[새로운 차량] 시험운용중 N700S는 영업운행에 사용하지 않나? N700에는 승객을 태우지 않는 편성이 있다

▶낮시간 시운전 시작

JR도카이가 개발한 신칸센 N700S확인시험차 J0편성(N700S確認試験車J0編成) 주행시험이 3월20일부터 시작했다.

원래는 하마마쓰공장(浜松工場)을 기반으로 시즈오카(静岡) 지역을 중심으로 야간 시운전을 해왔으나,

6월4일부터는 낮시간 시운전을 시작했다. 신오사카역(新大阪駅)에도 모습을 보이기 시작했다.

6월22일 심야에는 오이차량기지(大井車両基地)로 회송, 6월23일부터 도카이도신칸센(東海道新幹線)

모든 구간에서 시운전을 시작했다.

도쿄역에서도 J0편성을 볼 수 있으며, 6월말에는 산요신칸센(山陽新幹線) 구간에도 들어갔다.

 

J0편성 주행시험 중 현재는 기본성능시험 단계다. N700S는 Dual Supreme Wing 형태의 선두부와

실리콘 카바이드(SiC)소자를 사용한 VVVF인버터 주회로장치, 신형 대차, 6축 구동 모터, Full Active Suspension,

신형 팬터그래프 등 새로 개발한 부품을 많이 채용했다. 또한 대차진동감지 시스템과 지진 브레이크 개량,

소형. 대용량 리튬이온배터리 등 신뢰성과 안전성 향상이 설계대로 성능을 발휘하는지 확인하는 작업이다.

 

이 기본성능시험 과정에서 리튬이온배터리를 사용한 배터리 자력주행시스템 시험을 9월에 실시할 예정이다.

배터리 자력주행시스템은 N700S에 새롭게 탑재했으며, 리튬이온배터리 충전 전력을 써서 낮은 속도로

자력주행이 가능하여, 지진발생 때 오랜시간 정전이 생겼을 때 터널과 다리에서 지상으로 이동이 가능하다.

또한 10월에는 8량편성 주행시험을 할 예정이다. N700S는 4량을 1유닛으로 8량, 12량, 16량편성 등

융통성 있는 구성의 표준차량으로 국/내외 필요에 맞는 차량제공을 고려하고 있다.

 

N700S의 자세한 개발프로그램은 발표하지 않았으며, 기존 신칸센 차량개발 프로그램과 맞춰보면 기본성능시험 결과를

반영해서 N700S 양산차의 최종사양을 결정하여 2020년에 데뷔를 위한 설계, 제조를 시작할 걸로 보인다.

 

▶주행시험은 3년간 실시할 에정

J0편성의 주행시험은 이것으로 끝나지 않고 계속 시행, 장기 내구시험으로 이행한다.

이는 부품 등 내구성을 확인하기 위함이며 신칸센 차량에서는 1년 반에 걸쳐 45만km를 달렸다.

또한 대차에 대해서는 60만km를 주행하고 내구성을 확인한다.

이 때문에 양산차가 등장한 후도 내구성시험은 계속하며, J0편성 주행시험도 대체로 3년간 실시할 예정으로 보인다.

 

JR도카이에서는 J0편성의 주행시험을 마친 후도 시험연구 전용편승으로 활용한다고 발표했다.

즉, 이 편성은 영업운행에 사용하지 않는다는 의미다. 영업 가능한 설비를 갖춘 16량편성 신칸센을

비영업용 차량으로 보유하는 건 JR도카이뿐이다.

 

예전에 신칸센 차량에서는 신기술 개발을 위해 시험전용편성인 고속시험전철을 만드는 경우가 많았다.

예산을 억제하면서 효과있는 결과를 얻기위해 편성은 6~8량으로 짧으나, 한편으로 최첨단기술을 담았다.

또한 1990년대는 속도기록에 의욕있게 도전했다.

그러나, 첨단기술은 비용에 맞지 않게 영업차량에 반영되지 못하는 경우도 많다.

또한 신뢰성, 범용성 측면에서 영업차량에 채용하지 않는 경우가 많아서 고속시험차량은 ‘달리는 실험실’ 의미가 강했다.

