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서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차

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1. 개요

서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차는 서울 지하철 4호선 등에서 운행하는 전동차로, 기술적 사양, 분류, 배속, 운행 구간, 도입 역사에 따라 여러 유형으로 나뉜다. 1993년에 최초 도입되어, 차체는 스테인리스강을 사용하고, 제어 장치, 대차, 전원 공급 계통, 승무원 안내 시스템 등을 갖추었다. 401~426편성은 직류 전용, 450~471, 481~485편성은 직교류 겸용으로 운행하며, 2022년부터 4차분, 2024년부터 5차분이 순차적으로 도입되었다. 1~2차분 차량은 개조를 거쳤으며, 2025년까지 4차분, 5차분 차량으로 교체될 예정이다.

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서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차
기본 정보
오이도역을 출발하는 483편성
4000계 3차 차량
차량 이름서울교통공사 4000호대 전동차
운영 회사서울교통공사
사용 노선서울 지하철 4호선, 안산선, 과천선
제작 회사현대정공, 대우중공업, 현대로템, 다원시스, 우진산전
제작 년도1993년 4월~1994년 4월, 1994년 4월~12월, 2020년 7월~10월, 2022년 12월~2025년 2월, 2024년 5월~2025년 중반기, 2027년 예정
총 제작량65개 편성 650량
운행량46개 편성 460량
차량 제원
편성량수10량
편성 정원1576명 (좌석 528명, 입석 1048명)
차량 길이20,000mm
차량 폭3,200mm
차량 높이4,480mm (팬터그래프 접힘 시)
차량 무게33.1t(Tc), 42.24t(M), 26.5t(T1), 32.0t(T2)
편성 무게362.4t
궤간1,435mm
바닥 높이1,150mm
차체 폭3,120mm
차체 높이3,750mm
차륜 직경860mm
차체 재질스테인리스강 (1,2,3차 차량), 알루미늄 (4,5차 차량)
1량당 정원148명 (선두차), 160명 (중간차)
전기 및 동력 장치
전기 방식직류 1,500V (1~5차 차량), 교류 25,000V 60Hz (1(교직류차량), 2(교직류차량), 3,4차 차량)
주 전동기VVVF-GTO(미쓰비시): 200 kW (지속 정격) / 230 kW (1시간 정격)
VVVF-GTO(알스톰): 220 kW
VVVF-IGBT(다원시스)
VVVF-IGBT(우진산전)
VVVF-IGBT(현대로템)
VVVF-IGBT(도시바 PMSM)
주전동기 종류VVVF-GTO (401~426, 452~462, 464~465, 468, 469편성)
VVVF-IGBT (개조차량 · 3차 차량 · 4차 차량, 451, 463, 466, 467, 470, 471, 481~485편성, 신 450~470편성, 신 401편성~426편성)
기어비1·2차 차량 101/16=1:6.31, 3/5차 차량 99/14=1:7.07, 4차 차량 미상
구동 방식WN 구동 방식
제어 방식VVVF 인버터 제어 (1C4M)
제동 방식회생 제동 병용 전기지령식 제동
성능
기동 가속도3.0 km/h/s
영업 최고 속도ATC 구간 80 km/h, ATS 구간 100 km/h
설계 최고 속도100 km/h
감속도3.5 km/h/s (상용), 4.5 km/h/s (비상)
편성 총 출력4,000 kW
안전 장치
신호 장치ATC (서울 메트로 4호선, 과천선 구간), ATS (안산선 구간)

2. 기술적 사양

서울교통공사 4000호대 VVVF 전동차는 1993년 현대정공(현 현대정밀)에서 제작된 이래 여러 차례 기술적 개선을 거쳤다. 서울특별시지하철공사 최초로 VVVF 인버터 제어와 스테인리스 차체를 채용했으며, 이후 2020년 현대로템, 2023년 타원시스, 2024년 우진산전 등에서 제작된 차량들이 추가 도입되었다.


  • 차체: 초기에는 스테인리스 차체를 사용했으나, 4차 및 5차 차량부터는 알루미늄 합금 차체를 사용한다. 1차 및 2차 차량은 진접선, 서울 지하철 4호선, 과천선, 안산선 차량 한계에 맞추어 설계되었으며, 객실 천장에는 LED 전광판이 설치되었다. 출입문은 경량 리니어식 구동 방식을 채택하여 저소음과 소형화를 달성했다.[1] 3차 차량부터는 좌석 폭이 480mm로 넓어지고 좌석이 7인석에서 6인석으로 변경되었으며, FRP 재질이 사용되었다. 4차 차량부터는 차내 측면에 LED 안내 표시기가 추가되었고, 5차 차량은 차체 높이가 150mm 더 높다.

