일본국유철도 EF81형 전기 기관차
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1. 개요
일본국유철도 EF81형 전기 기관차는 50Hz 및 60Hz 교류 전철화 구간과 직류 전철화 구간을 모두 운행할 수 있도록 개발된 3전원 방식의 전기 기관차이다. 1960년대 일본해 종관선의 전철화 방식 혼재에 대응하기 위해 개발되었으며, EF65형을 기반으로 1968년 양산 선행기가 완성되었다. 기본 번대(0번대), 간몬 터널용 300번대, 중련 운전이 가능한 400번대, JR 화물용 500번대, 450번대 등 다양한 형식으로 구분된다. 국철 분할 민영화 이후 JR 각사와 JR 화물에서 운용되었으며, 일본해 종관선, 도쿄 지구, 간몬 터널 구간 등에서 운용되었다. 현재는 JR 화물에서 주로 운행하며, 갱신 공사를 거쳐 노후화된 초기형은 퇴역하고 있다.
EF81형은 50 Hz 및 60 Hz의 교류 전철화 구간과 직류 전철화 구간을 직결 운행할 수 있는 3전원 방식의 전기 기관차로 개발되었다.
차체는 국철 신형 전기 기관차의 표준 형태를 따르며, 교류 및 직류 기기를 모두 수용하기 위해 기기실을 확대하여 전체 길이는 18m급, 폭은 2900mm의 대형 차체가 되었다. 이 기관차는 단독으로 열차를 견인하는 것을 전제로 설계되었기 때문에, 중련 운전을 위한 총괄 제어 장치나 정면 관통문은 설치되지 않았다. 정면 창 상부 좌우에는 2개의 전조등이, 정면 하부 좌우에는 2개의 표지등이 배치되어 있으며, 정면 창 바로 아래에는 스테인리스 장식띠가 있어 EF65형이나 EF80형 등과 유사한 외관을 가진다[18]. 외부 도색은 교직류 차량의 표준색인 적13호(로즈 핑크)이다.
EF81형 전기 기관차는 운용 목적과 사양에 따라 여러 번대로 구분된다.
국철 시대인 1968년부터 1979년까지 3차례에 걸쳐 총 156량(0번대 152량, 300번대 4량)의 EF81형 기관차가 제작되었다.[1] 초기형부터 후기형까지 다양한 개량과 특수 사양기가 등장했으며, 민영화 이후에는 각 JR 그룹 회사로 승계되어 운용되면서 추가적인 개조와 변화를 겪었다.
2. 개발 배경
기존의 본선용 교직양용 전기 기관차로는 1962년부터 조반선에서 EF80형이 사용되고 있었다. 그러나 EF80형 기관차는 중량 경감을 위해 1대차 1모터 방식과 같은 특수한 설계를 채택하여, 장거리 및 광범위 운용을 위한 표준기로서는 보수나 성능 면에서 여러 과제를 안고 있었다.
1957년 10월 1일, 호쿠리쿠 본선 타무라역 - 오미시오쓰역 - 쓰루가역 구간이 교류 20 kV・60 Hz 방식으로 전철화되면서 일본해 종관선의 전철화가 시작되었다. 이는 당시 국철 교류 전철화 조사위원회가 교류 방식이 직류 방식보다 경제적으로 유리하다는 결론을 내렸기 때문이다[13]. 하지만 니가타 지구는 이미 조에쓰선이 직류 1,500 V로 전철화되어 있었고, 도쿄 - 니가타 간 수송 밀도가 높아 1962년 신에쓰 본선 나가오카역 - 니가타역 구간은 직류 방식으로 전철화되었다[13].
이러한 상황으로 인해 1964년경부터 일본해 종관선의 전철화 방식에 대한 재검토가 이루어졌다. 전 구간을 직류 또는 교류로 통일하는 방안도 검토되었지만[13], 결국 여러 구간에서 서로 다른 전철화 방식을 사용하기로 결정되었다. 1964년 2월 6일, 국철 상무회는 호쿠리쿠 본선의 이토이가와역 동쪽 구간을 직류 1,500 V로 전철화하기로 결정했다[13]. 1965년 2월 18일에는 오우 본선 전체 구간을 교류 20 kV・50 Hz로 전철화하기로 결정했으며[14], 같은 해 3월 3일에는 우에쓰 본선의 무라카미역을 기준으로 남쪽은 직류 1,500 V, 북쪽은 교류 20 kV・50 Hz로 전철화하기로 결정했다[14]. 이로 인해 일본해 종관선은 최종적으로 세 가지 방식(교류 50Hz, 교류 60Hz, 직류 1500V)이 혼재하게 되었다.
이에 따라 호쿠리쿠 본선 이토이가와역 - 나오에쓰역 간 직류 전철화 개업(1969년 예상) 및 향후 고세이선, 오우 본선, 우에쓰 본선의 전철화에 대비하여 3가지 전원 방식에 모두 대응할 수 있는 새로운 기관차가 필요해졌다. 국철은 1967년부터 구체적인 기관차 개발 계획에 착수하여 다음 5가지 안을 검토했다[15].안 1 2 3 4 5 축 배치 Bo-2-Bo Bo-Bo-Bo B-B-B Bo-Bo-Bo 제어 방식 초퍼 제어 저항 제어 초퍼 제어 저항 제어 비고 EF80형 기반 (1대차 1전동기 방식) EF65형 기반
검토 결과, 초퍼 제어를 사용하는 안 1은 교류 전용기인 ED75형과 비슷한 성능을 낼 수 있어 호쿠리쿠 본선에 적합했지만, 당시 기술 수준으로는 1969년 10월까지 개발을 완료하기에는 시간이 부족했다[15][16]. 저항 제어를 사용하는 안 2는 직류 기관차 수준의 성능만 낼 수 있어, 특정 구간 왕복 운용이나 무거운 열차 견인 시 중련 운전이 필요해 비경제적이었다[15]. 안 3은 초퍼 제어의 시간 부족 문제와 더불어, 최대 구배가 10 ‰ 정도인 일본해 종관선에는 과도한 성능으로 인해 비용이 많이 들었다[15].
