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봄바디어 알스톰 HHP-8

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목차

1. 개요

봄바디어 알스톰 HHP-8은 암트랙과 MARC(메릴랜드 통근 철도)에서 사용하기 위해 봄바디어와 알스톰이 제작한 고속 여객용 전기 기관차이다. 이 기관차는 1996년 암트랙의 주문으로 개발되어 1999년부터 2001년까지 15대가 생산되었으며, 아셀라 익스프레스 열차와 유사한 외관을 가졌다. HHP-8은 노스이스트 코리더에서 운행되었으나 낮은 신뢰성으로 인해 2015년에 퇴역했고, MARC는 2018년까지 지멘스 차저로 교체했다. 일부 HHP-8은 캡 카로 개조되어 운행 중이다.

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봄바디어 알스톰 HHP-8
기본 정보
파란색과 은색 기관차가 오렌지색 줄무늬를 하고 3중 선로에서 7개의 2층 객차를 끌고 있다.
2014년 오든턴 역의 MARC 4915호
제작사봄바디어, 알스톰
제작 년도1999년 - 2001년
총 생산량암트랙: 15대
MARC: 6대
AAR 차륜 배치B-B
UIC 분류Bo’Bo’
전체 길이(연결기 포함)
전력 공급가공 전차선
전기 시스템25 kV 60 Hz AC
12.5 kV 60 Hz AC
12 kV 25 Hz AC
집전 방식듀얼 팬터그래프
견인 전동기4 × Alstom 4-FXA-4559C
기관차 제동 장치전기: 회생 제동 및 저항 제동
마찰: 축당 2개의 디스크 브레이크
안전 장치차내 신호, ACSES
운영 기관암트랙 (이전)
MARC
차량 번호암트랙: 680-694 (이전 650-664)
MARC: 4910-4915
공식 명칭HSEL (고출력 전기 기관차)
비고MARC 차량은 운행 중, 암트랙 차량은 보관 중. 일부 암트랙 차량은 NPCU로 전환됨.
기술 정보
대차 간 거리10.74 m
고정 축거2.84 m
전체 높이 (지붕)4.407 m
전체 높이 (팬터그래프 상승 시)7.468 m
축중25.29 t
주 전동기4-FXA-4559C 3상 교류 전동기
주 전동기 출력1,500 kW × 4기
설계 최고 속도217 km/h
최고 운전 속도201 km/h
정격 출력6,000 kW (연속 정격)
제동 방식회생・발전 제동、전자기 공기 브레이크

2. 역사

암트랙(Amtrak)은 1999년부터 2001년까지 보스턴과 워싱턴 D.C.를 잇는 노스이스트 코리더 노선에 HHP-8 기관차 15량을 투입했다. 이 기관차는 외관상 동 시기에 도입된 아셀라 익스프레스 고속열차와 유사했지만, 고정 편성 열차가 아닌 기존 객차를 견인하는 순수 전기 기관차로 설계되었다. 도입 목적은 기존 EMD에서 제작한 AEM-7 기관차를 보완하고, GE에서 제작한 GE E60 전기 기관차를 대체하기 위함이었다.

그러나 HHP-8은 잦은 고장과 그로 인한 높은 유지보수 비용 문제에 직면했다. 결국 암트랙은 노후된 AEM-7 기관차의 후속 기종을 도입하면서, 차량 종류를 통일하여 유지보수 비용을 절감하기 위해 HHP-8도 함께 교체하기로 결정했다[28]. 후속 기종인 지멘스 제작 ACS-64가 2013년부터 순차적으로 도입됨에 따라, 암트랙 소속의 HHP-8은 2014년 11월 7일 운행을 마지막으로 모두 퇴역했다.