  • 제어 장치: 1개의 제어 장치로 4개의 주전동기를 제어(1C4M)하는 방식을 사용한다. 초기에는 미쓰비시전기(Mitsubishi Electric) 제 GTO 소자 또는 GEC 알스톰(Alstom) 제 인버터 장치를 사용했으나, 이후 타원시스(Taewon Systems) 제 IGBT 소자, 우진산전 제품 등으로 교체되었다.[1] 3차 차량은 한국철도공사341000계와 같은 기기를 채용했고,[1] 4차 차량은 타원시스 제작 IGBT 소자 VVVF 인버터를 탑재했지만, 높은 자기 여자음이 특징이다.[1] 5차 차량은 동시바(東芝) 원설계의 전폐자냉식 영구자석 동기 전동기(PMSM)를 채용했다.[1]

  • 전원 공급 계통: 401~426편성은 직류 전용(DC 1500V)으로 진접~남태령 구간만 운행하고, 450~471, 481~485편성은 직교류 겸용으로 진접선, 서울 지하철 4호선, 과천선, 안산선에서 사용되는 서로 다른 전원 공급 방식에 대응할 수 있도록 설계되었다. 서울교통공사 구간과 코레일 구간 경계에는 절연 구간이 있으며, 이 지점에서 제어 장치가 작동하여 팬터그래프 부근의 교-직 절환 고압 스위치가 전환되어 급전 방식이 변경된다.[1] 50번대에 탑재된 교류직류변환장치는 2008년부터 자동 전환되도록 개선되었다.[1]

  • 승무원 안내 시스템 (TGIS): '''Train General Information System'''의 약자로, 열차의 기본 정보를 승무원에게 전달하는 시스템이다. 제어차의 중앙 장치와 각 차량의 단말 장치로 구성되며, RS-485 통신 방식을 사용한다. 승무원 지원, 주 제어기 및 고압 전기기 상태 표시, 서비스 기기 제어, 검수 지원 등의 기능을 제공한다.

  • 객실 안내 시스템: 1기 지하철 중 가장 먼저 LED 전광판 형식의 차내 행선 안내 게시기를 설치했다.[1] 2020년 도입 차량에는 출입문 상부에 액정 디스플레이가 2개씩 지그재그 형태로 배치되었고, 2023년 도입 차량에는 차내 측면에 LED 안내 표시기가 추가되었다.[1] 2008년에는 차내 자동 방송 장치가 MP3 방식으로 교체되었고, 2016년 이후에는 선두차 전면의 행선막과 열차 번호 표시기가 LED 표시기로 교체되었다.

2. 1. 차체

진접선, 서울 지하철 4호선, 과천선, 안산선 차량 한계에 맞추어 재설계된 디자인을 사용하고 있다. 서울교통공사 최초의 경량 스테인리스 전동차로써, 차체는 STS301L 경량 고장력 스테인레스를 사용하여 경량화를 유도하였다. 객실 천장부엔 승객 안내용 LED 전광판을 설치하였다. 출입문의 구동부에 경량 리니어식 구동법을 채택하여 저소음과 소형화를 달성하였다.[1]

1993년에 현대정공(현대정밀)에서 제작되었으며, 서울특별시지하철공사 최초로 VVVF 인버터 제어와 스테인리스 차체를 채용했다. 1994년에 대우중공업에서 제조되었으며, 기본적인 사양은 1차 차량에 준하지만, 승객용 출입문이 금구 압착 방식으로 변경되었다.

2024년 12월 현재, 1차 차량과 2차 차량 모두 제조 후 약 30년이 경과하였으며, 교체 차량으로 4차 차량과 5차 차량이 도입되었다.

2020년에 현대로템에서 제작된 3차 차량은 종전과 같이 스테인리스 차체를 사용하며, 색띠는 파란색으로만 되어 있다. 외관은 2호선 신2000계 4차차와 거의 동일하며, 지그재그 배치로 출입문 상부에 액정 디스플레이를 2개 탑재한 점과, 측면도 색띠 배색을 제외하고 동일하다. 차내 손잡이는 노선 색상인 파란색이며, 신2000계 4차차에 채용된 차내 측면 LED 안내 표시기는 설치되어 있지 않다. 3차차 이후는 좌석 폭을 480mm로 확폭함에 따라 좌석을 7인석에서 6인석으로 변경하였고, 좌석 재질도 FRP제가 되었다.