남은 안은 기존 교직양용기인 EF80형 기반의 안 4와 당시 직류 표준기인 EF65형 기반의 안 5였다[15]. EF80형 기반 안은 호쿠리쿠 터널 통과 등을 고려할 때 점착 성능 개선이 필요했고, 전동기 용량의 한계, 기계 및 보조 장치 개선 필요성[17], 내한내설 장비 추가 등의 과제가 있었으며 중량 제약도 따랐다[15].
결과적으로, 당시의 직류 표준 전기 기관차인 EF65형을 기반으로 한 안 5가 기술적, 경제적, 시간적 제약을 고려했을 때 가장 현실적인 대안으로 채택되었다[15]. 이러한 과정을 거쳐 EF65형의 설계와 운용 경험을 바탕으로 광범위한 운행에 적합한 표준형 교직양용 기관차 개발이 진행되었고, 1968년 히타치 제작소에서 양산 선행기가 완성되었다. 이것이 EF81형이다.
3. 구조
기존의 교류 기관차들이 지붕 위에 설치했던 단로기, 차단기, 주 퓨즈 등의 특별 고압 기기들을 실내에 수용하여, 팬터그래프를 제외한 주요 기기들이 외부에 노출되지 않도록 설계되었다. 이는 염해와 눈, 얼음으로부터 전기 기기를 보호하기 위한 조치이다[12]. 기기 배치상의 이유로 주 저항기는 지붕 위에 설치된 대형 커버 안에 수납되었다. 팬터그래프는 하부 교차식 PS22형을 채택하여 소형화, 경량화 및 내설 성능을 향상시켰다.
내한 대책으로는 공기 제동 관련 기기와 모래 살포 장치 등에 히터를 설치하였고[12], 정면 배장기(스커트) 하부에는 스노우 플라우(제설기)를 장착했다. 이러한 추가 장비에도 불구하고 차체 각 부분의 경량화를 통해 운전 정비 중량은 100.8ton, 축중은 16.8ton으로 억제되었다. 이는 EF65형에 비해 약 5% 증가한 수치이다.
제어 방식은 국철 직류 전기 기관차에서 일반적인 저항 제어 방식을 채택했다. 제어기로는 CS36 저항 버니어 제어기와 CS37 계자 제어기를 탑재한다. 교류 전철화 구간에서는 교류 20kV 전압을 주 변압기(TM17)와 주 정류기, 주 평활 리액터를 통해 직류 1,500V로 변환한 뒤, 주 저항기(MR102)를 거쳐 속도를 제어한다. 교류 전기 기관차에서 흔히 사용되는 변압기 탭 제어 방식은 사용하지 않으며, 구조적으로는 직류 기관차인 EF65형에 교류 대응 기기를 추가한 형태라고 할 수 있다. 이로써 교류 50Hz 및 60Hz, 직류 1,500V의 세 가지 전철화 방식 구간을 이 기관차 한 대로 직통 운행하는 것이 가능하다.
저항 제어는 동시대 교류 기관차의 연속 전압 제어 방식에 비해 동륜이 공전했을 때의 재점착 성능이 떨어지는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 고감도 공전 감지 장치를 장착하여 공전 발생 시 노치 진행을 멈추고, 공전이 발생한 차축이 속한 대차 단위로 짧게 공기 제동을 걸어 인장력 저하를 억제하고 재점착을 돕는 기구를 채용했다[12]. 하지만 이는 자동으로 노치를 저속단으로 되돌리는 EF65형보다 간이적인 방식이며, 차체 용적의 한계로 전기자 분로 제어 등 더 고도화된 대책은 적용되지 못해 악천후 시 공전에 취약한 면이 있다. 주 정류기(RS36)는 실리콘 정류기와 사이리스터인버터로 구성되는데, 이 사이리스터 인버터는 직류 구간에서 난방 장치용 전원을 공급하는 역할도 한다[19].
주 전동기는 국철 신성능 전기 기관차의 표준인 직류 직권 정류자 전동기 MT52형(단자 전압 750V 시 1시간 정격 출력 425kW) 6기를 가대식으로 탑재한다. 정격 출력은 직류 구간에서 2,550kW, 교류 구간에서는 약간 낮은 2,370kW이다[12]. 이는 EF65형과 동등한 수준으로, 이론적으로 10‰의 구배에서 1,200t의 열차를 견인할 수 있으나, 실제로 1,000t 이상을 견인한 사례는 없다. 대차는 흔들림 베개(bolster)를 없애 구조를 간소화한 신형식 DT138형(양단)과 DT139형(중간)을 채용했다[20]. 중간 대차인 DT139형은 DT138형을 기반으로 곡선 통과 성능을 높이기 위해 좌우로 200mm까지 횡동(lateral movement)이 가능하도록 설계되었으며, 대차의 베개 스프링 윗면과 차체 가로보 밑면 사이에 롤러가 설치되어 있다[21].
여객 열차 운행을 위한 장비로 난방 전원 공급 설비를 갖추고 있다. 교류 구간에서는 주 변압기의 3차 권선에서, 직류 구간에서는 앞서 언급한 사이리스터 인버터를 통해 난방 전원을 공급한다. 이는 운용 대상 구간인 일본해 종관선에서 운행되던 객차들이 전기 난방(EG) 방식을 사용했기 때문이다. 차체 측면의 승무원 출입문 옆에는 난방 전원 공급 상태를 확인하기 위한 표시등이 설치되어 있다.
