1. 50Hz? 60Hz? 뭣하러 나눠?
일본의 도쿄를 동과 서로 나누어 동쪽은 50Hz, 서쪽은 60Hz를 사용한다. 사실 전기제품의 경우 전압만 지원하면 서로 다른 주파수의 전기를 쓸 수는 있으나 주파수에 따라 성능이나 수명이 저하되는 문제점이 발생한다. 이는 전동차도 마찬가지라 처음 교류전철화가 되었을 당시 도쿄 동쪽의 죠반선은 50Hz대응의 401계, 도쿄 서쪽의 칸몬터널 구간은 60Hz에 대응하는 421계로 나누어 제작되었다. 하지만 기술이 조금씩 발전하면서 굳이 50/60Hz대응을 나눌 필요 없이 50/60Hz에서 모두 사용할 수 있는 차량을 개발해 운용이나 검수 관리의 효율화를 도모하고자 했다. 따라서 455/473계가 457계, 481/483계가 485계로, 581계가 583계로 바뀌었으며 근교전동차는 403/423계의 딱 중간에 위치하는 415계의 형식이 부여되어 71년부터 제작되었다.
2. 전차선이 깔려있으면 어디든지 간다.
서로 다른 주파수를 사용하는 전기기기의 상호 차이점은 역시 전압을 강하시켜주는 변압기의 차이가 가장 크다. 423계와 403계의 차이도 주변압기를 빼면 거의 동일하기 때문에 415계는 이 두 주파수 방식을 모두 사용할 수 있도록 대응된 TM14형 주변압기를 장착했다. 대부분의 기기는 403/423계를 기초로 해 71년부터 제작이 시작되었는데 74년부터는 113계/115계와 함께 소폭의 업그레이드가 이뤄지기 시작해 냉방화, 유니트식 창문 섀시, 롱시트 착좌감 개선, 1968년에 발생한 카네미 절연유 유출사건의 교훈으로 냉각유에 독성(PCB성분)을 제거한 실리콘유를 사용한 신형 주변압기, 냉방화로 인한 전동발전기(MG)출력 강화, 운전실 및 제어대 편의성 개선 등 대폭적으로 개선되어 제작되었다.
- 415계도 초기엔 아카덴 도색으로 운용되었다. 사진의 415계는 민영화 후 JR이 리바이벌 도색으로 운행한 사진이다.
- 415계의 실내. 평범한 근교형 전동차의 모습이다.
3. 71년부터 민영화 이후까지. 끈질기게 생산되다.
415계는 71년부터 수요가 생길 때 마다 계속 생산되어 86년 1500번대까지 15년간 생산된다. 직교류 차량이 워낙 비싸고 대체할 수 있는 기술이 마땅찮기 때문에 같은 형식으로 계속 제작되었는데 최 후기인 1500번대에 와서는 스테인리스 차체와 볼스터리스 대차를 사용해 71년 초도분과 86년 최후기분이 속만 빼면 완전히 다른 차량이 되어버리게 되었다. 71년부터 86년까지 생산된 형식은 아래와 같다.
- 0번대
71년부터 77년까지 총 77량이 제작되어 큐슈와 죠반선 지역에 골고루 배치되었다. 동력차 부분은 0번대, 공기압축기와 화장실을 갖춘 부수차(Tc)는 쿠하 411형 300번대의 형식으로 제작되었다. 초기 생산분은 무냉방으로 도입되었지만 74년부터 냉방화를 비롯한 대규모 업그레이드가 이루어졌고 초기형도 77년까지 냉방화 개조가 완료되었다.
- 100번대
415계나 여타 다른 근교형 전동차들의 좌석의 좁은 폭과 피치를 달라진 일본인 체형에 맞춰 개선한 타입으로 먼저 생산된 417계를 참고하여 폭을 930mm에서 1040mm로, 간격(피치)를 1420mm에서 1490mm로 개선했다. 1984년부터는 죠반선의 7량편성의 도입으로 인해 중간 부수차가 추가되면서 전동발전기의 출력도 늘렸고 도색도 적13호 도색에서 아이보리+청색 띄의 죠반선 전용 도색으로 변경되어 총 112량이 제작되었다.
- 415계 100번대(큐슈지역)의 차내.
- 100번대 역시 전형적인 근교형 전동차의 모습을 하고 있다.
- 500번대
80년대 들어 죠반선의 혼잡도가 크게 증가하면서 추가된 형식으로 실내가 모두 롱시트로 되어있다. 1982년부터 총 96량이 제작되었다.
- 500번대의 실내(큐슈). 화장실 옆에 크로스시트를 빼면 한쪽에 11열짜리 길~~다란 롱시트가..
- 700번대
죠반선에 500번대를 증비했지만 여전히 터져나갈듯한 죠반선의 혼잡도에 84년 츠쿠바 만국박람회(EXPO)가 열리면서 혼잡도가 한층 더 높아짐에 따라 죠반선 열차의 15량화를 추진하면서 84년 긴급 증비된 형식이다. 총 52량이 제작되었으며 죠반선에서만 운용되다가 퇴역해 현재는 남아있지 않다.
- 1500번대
민영화 직전인 86년 노후차량들의 교체를 위해 제작된 형식. 1500번대는 800번대와 함께 2편에서 설명.
4. 칸몬터널, 죠반선에서 고르게 활약
415계는 죠반선 지역과 큐슈-혼슈를 오가는 칸몬터널 구간에서 활약했다. 죠반선 지역의 415계는 도쿄 중심의 우에노에서 출발하기 때문에 혼잡도가 매우 높아서 7량편성과 조합해 4+4+7의 15량편성으로 운용되거나 미토선 같은 죠반선 연선의 직교류 구간에서도 운용되었으며 큐슈 지역에서는 칸몬터널 뿐만 아니라 산요본선 오고오리(현재의 신야마구치)나 큐슈 전역에서 운용되었다. 민영화 시기에 생산된 1500번대와 JR서일본이 113계를 개조해 만든 800번대를 제외한 강철제 차량의 경우 퇴역이 진행되어 죠반선 지역에서는 2007년 모든 강철제 차량이 퇴역하였으며 500번대(롱시트)의 일부는 JR큐슈로 양도되었다. 한편 큐슈지역의 415계는 100번대, 500번대 차량이 상당수 운용되고 있다.
- 죠반선 415계의 퇴역 고별운행 모습. 큐슈와는 달리 죠반선은 츠쿠바익스프레스 등 경쟁이 치열한 곳이라 비싼 직교류 차량임에도 E531계와 같은 차량 세대교체가 빨리 이루어졌다.
- 큐슈에서 운행중인 415계. 칸몬터널 구간 뿐만 아니라 가고시마본선, 닛포본선과 같은 큐슈 관내의 보통열차로도 활약하고 있다.
- 글 : 송승학
- 사진 : 김성수, Wikipedia, 일철연 공동사진DB