2023년 7월 12일, 450편성으로 구성된 1차분이 영업 운행을 시작한 4차 차량은 4호선 최초로 이중 외피 구조의 알루미늄 합금 차체를 사용하며, 1·2차차와 마찬가지로 진한 파란색과 빨간색의 줄무늬를 띠고 있다. 차내는 3차차와 마찬가지로 문 상단에 액정 디스플레이를 지그재그로 두 개씩 장착하고 있다. 또한, 3차차에는 없던 LED 안내 표시기가 차내 측면에 설치되어 있다. 2호선이나 3호선의 타원시스 제작 차량과 달리 컬러 타입이어서 시인성이 향상되었다. 손잡이는 3호선 타원시스 제작 차량과 같은 오각형 손잡이를 채용했다. 액정 디스플레이는 5호선 5000계 4차차 및 7호선 7000계 4차차와 마찬가지로 ROM 방식이다.

2024년 12월 19일, 첫 번째 편성인 401편성이 영업 운행을 시작한 5차 차량은 4차 차량과 마찬가지로 알루미늄 합금 차체를 사용하며, 진한 파란색과 밝은 파란색의 띠를 두르고 있다. 외관은 우진산전에서 제작한 5호선 5000호대 4차차, 7호선 7000호대 4차차, 8호선 8000호대 3차차와 유사하지만, 차체 높이(지붕)가 150mm 높다.

2. 2. 제어 장치

1개의 제어 장치로 4개의 주전동기를 제어(1C4M)한다. 현대정공 차량의 제어 장치는 열차 측면에 직사각형 형태의 방열구가 있으며, 대우중공업 차량의 제어 장치는 측면에 원형 방열구 2개가 있다. 전동차는 인접한 T칸과 하나의 유닛을 구성하고 있어 팬터그래프는 모든 전동차(M칸)에 설치되었으며, 이는 팬터그래프와 전차선 간 이선 현상을 줄이고 연장 급전 시 유리하다.[1]

1993년 현대정공(현대정밀)에서 제작된 차량은 서울특별시지하철공사 최초로 VVVF 인버터 제어를 채택했다. 인버터 장치는 미쓰비시전기(Mitsubishi Electric) 제 GTO 소자가 도입되었으나, 451편성만은 기기 개선 공사에 따라 타원시스(Taewon Systems) 제 IGBT 소자가 도입되었다.[1]

1994년 대우중공업에서 제조된 차량은 GEC 알스톰(Alstom) 제 인버터 장치를 사용했다. 여기에는 제조사 중 한 곳에서 1량만 미쓰비시전기 제품을 탑재한 것이 포함된다. 일부 편성은 기기 갱신 공사에 따라 우진산전 제품의 제어 장치로 교체되었다.[1]

2020년 현대로템에서 제작된 3차차는 한국철도공사341000계와 같은 기기가 채용되었다.[1]

2023년 7월 12일 영업 운행을 시작한 4차차는 타원시스 제작 IGBT 소자 VVVF 인버터를 탑재하고 있지만, 전동기는 타원시스에서 제작한 다른 차량과 다른 제조사가 제작을 담당했기 때문에 높은 자기 여자음이 특징적이다.[1]

2024년 12월 19일 첫 번째 편성이 영업 운행을 시작한 5차차는 우진산전(宇進産電)이 제작하였고, 우진산전 제작 차량에서 채택된 사례가 있는 동시바(東芝) 원설계의 전폐자냉식 영구자석 동기 전동기(PMSM)를 채용했다. 구 서울메트로(서울메트로) 노선에서 PMSM을 채용한 차량은 이것이 처음이다.[1]

2013년에 451편성과 466편성의 VVVF 인버터 장치가 노후화되어, 451편성은 타원시스(타원시스) 제, 466편성은 우진산전(우진산전)(동부) 제 장치로 교체되었다. 모두 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT) 소자를 채용했다. 2017년에도 일부 편성에 대해 기기 교체 공사가 이루어졌다. 2018년부터 고장이 자주 발생하여, 2019년부터 1차차와 2차차의 전 편성을 대상으로 기기 교체 공사를 할 예정이었으나, 계속되는 상태 불량 차량의 발생으로 기기 교체를 단념하고 신차 도입으로 계획을 변경했다.[1]

2. 3. 대차

1994년대우중공업에서 제작한 전동 대차 일부에서 구조적 결함이 발견되어 2001년에 새 제품으로 교체되었다.[1]

2. 4. 전원 공급 계통

401~426편성은 직류 전용(DC 1500V)으로 별도의 전원 공급방식 변경 기능이 없어 진접~남태령 구간만 운행하고, 450~471, 481~485편성은 한국철도공사 341000호대 전동차와 동일한 직교류 겸용으로 진접선, 서울 지하철 4호선, 과천선, 안산선의 전원 방식이 각기 다르므로 전원 공급방식 변경 기능을 설비하였다. 서울교통공사 구간과 코레일 구간의 경계점에 절연 구간을 두고, 이 시점에서 제어 장치를 작용시켜 팬터그래프 부근에 설치되어 있는 교-직 절환 고압 스위치가 전환 작동됨으로써, 급전 방식이 변경되도록 구성되어 있다. 고압의 교류 25000V의 전원을 취급하던 라인은 고 절연 애자로 상당한 길이로 이격시켜 설계하였다. 진접~오이도 전 구간으로 직결 운행한다.[1]