전기 난방용 KE3H, 20계 객차와의 전화 연락용 KE59H, 전자기 지령 브레이크용 KE72H 점퍼 연결기가 장착되어 있으며, 히터가 내장되어 형식명에 'H'가 붙는다. 또한, 카야21형 이외의 전원차를 연결하는 20계 객차나 10000계 고속 화차 견인 시 필요한 원공기 저장 탱크 인출관(MRP) 및 KE72H 점퍼 연결기 내의 연락 전화 회로도 갖추고 있어, 연결 기능 면에서는 직류기 EF65형 500/1000번대나 교류기 ED75형 1000번대 등 소위 P형(여객열차 견인 사양)에 준하는 기능을 가지고 있다.
다만, 연결기는 EF65형 500번대나 EF66형과 달리 MRP나 제동관을 병설한 밀착 자동 연결기가 아닌 일반적인 병렬 자동 연결기를 장착한다. 또한, 균형 공기관 등 중련 운전 총괄 제어에 필요한 공기관 및 전기 연결기는 후술할 중련 대응 사양인 300, 400, 450번대에만 설치되어 있다.
4. 형식 구분
4. 1. 기본 번대 (0번대)
이 형식의 일반 사양 차량으로, 1968년부터 1979년까지 총 152량(EF81 1 ~ 152)이 제작되었다.[22][1] 14대의 EF81-0형 기관차는 나중에 400번대로 개조되었다.[1] 2012년 5월부터 JR 화물 소속 기관차 중 100km/h 초과 운행을 위해 의무적으로 장착해야 하는 운행 기록 장치가 없는 기관차는 해당 하위 분류의 다른 기관차와 구별하기 위해 600을 더한 번호로 변경되었다.[4]
=== 1 ~ 38호기 ===
JR 화물 소속의 갱신 공사 시공기로 측면 하부 전주에 백선을 두름.
(2008년 3월 29일 시마모토역)
1968년부터 1969년까지 제작되었다.
; EF81 1
1968년 히타치 제작소에서 제작된 양산 선행 시제기이다.[23][3] 이토이가와 - 나오에쓰 간 전철화 개업을 명목으로 제작되어[23] 도야마 제2기관구에 배치되었다.[23] 정면 하부 왼쪽에 AW-5 타이폰을 추가로 장비한 점, 지붕 위 저항기 커버 형상과 내부 기기가 양산기와 다른 점이 외관상 특징이다.[110][24][25] 2004년 3월 31일에 퇴역했다.[1]
; EF81 2 ~ 38
호쿠리쿠 본선 이토이가와 - 나오에쓰 간 및 신에쓰 본선 나오에쓰 - 미야우치 간 전철화 개업(2~28호기), 일본해 종관선 화물 열차 증편(29~38호기)을 명목으로 1969년에 제작된 양산기이다.[26] 전 차량이 도야마 제2기관구에 배치되었다.[26] 1호기의 운용 결과를 바탕으로 주요 전기 기기 및 회로 변경, 주저항기 용량 증대 및 커버 형상 변경 등 여러 부분이 개량되었다.[27] 공전 시 재점착 방식도 토크 변동이 컸던 노치 복귀 방식에서 재점착 브레이크와 노치 정지 방식으로 변경되었다.[26] 정면 중앙 상단 좌우에는 통풍구가 있으며, 차량 번호는 스테인리스 스틸 절단 문자를 차체에 직접 부착하는 방식이다.[111][28] 20계 객차의 110km/h 운행에 대응하기 위해 증압 제동 장치, 전자 지령 제동 회로, 원공기 공급관(MRP), 전용 점퍼 연결기(KE59형·KE72형) 등을 탑재했다. 29호기부터는 스노플라우 재질이 2.3mm 강판 및 형강 조합에서 6mm 두께 강판으로 변경되었다.[29]
=== 39 ~ 136호기 ===
1972년부터 1977년까지 제작되었다. 이 그룹부터는 여러 차례에 걸쳐 설계 변경이 이루어졌다.
이후 EF81 133호기부터 136호기까지는 조에쓰선 운용에 대응하기 위해 137호기 이후 사양에 준하는 개조(햇빛 가리개 설치 등)를 받았다.[4][36]
=== 137 ~ 152호기 ===
(아오모리역)
1979년에 제작되었다.
차체 구조가 변경되어 전면 창 위에 일체형 햇빛 가리개(차양)가 설치되었다.[4] 차량 번호판은 에칭 처리된 명판 방식으로 변경되었다. 주전동기는 전기자축 지름을 기존 120mm에서 130mm로 굵게 하여 강도를 향상시킨 MT52B형으로 변경되었으며, 각 기기의 점검 편의성 및 절연 대책도 강화되었다. 또한 대차는 일반 압연 강판에서 용접 구조용 압연 강재로 재질이 변경되었다.
2016년 4월 1일 기준으로, JR 동일본과 JR 서일본에서 운행하는 EF81-0형 기관차는 18대 남아 있었다.[2]
'''이미지 갤러리'''
4. 2. 300번대
간몬 터널용 특수 사양 차량으로, 1973년부터 1974년까지 히타치에서 4량(301~304호기)이 제작되었다.[1] 당시 간몬 터널에서 운용되던 EF30형 전기 기관차의 증차 목적으로 투입되었다.
해수가 떨어지는 고습도 환경의 해저 터널 구간 운행에 대비하여, 부식 방지를 위해 차체 외판을 스테인리스강으로 제작하였다.[1] 일반 강철 차체보다 판 두께가 얇기 때문에, 차체 강성 확보 및 외판의 뒤틀림 방지를 위해 차체 하부 사방에 콜 게이트(corrugate, 파형) 가공이 되어 있는 것이 특징이다. 차량 번호는 정면과 측면 가장자리에 번호판 형태로 부착되며, 정면의 장식대는 없다. 전기 난방용 전원 공급 장치(EG)는 탑재되지 않았으며, 이로 인해 운전대 측면의 전기난방 표시등도 없다.