한편, 메릴랜드주의 통근 철도인 MARC에서도 암트랙과 동시에 HHP-8 기관차 6량을 도입했다. 이 기관차들은 노스이스트 코리더 선로를 이용하는 펜 라인의 워싱턴 D.C.와 볼티모어 근교 구간 통근 열차에 투입되었다. MARC 소속의 HHP-8 역시 지멘스에서 제작한 디젤 기관차인 차저로 교체되어 2018년까지 퇴역할 예정이었다.

2. 1. 도입 배경

암트랙은 1971년 5월 1일 미국 내 대부분의 민간 여객 철도 서비스를 인수하며 출범했다. 암트랙 운영 노선의 핵심은 워싱턴 D.C.와 보스턴 (매사추세츠주)를 뉴욕 경유로 잇는 약 735.47km 길이의 노스이스트 코리더였다. 이 노선은 초기에 워싱턴 D.C.에서 뉴욕을 거쳐 뉴헤이븐 (코네티컷주)까지만 전철화되어 있었고, 뉴헤이븐과 보스턴 사이의 나머지 약 252.67km 구간은 디젤 기관차가 열차를 견인했다.

1990년대 들어 암트랙은 워싱턴 D.C.와 보스턴 간 고속철도 서비스인 '아셀라 익스프레스'를 도입하기 위한 대규모 프로젝트를 진행했다. 이 프로젝트의 일환으로 기존에 전철화되지 않았던 뉴헤이븐-보스턴 구간의 전철화 공사가 이루어졌다. 전철화 구간이 보스턴까지 연장되면서, 암트랙은 뉴헤이븐 동쪽 구간에서 일반 여객 열차를 견인할 새로운 전기 기관차가 필요하게 되었다.

당시 암트랙이 보유하고 있던 기존 전기 기관차 모델인 EMD AEM-7과 GE E60은 더 이상 생산되지 않았으며, 특히 GE E60 기종은 퇴역을 앞두고 있는 상황이었다. 이에 암트랙은 '아셀라 익스프레스' 제작사인 봄바디어와 알스톰 컨소시엄에, 해당 고속열차와 디자인은 유사하지만 기존 객차를 견인할 수 있는 새로운 전기 기관차 생산을 의뢰했다. 이렇게 개발된 HHP-8 기관차는 기존 EMD에서 제작한 AEM-7 기관차를 보완하고, GE에서 제작한 GE E60 기관차를 대체하기 위해 도입되었다.

2. 2. 개발 및 도입

HHP-8(상단)과 ''아셀라 익스프레스'' 동력차(하단)의 시각적 유사성은 의도적인 디자인 선택이었다.

1996년, 암트랙은 ''아셀라 익스프레스'' 고속열차와 함께 15대의 HHP-8 기관차를 주문했다. 이 기관차들은 1999년부터 2001년 사이에 제작되었다.[6] HHP-8은 아셀라 동력차와 비슷한 외관을 가졌지만, 고정 편성 열차가 아닌 기존의 객차를 견인하는 독립적인 전기 기관차로 설계되었다. 이 차량들은 EMD AEM-7을 보완하며 암트랙이 GE E60 전기 기관차의 퇴역을 시작할 수 있도록 했다.[7][8] 암트랙은 이 기관차를 직접 구매하는 대신, 필립 모리스 캐피탈로부터 금융리스 방식으로 임차하여 사용했다.[9]

기관차의 초기 형식 지정은 "고마력 기관차, 8,000(공칭) 마력"을 의미하는 HHL-8이었으나,[10] 이후 HHP-8로 변경되었다.

암트랙의 주문과 함께, 메릴랜드주의 통근 철도인 MARC 역시 6대의 HHP-8을 도입했다.[5] MARC는 이 기관차를 페리빌과 워싱턴 D.C. 사이의 노스이스트 코리더 구간을 운행하는 펜 라인 서비스에 투입했다.