50번대에 탑재된 교류직류변환장치는 처음에는 운전자가 수동으로 조작했지만, 2008년부터 장치가 교체되어 자동으로 전환되도록 개선되었다.[1]

2. 5. 승무원 안내 시스템 (TGIS)

TGIS는 '''Train General Information System'''의 약자로, 열차의 기본 정보를 승무원에게 전달하는 시스템이다. 이 시스템은 제어차에 설치된 중앙 장치와 각 차량에 설치된 단말 장치로 구성되며, 각 단말기는 루프식으로 연결되어 있다. 단말기 간 통신에는 RS-485 방식이 사용된다. 각 단말 장치는 차량의 전기 기기 및 서비스 기기 상태를 실시간으로 중앙 장치에 전달하고, 중앙 장치는 이를 통합하여 모니터를 통해 승무원에게 보여준다.

TGIS의 주요 기능은 다음과 같다.

  • 승무원 지원: 각종 기기 상태, 운행 상태, 정차역 안내 기능.
  • 주 제어기 및 고압 전기기 상태 표시 및 고장 기록.
  • 서비스 기기(안내 방송, 냉난방 장치, 행선 및 열차 번호 표시기 등) 제어.
  • 검수 지원: 운행 기록, 고장 기록, 입고 및 출고 점검, 응급 고장 처리 안내.

2. 6. 객실 안내 시스템

1기 지하철 중 가장 먼저 LED 전광판 형식의 차내 행선 안내 게시기를 설치하여, 음성 안내 방송 외에 시각적으로도 역 안내 및 공지사항 등을 표시하였다. 이 장치는 운전 제어 차량의 설정기를 통해 열차 운행 정보(열차번호, 운행 시간, 요일 등)를 입력하면 자동으로 통신하여 목적지를 표시한다.[1]

2020년 도입 차량에는 출입문 상부에 액정 디스플레이가 2개씩 지그재그 형태로 배치되었다. 2023년 도입 차량에는 3차차에 없던 LED 안내 표시기가 차내 측면에 추가되었으며, 컬러 타입으로 시인성이 향상되었다. 액정 디스플레이는 5호선 5000계 4차차 및 7호선 7000계 4차차와 마찬가지로 ROM 방식이다.[1]

2008년 2월, 개통 당시 노후화된 차내 자동 방송 장치(ROM 방식)를 MP3 방식 신품으로 교체하여 차내 방송 음질을 향상시켰다. 2016년 이후 선두차 전면의 행선막과 7세그먼트 방식 열차 번호 표시기는 LED 표시기로 교체되었다. 2021년 5월까지 휴차 차량을 제외한 모든 차량이 LED 표시기로 교체되었다.

3. 분류

차량번호구동방식신호장치제작 회사
401~409직류ATC 전용현대정공
410~426직류ATC 전용대우중공업
451~463직교류ATS, ATC 겸용현대정공 (456~463편성의 일부 차량은 대우중공업 제작)
464~471직교류ATS, ATC 겸용대우중공업 (464~468편성의 TC 차량은 현대정공 제작)
401~426직류ATC 전용우진산전
450~470직교류ATS, ATC 겸용다원시스
481~485직교류ATS, ATC 겸용현대로템


4. 배속

전 차량이 창동차량사업소에 배속되어 있다.[1] 중정비는 수도권 전철 3호선 지축차량사업소에서 실시하고 있다.[1]

5. 운행 구간



직류 전용 차량은 과천선서울 지하철 4호선의 직류 구간에서만 운행된다(단, 실제로는 회차 시설이 있는 사당역까지 운행하며, 남태령역까지는 운행하지 않는다). 교직류 겸용 차량은 위에 언급된 구간을 운행하고, 불암산역에서 한국철도공사 과천선, 안산선을 경유하여 오이도역까지 직통 운행한다.

6. 도입 역사

이 차량은 1994년 4월 1일 과천선, 안산선과의 직결 운행과 함께 도입되었다. 기존에 운행하던 초퍼제어 전동차는 서울 지하철 2호선, 수도권 전철 3호선으로 이적되었다.

이후 진접선 개통 및 초기 도입 차량의 노후화에 따라 여러 차례에 걸쳐 신규 차량이 도입되었다.

6. 1. 1차분 (1993년)

본래 이 차량은 1994년 4월 1일 과천선, 안산선과의 직결 운행과 함께 도입된 차량이다. 이와 함께 기존에 운행하던 초퍼제어 전동차는 서울 지하철 2호선, 수도권 전철 3호선으로 이적되었다.