초기에는 스테인리스 외판 그대로 무도색이었으나, 301호기와 302호기는 1978년 10월 국철 다이어 개정에 따라 조반선·미토선의 EF80형을 대체하기 위해 우치고 기관구로 전속되면서 일반 차량과 동일한 적색 13호로 도색되었다.[3] 이 두 차량은 1985년 모지 기관구로 복귀한 후에도 이 도색을 유지하였다. 나머지 303호기와 304호기는 무도색 상태를 유지하고 있다.
주요 운용 구간은 간몬 터널을 통과하는 모지 - 시모노세키 구간이다. 도입 초기에는 단독 견인이 가능한 여객 열차 중심으로 운용되었으나, EF30형이 퇴역하면서 화물 열차 견인에도 투입되었다. 이를 위해 중련 총괄 제어 장치를 추가 설치하여 중련 운행이 가능해졌으며, 개조 내용은 400번대와 거의 동일하다.
2008년 시점에서는 4량 모두 JR화물 모지 기관구에 배치되어 400번대, 450번대와 함께 운용되었다. 그러나 2016년 4월 1일 기준으로, EF81-300번대 기관차 중에서는 EF81 303호기만이 JR 화물 소속으로 운행 중이며, 여전히 모지 기관구 소속이다.[2]
4. 3. 400번대
간몬 터널 구간에서 사용되던 EF30형의 후계기로, 기본 번대 차량을 중련 운행할 수 있도록 총괄 제어 기능을 추가한 번대이다. 1986년부터 1987년까지 국철 고쿠라 공장에서 기본 번대 14량(401호기부터 414호기까지)을 개조하여 제작했다.[1] 개조 대상은 히타치 제작소에서 중기에 제조한 차량을 기반으로 하였으며, 개조 작업은 2량 단위로 이루어졌다.
해수가 스며드는 해저 터널 구간 운행에 대비하여 염해 방지 대책이 적용되었다. 팬터그래프에는 부식 방지제가 도포되었고, 지붕 전체에는 '론 옷감'이라는 부식 방지제가 칠해졌다. 차체는 일반 강철 재질을 유지했으며, 외부 도색 역시 일반 차량과 동일한 적13호이다. 열차 난방 기능은 사용하지 않아 전기 난방용 급전 설비는 철거되었다. JR큐슈 소속 차량은 이후 차체 측면의 전기난방 표시등도 제거했다. 다만 주정류기에 부속된 전기 난방용 인버터와 주변압기의 3차 코일은 그대로 남아있다.
제어 시스템에는 중련 운전에 필요한 관련 설비가 추가되었다. 최대 22‰의 급경사[112]가 있는 간몬 터널 구간에서 1200ton 화물열차를 견인하기 위해 중련 총괄 제어 장치가 설치되었다. 주요 개조 내용은 제어 회로 및 저압 보조 회로 등의 수동 제어 관련 회로 변경, 운전대에 '타차 주 전동기 전류계' 신설, 자신 또는 연결된 다른 기관차 고장 시 해당 고장 차량을 전기적으로 분리하는 '제어 회로 개방기'를 1번 운전실(1엔드) 측에 설치한 것 등이다. 공기 제동 장치 역시 중련 총괄 제어 운전에 대응하기 위해 교차 배관 방식[113]으로 변경되었고, 차량 양단 간 제동 선택 코크도 중련 총괄 제어 대응용으로 교체되었다.
초기 제작 차량을 기반으로 개조된 일부 차량은 중련 총괄 제어에 지장을 주는 버니어 제어기, 공전 제어기 등을 후기형(75호기 이후) 사양으로 통일하는 추가 개조를 받았다. 이를 통해 주차단기 유지 회로, 팬터그래프 비상 하강 회로 등의 취급 방식도 통일되었다. 단, 가장 먼저 개조된 401호기와 402호기는 초기에 버니어 제어기 개조가 이루어지지 않아 다른 400번대 차량과 중련 운행이 불가능했지만, 이후 추가 개조를 통해 이러한 편성 제한은 해소되었다.
중련 운전 구간이 비교적 짧기 때문에, 중련 총괄 제어용 점퍼 연결기와 호스류는 한쪽 방향에만 설치하는 구조로 추가되어 운용 시 기관차의 방향이 고정된다. 같은 이유로 작업 공정 수를 줄이기 위해 정면 관통문 설치도 생략되었다.
개조 완료 후, 8량(401-408호기)은 모지 기관구[114]에, 6량(409-414호기)은 오이타 운전소에 배치되었다. 국철 분할 민영화 이후에는 JR화물 모지 기관구와 JR큐슈 오이타 철도 사업부 오이타 차량센터에 그대로 소속되어 간몬 터널을 통과하는 화물열차와 침대 특급 견인에 사용되었다.
간몬 터널 구간 외에서는 JR화물 도야마 기관구에 총 4량(404, 406, 407, 408호기)이 배치된 이력이 있다. 2007년 3월에 도야마 기관구로 이동한 2량(404, 406호기)은 이후에도 해당 기관구에 남아 일본해 종관선에서 운용되고 있다.