 

한편, 영업열차용 기술시험은 영업운행 상태에 가까워서 정확도가 높은 데이터를 얻을 수 있는 건 확실하나,

영업용 편성을 개조해서 실시하는 게 일반적이다.

이러한 가운데 JR도카이는 영업차량과 같은 조건의 시험 전용편성을 가지고 있다.

사치스럽게 들릴 수 있지만, JR도카이에 있어 개발체제는 오랜 실적이 있다.

시험 전용편성 제1호는 300계9000번대 시작차 J1편성이다(등장 때는 J0편성)

J1편성은 300계 양산차가 등장 후 양산화로 개조하여 영업운행에 도입했으나, 2000년에 영업운행에서 빠졌으며

시험 전용편성으로 사용을 전환했다.

 

 

2002년에는 아이치현(愛知県)에 코마키(小牧)연구시설을 개설했다.

이 시설에는 신기술의 연구, 개발과 시뮬레이터 실험설비를 갖추고 있어서 개발속도가 빨라졌다.

그리고 이 신기술을 실제 주행시험하는 역할을 한 것이 300계J1편성이었다.

J1편성으로 시험한 주요 기술은 디지털ATC, 객차간 틈을 메우는 장치(全周ホロ), 차체경사장치,

간편화 싱글암 팬터그래프 등이었다. 이는 N700계용으로 개발한 것이다.

코마키연구시설과 J1편성의 연구, 개발성과를 살려서 2005년에 N700계 양산선행시작차인 Z0편성이 등장했다.

 

 

N700계 양산선행시작차 Z0편성은 다른 시작차, 양산선행차와 같이 기본성능 시험, 속도향상 시험을 실시한 후

약 1년 반에 걸쳐 장기 내구시험을 했다. N700계 양산차는 2007년에 등장했지만, 양산선행시작차에 비해

눈에 띄는 변화는 흡연룸 설치 정도로 차이가 적다. 이것도 코마키연구시설과 시험전용편성의 성과일 것이다.

그러나, N700계 양산차가 등장 후 양산선행시작차 Z0편성은 양산화 개조를 하지 않고 영업운행에는 투입하지 않았다.

즉, Z0편성이 시험연구 전용편성 제1호라고 할 수 있으며, Z0편성과 교대하여 300계 J1편성은 은퇴했다.

 

Z0편성은 중앙체결 브레이크 등 신시술 주행시험을 실시했다. 이들 신기술은 N700A(Advanced)에서 채용하고 있다.

Z0편성도 2014년에 N700A 타입으로 개조, X0편성으로 계속 주행시험을 했다.

이 X0편성 시험주행 결과를 반영한 것이 N700S가 된다.

N700S 확인시험차 J0편성은 실제 N700계 X0편성의 후속차량이 된다.

현재는 J0편성과 X0편성을 같이 사용한 시험도 하고 있지만, X0편성은 13년이 지나서 곧 은퇴할 것이다.

 

▶신기술 주행시험은 이미 시작했다

한편, J0편성의 신기술 주행시험은 이미 시작했으며, 6월부터 차기 궤도상태감시 시스템을 탑재하고

주행시험을 시작한다고 발표했다. 궤도상태감시 시스템은 영업차량에 탑재해서 주행 중 궤도상태를 계측하여

데이터는 실시간으로 중앙지령 등에 보내는 시스템이다.

 

 

이 시스템은 N700계 탑재했던 걸 진화시켰다. 현재 시스템은 레일 상하방향 차이만을 계측했지만,

차기 시스템은 상하방향뿐만 아니라 좌우방향 차이와 좌우 레일 사이 거리, 높이차를 계측할 수 있다.

 

N700S 양산차는 2020년부터 도입할 예정이나, N700A 사례를 보면 2020년 중반에는 N700S를 진화시킨 모델이 등장,

2030년 초반에는 N700S의 후속 차량 등장 가능성이 높다. 개발 사이클이 짧은 가운데 J0편성의 개발시험은

끊임없이 계속 진행할 것이다.

 

출처: 7월14일, 토요케이자이신문