  • 해당 편성: '''401~409, 451~463편성 (총 22개 편성)
  • 제작사: '''현대정공'''
  • 제어방식: '''VVVF-GTO(미쓰비시)'''


1993년 10월 서울 지하철 3호선 양재~수서 구간 개통 및 과천선, 안산선과의 직결 운행과 함께 도입되었다.

직교류 겸용 10량 1개 편성(451편성)과 6량 8개 편성(456~463편성)은 서울 지하철 3호선에, 나머지 직교류 겸용 10량 4개 편성(452~455편성)과 6량 5개 편성(464~468편성) 및 직류 전용 10량 9개 편성(401~409편성)은 서울 지하철 4호선으로 투입되었다. 이후 1994년 4월 1일 과천선, 안산선과의 직결 운행과 함께 서울 지하철 3호선에 투입되었던 직교류 겸용 10량 1개 편성(451편성)과 6량 8개 편성(456~463편성)도 수도권 전철 4호선으로 이적되어 운행하고 있다.

폐차 차량을 제외한 차량은 행선안내기가 롤지에서 LED로 변경되었다.

1993년에 현대정공(현대정밀)에서 제작되었다. 직류 전철 전용 9편성(401~409편성), 직류·교류 겸용 13편성(451~463편성)과 2차차를 중간차에 편입한 선두차 10량이 해당된다. 서울특별시지하철공사 최초로 VVVF 인버터 제어와 스테인리스 차체를 채용했다. 인버터 장치는 미쓰비시전기(Mitsubishi Electric) 제 GTO 소자가 도입되었으나, 451편성만은 기기 개선 공사에 따라 다원시스(Taewon Systems) 제 IGBT 소자가 도입되었다.

1993년 도입 차량
차호도입 시기운행 중단 시기비고
구 401 편성1993년2024년
구 402 편성운행 중
구 403 편성운행 중
구 404 편성운행 중
구 405 편성운행 중
구 406 편성운행 중
구 407 편성운행 중
구 408 편성운행 중
구 409 편성운행 중
구 451 편성1993년2023년추진제어장치가 미쓰비시 전기 GTO에서 인피니언 기반 다원시스 IGBT로 교체되었다.
구 452 편성2025년 예정자전거 전용칸이 설치되었다.
구 453 편성
구 454 편성2023년
구 455 편성2025년 예정자전거 전용칸이 설치되었다.
구 456 편성대우중공업 T1칸이 편성되었다.
구 457 편성
구 458 편성
구 459 편성2024년
구 460 편성
구 461 편성2020년대우중공업 T1칸과 46xx T칸이 편성되었다.
구 462 편성2024년
구 463 편성2022년대우중공업 T2칸과 46xx T1칸과 47xx M'칸이 편성되었다.


6. 2. 2차분 (1994년)

본래 이 차량은 1994년 4월 1일 과천선, 안산선과의 직결 운행과 함께 도입된 차량이다. 이와 함께 기존에 운행하던 초퍼제어 전동차는 서울 지하철 2호선, 수도권 전철 3호선으로 이적되었다.

1994년 4월 1일 과천선, 안산선과의 직결 운행 실시와 함께 초퍼제어 전동차서울 지하철 3호선으로 이적되면서 빈자리에 도입된 차량이다. 도입 당시 직류 전용 10량 17개 편성(410~426편성) 및 직교류 겸용 10량 3개 편성(469~471편성)과 456~463편성 10량화에 따른 부수차 증결분 52량이 대우중공업 의왕공장에서 제작되었다. 부수차 52량은 456~463편성 10량화의 일환으로 12량이 456~463편성으로, 40량은 464~468편성으로 편입되었다. 소자를 GEC-알스톰 GTO라고도 불린다.[1] 폐차된 차량을 제외하고 행선 안내기가 롤지에서 LED로 변경되었다.

2차분 (1994년) 도입 및 운행 중단 시기
차호도입 시기운행 중단 시기비고
구 410 편성1994년운행 중
구 411 편성운행 중
구 412 편성운행 중
구 413 편성운행 중
구 414 편성2024년
구 415 편성운행 중
구 416 편성2019년
구 417 편성2024년
구 418 편성운행 중
구 419 편성2024년
구 420 편성운행 중
구 421 편성운행 중
구 422 편성운행 중
구 423 편성운행 중
구 424 편성운행 중
구 425 편성2022년
구 426 편성운행 중4326호는 혼잡도 개선을 위한 시범 사업으로 의자가 제거되었다.
구 464 편성1994년2023년현대정공 Tc칸이 편성되었다.
구 465 편성2017년
구 466 편성2023년현대정공 Tc칸이 편성되었다. 추진제어장치가 알스톰 GTO에서 도시바 기반 우진산전 IGBT로 교체되었다.
구 467 편성2021년현대정공 Tc칸이 편성되었다.
구 468 편성2024년
구 469 편성2020년
구 470 편성2024년추진제어장치가 알스톰 GTO에서 도시바 기반 우진산전 IGBT로 교체되었다.
구 471 편성2023년