EF81 409호기부터 414호기까지의 기관차는 1996년 3월부터 2010년 12월 사이에 퇴역했다.[5] 2016년 4월 1일 기준으로, EF81-400형 기관차 3량(EF81 403, 404, 406호기)이 JR 화물 소속으로 모지 기관구에 배치되어 운용 중이다.[2]
4. 4. 500번대
1989년, 히타치 제작소에서 일본해 연안 화물 수송을 위해 JR 화물 소속의 EF81 501, 502, 503의 3량이 제작되었다.[1]
2016년 4월 1일 기준으로, 3량 모두 JR 화물에서 운용 중이며, 모지 기관구에 배치되어 있다.[2]
4. 5. 450번대
1991년과 1992년에 걸쳐 총 5량(451~455호기)이 제작되었다. 이 기관차들은 간몬 터널을 통과하는 화물 열차 운송을 위해 도입되었다. 특히 451호기와 452호기는 현대적인 디자인의 헤드라이트 클러스터가 장착된 점이 특징이다.[3]
2016년 4월 1일 기준으로, 5량 모두 JR 화물 소속으로 모지 기관구에 배치되어 운행 중이다.[2]
5. 운용 변천 및 현황
1968년부터 1979년까지 총 152량이 제작된 기본 형식이다.[1] 시제기인 EF81 1호는 히타치에서 제작되어 1968년에 등장했으며[3], 2004년 3월 31일에 퇴역했다.[1] EF81 137호기부터는 운전실 창문 위에 햇빛 가리개(차양)가 부착되어 제작되었고[4], 이후 133호부터 136호까지의 기관차에도 개조를 통해 장착되었다.[4] 2016년 4월 1일 기준으로, JR 동일본과 JR 서일본 소속의 0번대 기관차는 18량이 남아 운행 중이었다.[2]
간몬 터널 구간 운용을 위해 1973년부터 1975년 사이에 히타치에서 4량(301~304호)이 제작되었다. 해수 염해 방지를 위해 차체 외판을 스테인리스강으로 제작하여 도색하지 않은 것이 특징이다.[1] 단, 301호와 302호는 1979년 조반선으로 이적하면서 안전상의 이유로 국철 표준 교류/직류 기관차 도색인 적13호(로즈핑크)로 도색되었다.[3] 2016년 4월 1일 기준으로, EF81 303호 1량만이 JR 화물 소속으로 모지 기관구에 배치되어 운행하고 있었다.[2]
간몬 터널 구간의 노후화된 EF30형을 대체하기 위해, 1986년과 1987년에 걸쳐 0번대 14량을 개조하여 등장했다.[1] 이 개조를 통해 화물열차 견인을 위한 중련 총괄 제어 기능이 추가되었다. 규슈 지역의 가고시마 본선, 닛포 본선, 나가사키 본선 등에서 "블루 트레인" 견인에도 투입되었다. EF81 409호부터 414호까지는 1996년 3월부터 2010년 12월 사이에 퇴역했다.[5] 2016년 4월 1일 기준으로, 3량(EF81 403, 404, 406호)이 JR 화물 소속으로 모지 기관구에 배치되어 운행 중이었다.[2]
간몬 터널 구간의 화물 수송량 증가에 대응하기 위해 1991년과 1992년에 JR 화물이 5량(451~455호)을 새로 제작했다. 500번대를 기반으로 중련 총괄 제어 장치를 추가했으며, 전기 난방 장치(EG)는 탑재하지 않았다. 초기 제작된 451호와 452호는 전조등과 미등을 일체화하여 전면 하부에 설치한 것이 특징이다.[3] 2016년 4월 1일 기준으로, 5량 모두 JR 화물 소속으로 모지 기관구에 배치되어 운행 중이었다.[2]
일본해 종관선의 화물 수송력 증강을 위해 1989년 JR 화물이 히타치에서 3량(501~503호)을 새로 제작했다.[1] 2016년 4월 1일 기준으로, 3량 모두 JR 화물 소속으로 모지 기관구에 배치되어 운행 중이었다.[2]
2012년 5월부터 JR 화물 소속 0번대 중 최고 속도 100km/h 초과 운행에 필요한 운행 기록 장치가 없는 차량들의 번호를 변경한 형식이다. 기존 번호에 600을 더하는 방식으로 개번되었으며, 이는 운행 기록 장치가 장착된 다른 회사 소속 차량이나 신규 제작 차량과 구분하기 위함이다.[4] 2016년 4월 1일 기준으로, 14량의 600번대 기관차가 JR 화물 소속으로 모지 및 도야마 기관구에 배치되어 운행 중이었다.[2]5. 1. 국철 시대
국철의 모든 전철화 구간, 즉 직류 1500V, 교류 20kV 50Hz, 교류 20kV 60Hz 구간을 기관차 교체 없이 직통 운행할 수 있는 3전원 방식 표준 기관차로 개발되었다. 이는 일본해 종관선과 같이 여러 전철화 방식이 혼재된 노선에서의 운용 효율성을 높이기 위한 목적이었다. 기존의 교직양용기인 EF80형이 특수 설계로 인해 광범위한 표준기로 사용하기에는 한계가 있었기에[17], 당시 직류 표준기였던 EF65형을 기반으로 하여 1968년 시제기가 등장했다.
설계상으로는 국철의 모든 전철화 구간을 1량으로 운행할 수 있었지만, 국철 시대 초기에는 장거리 직통 운용이 예상보다 많지 않았다. 이는 장거리 운행에 따른 과도한 소모를 방지하려는 목적도 있었지만, 이미 각 전철화 방식에 맞는 전용 기관차들(EF15형, EF58형, EF65형, EF70형, ED71형, ED75형 등)이 충분히 배치되어 있었고, 제작 비용이 높은 EF81형을 무리하게 다수 투입할 필요성이 적었기 때문이기도 했다.
