방식을 채용했다. 이것에 의해, 500계로부터 700계 7000번대·700계 3000번에 걸쳐 계속되어 온 축상지지방식 대차는 N700계에서 일단 끝나게 된다.

R=2500m의 커브가 존재하지 않는 산요신칸센 구간에서는 경사 기능을 OFF로 해 주행하지만, 완전하게 정지하는 것이 아니라 차체를 수평으로 유지하는 제어(0번제어 또는 수평제어)로 활용해 승차감을 향상시키고 있다.

[편집] 내장

세미 틸팅 장치 채용에 의해 전체 폭이 700계에 비해 20mm 좁아졌지만, 차체 벽면을 얇게 하는 등의 노력으로 700계와 같은 수준의 차내공간을 확보하고 있다. 반면, 창문은 700계보다 작다.

[편집] 창문

보통차는 TEIJIN제의 특수 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지 창문을 채용하고 있다. 종래의 복층유리 표면에 특수 폴리카보네이트(polycarbonate)수지 시트를 붙여 맞춘 콤퍼짓(composite) 타입보다 내구성이 강하고, 부재 사용량을 반으로 줄이는 등 단위면적당 질량을 약 30%정도 경량화하는 데에 성공했다.

[편집] 좌석

300계 이후의 차량은 편성중량 경량화를 위해 우레탄을 적층시킨 구조의 좌석을 채용했지만, 안정감 측면에서 평판이 좋지 않기 때문에 복합 용수철 구조로 개량되었다.

보통차 좌석의 등받이는 새로 개발된 폴리에스테르 쿠션이다. 우레탄에 비해 약 20% 정도 가볍고, 투습성도 뛰어나다. 또, 통근 전동차용 좌석보다 착석시 안정감이 향상되었다. 탄력성이 오래 가고 내구성이 뛰어나며, 폴리에스테르 소재로 제작되었기 때문에 완전 순환형 리사이클 시스템으로 재활용할 수 있다.

보통차의 경우 700계와 비교해서 좌석의 폭이 10mm 확대된 440mm로(중앙의 B자리를 제외), 1등차는, 새롭게 개발된 '싱크로나이즈드 컴퍼트 시트'가 채용되었다. 이것은, 리클라이닝과 함께 좌면 뒷부분이 내려가는 타입으로, 안정감이 개선되었다. 그 밖에도 휘도를 높인 독서등이나 발밑을 따뜻하게 하는 기능(레그 워머)을 새로 채용했다.

좌석에는 쿠라레 그룹제 매직 테이프와 '세프톤 컴파운드'도 사용되었다. 매직 테이프는 그린·보통 차량의 헤드레스트 커버용(이전부터)·좌석 표피 모서리 부분 고정용(이전부터)·좌석 표피 고정용(신규)·쿠션 패드용(신규)으로 채용되었다. 또, 스위밍 고글의 밴드나 점프로프의 줄 부분에도 사용되고 있는 '세프톤 컴파운드'는 좌석의 팔걸이에 사용되었다. 종래의 폴리카보네이트(polycarbonate)보다 부드러워져 촉감 향상이나 딱딱한 물체가 움직임으로써 발생하는 불쾌한 소리가 줄어들었다.

또, 테이블은 A4사이즈의 노트북 컴퓨터를 둘 수 있는 사이즈로 확대되어 양산차량에서는 1등차의 모든 좌석과 보통차의 창가(A, E자리)·맨 앞·맨 뒤 좌석에는 모바일용 콘센트가 설치된다. 1편성의 정원인 1,323명의 약 60%에 해당하는 수가 준비된다.

[편집] 차내설비

지상 설비가 완성되는 2009년 봄부터 무선 LAN에 의한 인터넷 서비스를 개시할 예정이다(지상에서 차내에는 2Mbps, 차내에서 지상에는 1Mbps가 될 예정). 다만 산요 구간에서는 터널의 수가 많기 때문에 개량비용이 높아지며, JR 후쿠치야마 선 탈선사고를 계기로 안전 대책을 무엇보다 우선할 방침이어서, 당장 개량 계획을 세울 수 없는 형편이기 때문에 일단은 도카이도 구간에서만 실시될 예정이다.

화장실은 모두 서양식으로 통일되는 것과 동시에, 신칸센 차량으로는 처음으로 오스트 메이트 대응 화장실이 설치되었다(11호차). 또, 일부 화장실에는 기저귀 교환대가, 11호차의 다목적실에는 베이비 체어도 설치되어 있다.

N700계 양산차량은 700계 이전의 차량과 달리 전좌석 금연이며, 강제배연장치·JR 도카이 코마키 연구시설이 개발한 광촉매 탈취 장치를 갖춘 흡연실(정원 24명)을 3·7·10·15호차의 데크 부분에 6개소 구비했다. 흡연실에 가까운 좌석은 흡연 희망자를 우선해 지정석권을 발행한다.

이 외, 철도차량으로서는 최초로 모든 승강구 부근과 운전실 출입구에 방범 카메라를 설치하여, 승무원실의 모니터에서 감시할 수 있는 시스템을 갖추었다. 이것은 승강구에 비치되어 있는 비상용 도어 콕이 장난으로 조작되는 경우가 많아 잦은 열차 지연의 원인이 되었으며, 전화실이나 흡연실 등의 개인실 부분이 증가하여 그런 공간을 악용하는 경우가 발생할 우려가 있어 이런 경우에 대해 방범 카메라에 의한 억제 효과를 도모하기 위해 도입되었다.