6. 3. 3차분 (2020년)

진접선 개통과 함께 현대로템 창원공장에서 제작되어 도입된 차량이다. 서울교통공사 2000호대 VVVF 전동차 4차분 차량과 사양이 흡사하지만, 전장품은 다르다. 추진제어장치는 한국철도공사 311000호대 전동차 중 일부 편성, 한국철도공사 319000호대 전동차 중 일부 편성, 한국철도공사 331000호대 전동차 중 일부 편성, 한국철도공사 341000호대 전동차 중 일부 편성, 한국철도공사 351000호대 전동차 중 일부 편성, 한국철도공사 361000호대 전동차 중 일부 편성과 동일한 구동음을 사용한다. 2020년식임에도 불구하고 서울교통공사 2000호대 VVVF 전동차 2차분, 서울교통공사 3000호대 VVVF 전동차 1차분, 서울교통공사 5000호대 전동차 3차분 차량과 마찬가지로 모든 통로칸에 자동문이 설치되었다. 폐차 차량을 제외하고 행선안내기가 롤지에서 LED로 변경되었다.[1]

2020년에 현대로템에서 제작되었다. 진접선 개통을 위해 3차분 5개 편성(481~485편성)이 추가 도입되어 2022년에 영업 운행을 시작했으며, 이 편성은 모두 직류·교류 겸용이다.[1]

차체는 종전과 같이 스테인리스 차체이며, 색띠는 파란색으로만 되어 있다. 외관은 2호선 신2000계 4차분과 거의 동일하며, 지그재그 배치로 출입문 상부에 액정 디스플레이를 2개 탑재한 점과, 측면도 색띠 배색을 제외하고 동일하다. 그러나 2호선과 달리 교류 전철화 구간을 운행하기 때문에 주요 기기와 제어 장치는 같은 시기에 등장한 한국철도공사341000계와 같은 기기가 채용되었다.[1]

차내 손잡이는 노선 색상인 파란색이다. 신2000계 4차분에 채용된 차내 측면 LED 안내 표시기는 설치되지 않았다. 3차분 이후는 좌석 폭을 480mm로 넓혀 좌석을 7인석에서 6인석으로 변경하였고, 좌석 재질도 FRP제가 되었다. 2000계 4차분과 같은 독특한 전면 형상은 현지 철도 팬들로부터 "밥솥" 등으로 비유되고 있다.[1]

6. 4. 4차분 (2022년~2023년)

1994년 4월 1일 과천선, 안산선과의 직결 운행과 함께 도입된 초창기 1~2차분 노후 차량 교체용으로 제작된 차량이다. '''다원시스 김천공장'''에서 제작되었으며, 450~470편성(총 21개 편성)이 해당된다.[1] 추진제어장치는 서울교통공사 2000호대 VVVF 전동차 3, 5차분, 서울교통공사 3000호대 VVVF 전동차 2차분, ITX-마음 차량과 동일한 일본 히타치 제작소의 IGBT 소자를 기반으로 자체 개발한 인버터 제어 장치가 장착되었다.[1] 폐차 차량을 제외하고 행선안내기가 롤지에서 LED로 변경되었다.

차체는 4호선 최초로 이중 외피 구조의 알루미늄 합금 차체이며, 1·2차분과 마찬가지로 진한 파란색과 빨간색의 줄무늬를 띠고 있다. 차내에는 문 상단에 액정 디스플레이를 지그재그로 두 개씩 장착하고, 차내 측면에 LED 안내 표시기를 설치하여 시인성을 향상시켰다. 손잡이는 3호선 다원시스 제작 차량과 같은 오각형 손잡이를 채용했다. 액정 디스플레이는 5호선 5000계 4차분 및 7호선 7000계 4차분과 마찬가지로 ROM 방식이다.[1]

전장품은 기존 다원시스 차량과 마찬가지로 다원시스 제작 IGBT 소자 VVVF 인버터를 탑재했지만, 전동기는 다른 제조사가 제작을 담당했기 때문에 높은 자기 여자음이 특징적이다.[1]

2023년 7월 12일, 450편성이 영업 운행을 시작했다. 2023년부터 2024년까지 21개 편성(450~470편성)이 제작되어 1993년과 1994년에 도입된 1, 2차분 차량을 교체할 예정이었다. 그러나 2023년 9월 2일 451편성이 평촌역에서 화재 사고가 발생하여 4차분 전 차량의 운행이 한동안 직류 구간으로 제한되었다. 이후 10월 27일에 교류 구간 운행이 재개되었고, 451편성은 11월 29일 운행에 복귀했지만, 범계역에서 다시 고장나 직류 전용으로 제한되었다가 2024년 2월 24일에 다시 운행에 복귀했다.