암트랙은 HHP-8을 보스턴과 워싱턴 D.C. 사이의 노스이스트 코리더에서 주로 운행했으며,[11] 각 기관차는 2009년 기준으로 약 1,000,000마일의 운행 거리를 기록했다.[12] 그러나 2002년에는 ''아셀라 익스프레스'' 열차와 마찬가지로 대차 부품의 균열 문제로 인해 15대 모두 일시적으로 운행이 중단되기도 했다.[13][14]

잦은 고장과 높은 유지보수 비용 문제로 인해, 암트랙은 AEM-7 기관차의 후속 기종 도입과 함께 HHP-8도 조기 교체하기로 결정했다.[28] 새로운 지멘스 제작 ACS-64 기관차가 2013년부터 순차적으로 도입되면서, 암트랙의 HHP-8은 2014년 11월 7일 운행을 마지막으로 모두 퇴역했다. MARC 소속의 HHP-8 역시 지멘스에서 제작한 차저 디젤 기관차로 교체되어 2018년까지 퇴역할 예정이었다.

2. 3. 운행 중단 및 퇴역

암트랙(Amtrak)의 HHP-8은 낮은 신뢰성으로 인해 운용에 어려움을 겪었다.[12][28] 잦은 고장과 이에 따른 유지보수 비용 증가는 기관차 도입 10년 만에 교체를 검토하게 만드는 주요 원인이 되었다. 암트랙은 노후화된 AEM-7 기관차와 함께 HHP-8을 교체하여 차량 종류를 표준화함으로써 도입 및 유지보수 비용을 절감하고자 했다.[12][28] 단기적으로 HHP-8은 예비 차량으로 유지될 예정이었다.[12]

이에 따라 2010년 10월, 암트랙은 HHP-8과 AEM-7을 모두 대체하기 위해 지멘스에서 제작한 ACS-64 기관차 70대를 주문했다.[15] 새로운 ACS-64 기관차는 2013년부터 순차적으로 도입되기 시작했으며[15][28], 암트랙의 HHP-8은 2015년 2월 9일을 마지막으로 운행을 중단하고 모두 퇴역했다.[16] 퇴역한 HHP-8 기관차들은 보관 상태로 전환되었으며, 새로 도입된 ACS-64 기관차(650–664호)와의 번호 중복을 피하기 위해 기존 번호 대신 680–694호로 재지정되었다.[17]

한편, 2019년에는 담배 회사인 필립 모리스(Philip Morris)가 암트랙을 상대로 소송을 제기했다. 필립 모리스는 임대 계약 조건 위반을 이유로 암트랙이 퇴역한 HHP-8 15대 중 8대를 부품용으로 사용했다고 주장했다.[18] 이 소송은 2021년에 양측의 합의로 마무리되었으나, 구체적인 합의 조건은 공개되지 않았다.[19]

메릴랜드주의 통근 철도인 MARC에서도 6량의 HHP-8 기관차를 운용했다. 이 기관차들은 워싱턴 D.C.와 볼티모어 근교를 잇는 펜선의 통근 열차에 투입되었다. MARC의 HHP-8 역시 지멘스 차저 디젤 기관차로 교체되어 2018년까지 퇴역할 것으로 전망되었다.[28]

2. 4. MARC의 개량 사업

2016년 보고서에 따르면 MARC는 HHP-8 기관차를 퇴역시키고 지멘스 차저 기관차로 교체할 계획이었다.[22] 그러나 MARC는 2017년에 HHP-8 기관차의 개조 프로그램을 시작하며 계획을 변경했다.[23] 이 개조는 HHP-8 기관차 운행에 문제를 일으켰던 장비 냉각 문제를 해결하기 위한 것이었다.