그러나 1980년대 들어 국철의 경영 합리화가 추진되면서 상황이 변했다. 기관차 소요 수를 줄이고 운용 효율을 높이기 위해, 여러 전철화 구간을 직통 운행할 수 있는 EF81형의 장점이 부각되기 시작했다. 일본해 종관선에서는 노후화된 기존 기관차들을 대체하며 EF81형에 의한 장거리 직통 운행 비중이 크게 증가했고, 도쿄 수도권 지역에서는 조반선의 EF80형을 대체하는 등 점차 활용 범위가 넓어졌다. 반면 도호쿠 본선에서는 일부 직통 운용이 다른 기관차로 전환되기도 했다.
국철 분할 민영화 직전인 1986년 11월의 다이어 개정에서는 EF81형의 활용도가 더욱 높아졌다. 아키타 - 아오모리 간 오우 본선 구간에서도 EF81형 운용이 시작되었고, 이를 통해 오사카 - 아오모리 간 1023.5km에 달하는 일본해 종관선 전 구간 직통 운용이 실현되었다. 동시에 이 구간에서 기존에 사용되던 ED75형 700번대는 쓰가루 해협선 전용기로 전환되었다.[115]
1987년 4월 국철 분할 민영화에 따라 국철 시대에 제작된 EF81형 156량 전량은 각 JR 그룹 회사로 승계되었다. 승계 현황은 JR동일본 78량, JR서일본 16량, JR규슈 6량, JR화물 56량이었다.
5. 1. 1. 일본해 종관선
일본해 종관선은 구간별로 전철화 방식이 다르게 진행되었다. 1957년 호쿠리쿠 본선 일부 구간이 교류 20kV 60Hz로 전철화된 것을 시작으로, 니가타 지구는 기존 조에쓰선과의 연계를 고려하여 1962년 직류 1500V로 전철화되었다. 이후 1964년 호쿠리쿠 본선의 이토이가와역 동쪽 구간은 직류 1500V로, 1965년 오우 본선은 교류 20kV 50Hz로, 우에쓰 본선은 무라카미역을 기준으로 남쪽은 직류 1500V, 북쪽은 교류 20kV 50Hz로 전철화하기로 결정되었다.[13][14] 이처럼 3가지 전력 공급 방식(교류 50Hz, 교류 60Hz, 직류 1500V)이 혼재하게 되면서, 이 구간들을 직통 운행할 수 있는 새로운 전기 기관차가 필요하게 되었다.
이에 따라 EF65형을 기본으로 하여 3전원 방식에 모두 대응하는 EF81형이 개발되었고[15], 1969년 호쿠리쿠 본선 이토이가와역 - 나오에쓰역 간 직류 전철화 개통에 맞춰 일본해 종관선에서 운용을 시작했다.
일본해 종관선에서의 EF81형 배치 및 운용 역사는 다음과 같다.
| 기관구 | 배치 수량 |
|---|---|
| 사카타 기관구 | 51량 |
| 도야마 제2기관구 | 45량 |
| 쓰루가 제2기관구 | 27량 |
- 1979년: 히가시니가타 기관구에 16량이 새로 제작되어 배치되어 일본해 종관선 정기 운용에 투입되었다. 이로 인해 사카타 기관구 소속 차량 수는 점차 줄어들었다.
- 1985년: 3월 14일 다이어 개정으로 사카타 기관구가 폐지되고, 나가오카 운전구가 새롭게 EF81형 배치 기관구가 되었다. 이후 일본해 종관선에서 운용되는 EF81형은 히가시니가타, 나가오카, 도야마 제2, 쓰루가 제2 기관구 소속이 되었다.
일본해 종관선에 주로 투입된 기본 번대(0번대) 기관차는 1968년부터 1979년까지 총 152량이 제작되었다.[1] EF81 137호부터는 운전실 창문 위에 햇빛 가리개가 부착되어 제작되었으며[4], 이후 EF81 133호부터 136호까지의 기관차에도 개조를 통해 장착되었다.[4]
5. 1. 2. 도쿄 지구
오른쪽: EF81 90호기가 견인하는 특급 '유쓰루 3호'(1985년/우에노역)]]
1985년 3월 14일 다이어 개정으로 이와키 화물역이 폐지되면서 역 구내에 있던 이와키 기관구도 폐지되었다. 이와키 기관구에 재적하던 10량 중 5량은 다바타 기관구로 전출되었고, 1량(75호기)은 오이타 운전소로, 나머지 2량(76호기, 77호기)은 모지 기관구로의 같은 형식 전출을 보충하기 위해 나가오카 운전구로 전출되었다.
같은 해 8월에는 조반선 침대특급 '유쓰루'의 우에노 - 미토 구간 견인이 모두 본 형식으로 교체되면서 EF80형의 운용이 종료되었다. 이 운용은 침대특급 '호쿠토세이' 운행 개시로 객차 운용의 '유쓰루'가 폐지될 때까지 약 3년간 계속되었다.
1986년 1월에는 다바타 기관구에서 간몬 터널용 EF30형을 대체하기 위해 모지 기관구로 300번대 2량(301호기, 302호기)이 다시 전속되었다.
5. 1. 3. 간몬 터널 구간
1973년 9월, 간몬 터널 구간의 열차 증편에 대응하기 위해 300번대 2량(301, 302)이 모지 기관구에 새로 배치되어, 시모노세키 - 모지 구간에서 기존의 EF30형과 함께 운용되기 시작했다.[1][3]300번대는 해수가 떨어지는 해저 터널 환경을 고려하여 부식 방지를 위해 차체 외판을 스테인리스로 제작한 특수 사양 차량이다. 이 때문에 차체 하부에는 휨 방지를 위한 골판 가공이 되어 있으며, 도색하지 않은 은색 외관으로 인해 애호가들 사이에서 '''"은솥"'''이라는 별명으로 불린다.[41] 단, EF81 302호는 1986년 사고 복구 과정에서 한쪽 측면이 골판 없는 평판으로 수리되어 독특한 외관을 갖게 되었다.[40]
300번대는 1974년 4월과 1975년 2월에 각각 1량씩(303, 304) 추가 제작되어 총 4량이 되었다. 운용 구간이 단거리였기 때문에 전기 난방 장치(EG)는 탑재하지 않았고, 초기에는 중련 총괄 제어 기능이 없어 단독 견인이 가능한 여객 열차(소화물 열차 포함) 중심으로 운용되었다.