차내 조명에는 마츠시타 전공제의 LED 조명도 채용되었다. 한 편성마다 1등차의 통로에 26개, 운전석에 12대가 각각 채용되어 있다.

[편집] 운용

2007년 7월 1일부터 도쿄(시나가와)~하카타에 3왕복, 도쿄~신오사카에 1왕복씩 운용되고 있다. 동년 9월 1일부터는 도쿄~하카타 1왕복, 같은 달 21일부터는 도쿄~신오사카 1왕복이 추가로 N700계로 운행된다. 도쿄~신오사카를 2시간 20분대, 신요코하마~신오사카를 2시간 10분 이내로 달리고 있는 것은 N700계 뿐이다.

• 하행
  • 노조미 99호 시나가와 06:00→신오사카 08:19착/21발→하카타 10:45★☆
  • 노조미 1호 도쿄 06:00→신오사카 08:25착/27발→하카타 10:50★
  • 노조미 25호 도쿄 11:50→신오사카 14:27착/29발→하카타 16:52
  • 노조미 163호 도쿄 21:20→신오사카 23:45★
• 상행
  • 노조미 100호 신오사카 06:00→도쿄 08:26★
  • 노조미 26호 하카타 12:28→신오사카 14:51착/53발→도쿄 17:30
  • 노조미 28호 하카타 12:50→신오사카 15:28착/30발→도쿄 18:06(신야마구치역·후쿠야마역에도 정차)
  • 노조미 52호 하카타 18:54→신오사카 21:17착/20발→도쿄 23:45★

★：도쿄~신오사카를 2시간 20분 대, 신요코하마~신오사카를 2시간 10분 이내에 달리고 있는 열차

☆：N700계 도입과 함께 신설된 운전시각표.

그 이후에도 다음과 같이 투입되고 있다.

• 2007년 9월 1일부터
  • 노조미 29호 도쿄 12:50→신오사카 15:27착/29발→하카타 17:57
  • 노조미 6호 하카타 07:17→신오사카 09:51착/53발→도쿄 12:30(신야마구치역에도 정차)
• 2007년 9월 21일부터
  • 노조미 107호 도쿄 08:03→신오사카 10:40(시나가와는 통과)
  • 노조미 140호 신오사카 16:40→도쿄 19:16(상동)
• 2007년 10월 14일부터
  • 노조미 30호 하카타 13:22→신오사카 15:51착/53발→도쿄 18:30
  • 노조미 51호 도쿄 18:50→신오사카 21:27착/29발→하카타 23:57
• 2007년 11월 1일부터
  • 노조미 50호 하카타 18:25→신오사카 20:54착/56발→도쿄 23:29(신야마구치역에도 정차)
• 2007년 11월 2일부터
  • 노조미 5호 도쿄 6:50→신오사카 9:27착/29발→하카타 11:57
• 2007년 11월 8일부터
  • 노조미 19호 도쿄 10:13→신오사카 12:49착/51발→하카타 15:30(후쿠야마·신야마구치역에도 정차)
  • 노조미 161호 도쿄 21:00→신오사카 23:33
  • 노조미 40호 하카타 15:54→신오사카 18:28착/30발→도쿄 21:06(후쿠야마역에도 정차)
  • 노조미 110호 신오사카 7:16→도쿄 9:53(신요코하마는 통과)

700계나 300계 차량으로 운행하는 노조미나 히카리가 차량운용 사정상 N700계 차량으로 충당되는 경우가 있으며, 이 경우도 전좌석 금연이 된다.

[편집] 향후

2007년 가을 이후에도 도쿄 - 신오사카·하카타간 노조미로 차례차례 투입되고 있으며 2008년 봄까지 도쿄 - 하카타간 노조미 53개의 과반수가 이 계열(N700계)이 될 예정이다.

향후, 이 계열로 바뀔 것이 밝혀진 열차는 다음과 같다(2007년 11월 8일 현재).

• 2007년 12월 1일부터
  • 노조미 2호 하카타 6:23→신오사카 8:51착/53발→도쿄 11:30(신야마구치역에도 정차)
  • 노조미 49호 도쿄 17:50→신오사카 20:27착/29발→하카타 22:58(신야마구치역에도 정차)
• 2007년 12월 27일부터
  • 노조미 39호 도쿄 15:13→신오사카 17:49착/51발→하카타 20:30(후쿠야마·신야마구치역에도 정차)
  • 노조미 114호 신오사카 7:59→도쿄 10:33(신요코하마는 통과)
• 2007년 12월 28일부터
  • 노조미 141호 도쿄 18:03→신오사카 20:40(시나가와는 통과)
  • 노조미 16호 하카타 9:49→신오사카 12:28착/30발→도쿄15:06(신야마구치역·후쿠야마에도 정차)
• 2008년 1월 24일부터
  • 노조미 133호 도쿄 17:03→신오사카 19:40(시나가와는 통과)
  • 노조미 128호 신오사카 10:16→도쿄 12:53(신요코하마는 통과)
• 2008년 1월 31일부터
  • 노조미 111호 도쿄 8:46→신오사카 11:19(휴일 운휴)
  • 노조미 158호 신오사카 19:59→도쿄 22:36(토요일 운휴)

이 날부터 하루에 30편성이 이 계열로 운전된다(도쿄·시나가와⇔하카타 18개 도쿄⇔신오사카 12개).