2017년 9월 기준으로, 이 프로그램에 따라 개조된 첫 번째 HHP-8 기관차가 인도되어 성공적인 테스트를 마쳤다.[24] 2018년 3월에는 첫 번째로 개조된 HHP-8 기관차가 약간의 소프트웨어 문제 수정을 제외하고는 주요 문제 없이 3주 동안 운행되었으며, 두 번째 HHP-8 기관차의 개조 작업이 진행 중이었다.[25]

2018년 6월 기준으로, 두 번째 HHP-8 기관차는 신뢰성이 가장 낮았던 전력 제어 부품을 교체하고 운행을 다시 시작했다. 해당 기관차의 나머지 업그레이드는 2018년 말까지 완료될 예정이었다. MARC는 보유 중인 나머지 HHP-8 기관차도 모두 업그레이드할 계획을 세웠다.[26]

3. 설계

보스턴 사우스 스테이션의 아셀라 리저널


트렌턴으로 진입하는 암트랙 HHP-8 653호


암트랙 161호 열차


MARC 4912호 기관차


MARC 4911호 기관차


MARC 544호 기관차


HHP-8은 양쪽에 운전대가 있는 고속 여객용 기관차로 설계되었다. 길이는 약 20.42m, 폭은 약 3.05m이며, 높이는 선로에서 팬터그래프를 제외한 지붕까지 약 4.27m이다. 이는 기존의 AEM-7 기관차보다 약 4.88m 더 길지만, E60보다는 짧다. 기관차의 무게는 약 99790.24kg이다.[2] 차체는 스테인리스강으로 제작되었으며, 6 MJ의 충돌 에너지를 흡수할 수 있는 구조를 갖추고 있다.[2]

미국 북동부 회랑(Northeast Corridor)의 다양한 전철화 시스템에 대응하기 위해, HHP-8은 세 가지 다른 전압에서 운행할 수 있도록 설계되었다. 이는 25kV 60Hz AC(보스턴-뉴헤이븐 구간), 12.5kV 60Hz AC(뉴헤이븐-뉴욕 구간), 그리고 12kV 25Hz AC(뉴욕-워싱턴 D.C. 구간)이다.[2]

전기 추진 시스템은 알스톰이 제작한 프랑스 국철(SNCF)의 BB 36000 '아스트라이드' 기관차 시스템을 기반으로 한다.[4] 각 차축마다 GTO 소자를 사용한 인버터가 1개씩 배치되어, 총 4개의 1.5MW급 3상 비동기 견인 전동기를 구동한다. 이를 통해 총 6MW(약 8,000마력)의 출력을 낸다. 제동 시스템으로는 공기 브레이크 외에도 회생 제동과 저항 제동(발전 브레이크) 기능을 갖추고 있다.[2]

설계상 최고 속도는 135mph(217km/h)이지만, 실제 운행에서는 미국 연방 철도청(FRA)의 Tier 1 안전 기준에 따라 최고 속도가 125mph(201km/h)로 제한되었다.[2][5]

4. HHP-8C (캡 카)

기존 차량의 수명을 연장하고 에어로 차량 도입 지연에 대응하기 위해, 암트랙은 퇴역한 HHP-8 기관차 일부를 개조하여 운전 객차(캡 카)로 활용하는 방안을 추진했다.[20][21] 2023년부터 개조된 차량의 시험 운행이 시작되었으며, 이 차량들은 HHP-8C로 명명되었다.[20][21]

이 개조 프로젝트는 본래 2022년에 운행이 확장된 에단 알렌 익스프레스 노선 투입을 목표로 두 대의 기관차를 개조하는 것으로 시작되었다. 첫 번째로 개조된 차량(원 차량번호 691번, 초기 개조 후 90691번, 최종 9750번)은 작업 초기 약간의 어려움을 겪었으나 성공적으로 완료되었다. 2024년 7월 기준으로, 암트랙은 이 개조 프로그램을 최대 8대까지 확대하는 것을 검토하고 있다.[21]

5. 논란

암트랙에서 운용한 HHP-8은 잦은 고장 문제에 시달렸으며, 이로 인해 보수 비용이 지속적으로 증가하는 어려움을 겪었다. 결국 암트랙은 AEM-7의 노후화에 따른 후속 기종 도입 시, 차종 통일을 통한 보수 비용 절감이라는 명목 하에 HHP-8 역시 조기 교체 대상에 포함시키는 결정을 내렸다[28]. 이는 HHP-8 기관차의 신뢰성 및 유지보수 문제가 심각했음을 보여준다. 후속 기종인 지멘스제 ACS-64가 2013년부터 순차적으로 도입됨에 따라, 암트랙 소속 HHP-8은 2014년 11월 7일 운행을 마지막으로 모두 퇴역하였다.