1978년 10월 다이어 개정으로 화물열차가 감축되면서 운용이 줄어들자, 1979년 3월 모지 기관구 소속 300번대 2량(301, 302)이 조반선 계통의 EF80형 대체를 위해 이와키 기관구로 전출되었다. 이때 안전상의 이유로 차체가 일반 EF81형과 같은 적13호(붉은색)로 도색되었다.[3] 이 두 기관차는 1982년 11월 다바타 기관구를 거쳐 1986년 1월 다시 모지 기관구로 복귀했다. 복귀 후에도 붉은색 도색은 유지되었다.
1986년부터 1987년 사이, 노후화된 EF30형을 대체하기 위해 다른 구간에서 운용되던 기본 번호대 차량 14량이 간몬 터널 구간으로 전입되었다. (도야마 제2구 3량(40-42), 다바타구 7량(49-54, 75), 나가오카 운전소 4량(128, 130-132)) 이 차량들은 모지 기관구(8량)와 오이타 분소(6량)에 배치되었으며, 전입 후 화물열차 견인을 위한 중련 총괄 제어 기능 추가 개조를 받아 400번대가 되었다.[116][1] 이로써 EF30형이 담당하던 간몬 터널 구간의 화물열차 운용은 EF81형 400번대의 중련 운용으로 대체되었다.
같은 시기에 기존 300번대 4량도 화물열차 운용에 투입하기 위해 중련 총괄 제어 기능 추가 개조를 받았으며, 이후 400번대와 공통으로 운용되기 시작했다.
JR 화물은 1991년 다이어 개정으로 늘어난 혼슈-규슈 간 화물 수송량에 대응하기 위해, 기존 400번대의 증비 목적으로 간몬 터널용 특수 사양기인 450번대를 신조했다. 1992년까지 총 5량(451-455)이 제작되었다.
450번대는 당시 최신형이던 500번대를 기반으로 중련 총괄 제어 장치를 추가하고, 기관차 방향 전환 없이 운용하기 쉽도록 점퍼 플러그를 양쪽에 설치했다. 여객 열차 견인은 고려되지 않아 전기 난방 장치는 탑재하지 않았다. 주전동기 축받이를 롤러 베어링으로 변경(MT52C)하고 집전 장치를 하부 교차식 팬터그래프(FPS22E)로 바꾸는 등 보수 효율성을 높였다.[51]
외부 도색은 500번대와 유사한 파란색 바탕이지만, 차체 하단 전체에 파란색 띠가 추가되었다. 초기 제작된 2량(451, 452)은 전조등과 미등을 일체화하여 전면 하부에 설치했으나[3], 1992년 제작된 3량(453-455)은 기존 차량처럼 전면 상부에 전조등을 배치했다. 이는 본 형식의 500번대용 차체를 유용했기 때문이며[52], 강설 지역에서의 시야 확보 및 타 노선 전용 가능성을 고려한 설계 변경이었다.
450번대는 제작 초기 전량 모지 기관구에 배치되었으나, EH500형 도입 이후 2007년 3월 다이어 개정으로 3량(453-455)이 도야마 기관구로 전속되었다.
한편, 300번대 중 무도색 상태였던 EF81 303호와 304호는 2011년 동일본 대지진 발생 후 일본해 종관선의 수송량 증가에 대응하기 위해 잠시 도야마 기관구에 대여되어 운용되었다.[42] 이로써 간몬 터널용으로 제작된 300번대 4량 모두 동일본 지역 운용 경력을 갖게 되었다. 대여는 같은 해 5월(303호)[43]과 6월(304호)[44]에 종료되어 다시 모지 기관구로 복귀했다.
5. 2. 민영화 이후
1987년 국철 분할 민영화에 따라 EF81형 전기 기관차는 JR 동일본, JR 서일본, JR 큐슈, JR 화물 등 각 여객철도 회사와 화물철도 회사에 분산되어 승계되었다.각 회사로 넘어간 차량들은 해당 회사의 운용 목적과 노선 환경에 맞춰 다양한 형태로 사용되었다. 이 과정에서 일부 차량은 도색이 변경되거나 성능 개선 공사를 받았으며, 특정 열차의 전용 견인기로 지정되는 등 변화를 겪었다. 민영화 이후 각 회사별 구체적인 운용 현황과 차량의 변화에 대해서는 아래 하위 문단에서 자세히 설명한다.
5. 2. 1. JR 동일본
1987년 국철 분할 민영화로 JR 동일본에는 78량이 계승되었다. 해당 차량 번호는 다음과 같다.- EF81 11 - 18・55 - 74・76 - 100・109 - 112・127・133 - 152
이 기관차들은 다바타 운전소, 나가오카 차량센터, 아오모리 차량센터에 배치되어, 관할 지역 내의 침대특급 견인에 주로 사용되었으며, JR 화물로부터 위탁받아 수도권 각 노선 및 일본해 종관선의 화물열차 견인에도 투입되었다. 외부 도색은 점차 변경되어 교류 전기 기관차와 동일한 적2호로 통일되었다.
다바타 운전소 소속 차량 중 '호쿠토세이' 등 침대특급 견인을 주로 담당하는 차량들은 주전동기 재정비, 차륜 교체 등의 개수 공사를 받았다. 이들 차량은 차체 측면에 '은색 유성'[117] 마크가 그려져 개수되지 않은 차량과 정기 운용에서 구분되었다. 또한, 쿠로이소역에서의 교직류 전환을 정차 없이 통과하며 차상에서 전환하기 위한 열차 선별 장치가 다바타 운전소 소속 모든 차량에 탑재되었다.