ITX-마음 및 서해선 차량 등의 납기 지연과 고장에 따른 리콜로 인해, 1·2차분 교직류 차량의 완전 교체는 2025년에 완료될 예정이다.

6. 5. 5차분 (2024년~)

초창기에 도입된 1~2차분 노후 차량 교체용으로 제작된 차량이다. 우진산전 도안공장에서 제작되었다. 추진제어장치는 서울교통공사 5000호대 전동차 4차분(501~525편성), 서울교통공사 7000호대 전동차 5차분(701~717편성), 서울교통공사 8000호대 전동차 3차분(821~829편성), 부산교통공사 1000호대 전동차 2세대 4차분(112~124, 126~129, 132, 135~138, 140~141, 143~144편성)과 동일한 일본 도시바제의 PMSM(영구자석 동기전동기) IGBT 소자를 기반으로 한 제어 장치가 장착되었다.[1]

2024년 12월 19일, 첫 번째 편성인 401편성이 영업 운행을 시작했다. 2024년부터 2025년까지 우진산전이 5차분 26개 편성(401~426편성)을 제작하여 1993년, 1994년에 도입된 직류 구간 전용 1차분과 2차분을 교체할 예정이다. 외관 디자인은 세 가지 안 중 서울 시민 설문조사를 통해 가장 많은 표를 얻은 세 번째 안으로 결정되었다.[1]

차체는 4차분과 마찬가지로 알루미늄 합금 차체이며, 진한 파란색과 밝은 파란색의 띠를 두르고 있다. 외관은 우진산전에서 제작한 5호선 5000호대 4차분, 7호선 7000호대 4차분, 8호선 8000호대 3차분과 유사하지만, 차체 높이(지붕)가 150mm 높다.[1]

계속해서 우진산전 제작 차량에서 채택된 사례가 있는 도시바 원설계의 전폐자냉식 영구자석 동기전동기(PMSM)를 채용했다. 구 서울메트로 노선에서 PMSM을 채용한 차량은 이것이 처음이다.[1]

6. 6. 6차분 (2027년 예정)

2027년 혼잡도 완화 차원에서 총 3개 편성(471~473편성)이 도입될 예정이다.[1]

해당 편성제작사제어 방식
471~473편성 (총 3개 편성)미정미정


7. 개조

폐차된 차량을 제외하고, 행선 안내기가 롤지에서 LED로 변경되었다.

2003년 2월 18일 대구 지하철 화재 참사를 계기로 강화된 철도 차량 내연 기준에 맞춰, 흥일기업이 2차 도입분 일부를 2004년에, 로윈에서 나머지 편성 전체를 2005년에 내장재를 리뉴얼하였다. 바닥재 색상은 노선색에 맞추었고, 내장재는 흰색 계열을 사용했으며, 무광택 스테인리스 시트를 채용하였다. 불연화 외에도 화재 경보기와 객실 비상용 연락 장치 등이 보강되었다.

서울교통공사는 음질 개선을 위해 2007년 8월부터 방송장치 개량 사업을 추진하여, 2008년 2월 2일~2월 3일4호선 전동차의 음성 방송장치를 개량했다. 기존의 ROM 방식(IC 메모리 칩에 음원을 저장하는 아날로그 방식)은 장기간 사용시 음질이 저하되는 문제가 있었으나, 디지털 MP3 저장 방식의 신형 방송장치로 교체하여 고음질의 안내방송을 제공하게 되었다.[8]

현대정공 제작 차량(401~409, 451~463편성)은 도입 당시 세전시스텍에서 제작된 행선 안내 전광판이 있었으나,[9] 부품 수급 문제 등으로 고장 및 오류가 잦아 2008년 7월까지 모두 지축차량사업소에서 교체하였다. 일부 차량은 한국철도공사 3000호대 전동차 기반의 폰트나 표출 방식을 사용했으나, 2016년까지 대부분 변경되었고, 2018년 4분기 401편성을 마지막으로 현대산 차량의 전광판 표출 방식이 완전히 통일되었다. 우진산전에서 제작하여 대우중공업 제작 차량(410~426, 464~471편성)에 장착된 객실 내 행선안내 게시기도 표출 방식, 글 색깔 등 소프트웨어 수정을 거쳤다. 현재 대우중공업 제작 차량도 폐차된 편성을 제외하고 모든 편성의 LED 표출 방식이 개정되었으며, 현대정공 제작 차량도 대우중공업 제작 차량과 동일한 LED 표출 방식으로 변경되었다. 현재 전 차량의 LED 표출 방식이 변경되었다.