참조

[1] 서적 McDonnell-Locomotives-2nd
[2] 웹사이트 APPENDIX 5 : Design Data : High Horsepower Electric Locomotive (for Amtrak, MARC) http://www.sonic.net[...] Bombardier Transportation
[3] 웹사이트 Building the Infrastructure for Acela Express https://history.amtr[...] 2016-02-25
[4] 간행물 Traction électrique https://books.google[...] Presses polytechniques et universitaires romandes 2008
[5] 간행물 Caltrain Electrification Project http://sonic.net/~ml[...] 2000-08
[6] 웹사이트 Five memorable Amtrak locomotives https://www.trains.c[...] 2024-08-05
[7] 서적 Cudahy-Hudson
[8] 서적 Amtrak By the Numbers
[9] 뉴스 HHP-8 "Cannibalization" Generates Lawsuit https://www.railwaya[...] 2019-11-11
[10] 간행물 From GG1 to E60 to AEM7 to HHL-8 1999-09
[11] 서적 All Aboard: The Complete North American Train Travel Guide https://books.google[...] Chicago Review Press 2011-11-24
[12] 웹사이트 Amtrak Fleet Strategy : Building a Sustainable Fleet for the Future of America's Intercity and High-Speed Passenger Railroad http://www.highspeed[...] 2010-02
[13] 웹사이트 Amtrak sideline more locomotives because of defect https://www.nytimes.[...] 2002-08-16
[14] 뉴스 High-Speed Trains Shut Down Again https://www.washingt[...] 2002-08-16
[15] 웹사이트 Siemens AG bags $466-mn order from US railroad company Amtrak http://www.domain-b.[...] domain-b.com 2010-10-29
[16] 서적 Philip Morris Capital Corporation v. National Railroad Passenger Corporation http://archive.org/d[...]
[17] 웹사이트 Amtrak City Sprinter Class ACS64 Electric Locomotive For Amtrak's North East Corridor (NEC) High Speed Passenger Service http://www.mobility.[...]
[18] 뉴스 HHP-8 "Cannibalization" Generates Lawsuit https://www.railwaya[...] 2019-11-11
[19] 웹사이트 Settlement Ends $93M Suit Over Amtrak Train Lease https://www.law360.c[...] 2021-06-29
[20] 뉴스 News photo: Amtrak HHP8 tests as cab car https://www.trains.c[...] 2023-12-03
[21] 웹사이트 Amtrak Motive Power Roster https://on-track-on-[...] 2024-06-01
[22] 웹사이트 MARC replacing electric locomotive fleet with high-speed diesels https://www.railwaya[...] 2015-08-12
[23] 웹사이트 MARC Riders Advisory Council Meeting Minutes: April 20, 2017 https://mta.maryland[...] 2017-04-20
[24] 웹사이트 MARC Riders Advisory Council Meeting Minutes: September 21, 2017 https://mta.maryland[...] 2017-09-21
[25] 웹사이트 March 15, 2018 Minutes https://mta.maryland[...] 2018-03-15
[26] 웹사이트 June 21, 2018 Minutes https://mta.maryland[...] 2018-06-21
[27] 문서 APPENDIX 5 : Design Data : High Horsepower Electric Locomotive (for Amtrak, MARC) http://www.sonic.net[...]
[28] 웹사이트 Amtrak awards $466 million contract for 70 new electric locomotives http://www.amtrak.co[...] アムトラック (Ref:ATK-10-141a) 2010-10-29


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