과천선 남태령 ~ 선바위 구간의 절연 구간에서 급전 방식 변경은 기존에는 기관사의 수동 조작으로 이루어졌으나, 2008년 자동 제어 장치에 의한 개조 작업을 통해 운전실에서의 절연 구간 안내 음성이 제거되었다.

2010년 407~409편성을 시작으로 모든 차량의 스피커가 교체되어 신형 VVVF 전동차와 동일한 수준의 음질을 제공하게 되었다.

402~413, 415, 418, 420~424, 426, 452~453, 455~458편성의 행선지(DI)가 롤지에서 LED 행선기로 개조되었다.[10][11] 또한 열번표시기도 LED 형태의 열차번호 표시기로 개조되었다. 451~452, 454, 456~457, 461, 464편성은 LED 행선기 개조가 시행되었으나, 잔고장 및 탈거된 롤지의 도난 문제 등으로 롤지로 잠시 환원되기도 하였다. 2021년 이후 전 차량에 LED 행선기 교체 작업이 완료되면서, 가장 먼저 교체된 직류 전용 전동차들과 464편성과 466편성의 초기 LED 행선기 역시 2020년 후반과 2021년에 걸쳐 교체된 전동차와 동일한 것으로 교체되었다.

2016년 9월 410편성이 4000호대 전 차량 최초로 행선지/열차번호 표시기가 LED로 교체되었으며, 2017년에 411~416편성의 행선지/열차번호 표시기가 LED로 교체되었다.[12] 이후 2018년 10월, 현대산 직류 전용 차량 중 402~406, 408~409편성과 대우산 직류 전용 차량 중 418~419, 422편성, 직교류 겸용 차량 중 456~457편성의 전두부 행선지/열차번호 표시기가 LED로 개조되었으며, 2019년 11월에 현대산 나머지 직류 전용 차량(401, 407편성)과 대우산 직류 전용 차량 중 417, 420, 423편성 그리고 직교류 겸용 차량 중 451~452, 454, 461, 464, 466편성의 전두부 행선지/열차번호 표시기가 LED로 개조되었다. 2020년 6월에 426편성, 2020년 9월에 421, 424~425편성의 전두부 행선지 표시기와 열차번호 표시기가 LED로 교체되었다. 이로써 직류 전용 차량들은 모두 전두부 행선지 표시기 교체를 완료하였으며, 2024년 11월 기준 휴/폐차 차량을 제외하고 전 차량 모두 LED로 교체되었다.[13]

461편성의 행선지(DI)가 LED에서 롤지 행선기로 교체되었다.(측면 롤지는 서울교통공사 로고로 막았다.) 또한 비발광 세그먼트 형태의 열차번호 표시기로 교체되었다.

455편성의 슈트락이 기존 동그란 커버에서 각진 커버로 교체되었다.

정밀안전진단 실시와 함께 중간 부수차 조성이 일부 변경되었다.


  • 415편성: 4715호 → 4416호
  • 423편성: 4223호 → 4225호
  • 426편성: 4426호 → 4425호
  • 458편성: 4158호 → 4863호


현재 3~4차분 전동차는 운행 개시와 함께 전 편성 CCTV가 설치되었으며, 퇴역을 앞둔 직류 전용 1~2차분 전동차도 401, 408, 414, 416~419, 421, 425편성을 제외하면 설치가 완료되었다.

8. 특이 사항

1993년 10월 30일 서울 지하철 3호선 양재~수서 구간 개통 당시 직교류 겸용 451, 456~463편성이 증차분으로 투입되었다. 이후 이듬해인 1994년 4월 1일 과천선 개통과 함께 현재 수도권 전철 4호선으로 이동되었다.[1]

2009년부터 자출족들의 이동 편의를 위하여 1차분 451~455편성, 4차분 450~470편성은 전동차 Tc(운전실이 있는 칸) 맨 앞에 자전거 전용칸 개조가 이뤄졌다. (즉, 자전거의 경우 주인이 직접 들고 다녀야 한다.)[2] 같은 해, 451~455편성의 선두차를 대상으로 자전거를 싣기 위한 스탠드가 설치되었다.[4]

수도권 전철 4호선 전 역의 승강장 스크린도어 설치와 함께 전 편성이 에너지 절약 차원에서 측면 롤지가 철거되고 그 자리에 서울교통공사 로고가 부착되었다.[3]

9. 갤러리

상계역에 진입 중인 455편성 (행선지/열차번호 표시기 변경 전)

참조

[1] 텍스트
[2] 텍스트
[3] 텍스트
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