개수된 차량 중 '카시오페이아' 견인 전용기 3량(79·92·99)은 흰색 바탕에 노란색, 주황색, 파란색의 4색 도장[118]을 적용했다.
'슈퍼 익스프레스 레인보우' 전용 도색기(95호기)는 차체 측면에 형식 번호를 나타내는 거대한 'EF81' 레터링 디자인[119]으로 운용되었다.
특별 열차 견인기(81호기)는 '호쿠토세이' 견인기와 동일한 배색[120]을 가졌으나, 난간, 연결기, 차륜 측면의 은색 도장 및 제륜자 마찰면 처리 등 장식이 남아 있었다. 특별 열차 운용 시에는 원색인 적13호 도장에 차체 측면의 가는 은색 라인을 추가하기도 했다. 2014년 8월에는 JNR 시대의 황실 열차 도색(적13호 + 은색 측면 줄무늬)으로 재도색되었다.[6]
특이 사양으로는 전동차 견인을 위해 쌍두 연결기를 장비한 차량들이 있다. 아오모리 차량센터 소속 2량(136·139)과 나가오카 차량센터 소속 4량(134·140·141·151)[121][122]이 해당된다. 이들은 아오모리 지역 전동차를 고리야마 종합 차량센터에서 검사할 때 견인하는 등의 용도로 사용되었다. 전기지령식 제동을 탑재한 전동차(209계 이후 차량) 제어를 위해 제동 독체지령 장치(MON8)를 기관차에 탑재하고, 지령 회로용 점퍼 연결기(KE100B-10)를 증설했다. 이 때문에 일반 차량과는 스커트 주변이나 스노플라우 형상이 다르며, 기관차 전체 길이가 750mm 연장되었다.
2009년부터 2010년까지 노후된 EF81형 일부를 교체하기 위해 JR 화물이 개발한 EF510형 500번대 15량이 도입되었다[123]. 이 차량들은 다바타 운전소에 소속되어 2010년 6월 25일부터 '카시오페이아', 같은 해 7월 14일부터 '호쿠토세이' 운용을 시작했다.
'호쿠토세이'와 '카시오페이아' 운용에서 제외된 다바타 운전소 소속 EF81형은 화물열차 견인에 투입되었으나, 2010년 12월부터 EF510형이 정기 화물열차 운용을 순차적으로 개시하면서, 12월 4일 다이어 개정으로 EF81형에서 EF510형으로의 교체가 완료되었다. 이로써 다바타 운전소의 EF81형은 정기 열차 운용에서 철수했으며, 향후 EF510형 도입 수에 맞춰 15량의 EF81형 폐차가 계획되었다[124].
=== 운용 역사 ===
- 1988년 3월: 세이칸 터널 개통과 함께 침대특급 '호쿠토세이' 운행이 시작되면서, 우에노 - 아오모리 구간 견인기로 투입되었다. 이는 도호쿠 본선(우에노구)에서 우등 여객열차 견인에 EF81형이 정기 운용된 첫 사례이다[125]. '호쿠토세이' 운행 개시로 인해 객차로 운행되던 '유쓰루'는 폐지되었다. 또한 모리오카 - 아오모리 구간에서는 50계 및 12계 객차(2000번대) 보통 객차 열차를 EF81형이 다른 기관차와 혼합 운용으로 견인했다.
- 1993년: 침대특급 '아케보노'의 우에노 - 고고타 구간 견인을 담당하게 되었다. 이 열차는 1997년 조에쓰선·우에쓰 본선 경유로 변경되면서 우에노 - 아오모리 전 구간을 EF81형이 견인하게 되었다.
- 1994년 12월: 침대특급 '하쿠쓰루'가 583계 전동차에서 객차로 변경되면서, 열차 전 구간(우에노 - 아오모리)의 견인기로 투입되어 2002년 12월 열차 폐지 시까지 운용되었다.
- 2009년 3월 14일: 다이어 개정으로 침대특급 '아케보노'의 우에노 - 나가오카 구간 운용이 나가오카 차량센터 소속 EF64형으로 교체되어, EF81형의 견인 구간은 나가오카 이북으로 단축되었다.
- 2010년 6월 24일: 92호기가 견인한 상행 '카시오페이아' 우에노 도착 열차를 마지막으로 EF81형의 해당 열차 운용이 종료되었다.
- 2010년 7월 15일: 87호기가 견인한 상행 '호쿠토세이' 우에노 도착 열차를 마지막으로 EF81형의 해당 열차 운용이 종료되었다.
5. 2. 2. JR 서일본
1987년 국철 분할 민영화 시 JR 서일본에는 16량(43~48호, 101~108호, 113~114호)이 승계되었다. 이 차량들은 후쿠이 지역 철도부의 츠루가 운전출장소에 배속되어 침대 특급 트와일라잇 익스프레스, 니혼카이, 쓰루기의 견인기로 사용되었다.
그러나 운행 노선이 점차 축소되면서 폐차되는 차량이 발생했다. 1992년 '쓰루기'가 임시 열차로 전환된 후 1994년에는 완전히 폐지되었고, 2008년에는 '니혼카이' 운행 횟수가 줄어들었다. 이러한 운용 감소에 따라 45~48호, 102호, 105호가 폐차되었다. 이후 차량 노후화 문제 등이 겹치면서 2012년 3월 '니혼카이'가 임시 열차로 다시 전환되었고, 2013년 1월에는 임시 열차 운행마저 중단되었다. 이에 따라 같은 해 7월 8일 101호, 104호, 107호가 추가로 폐차되었다.
현재 남은 차량 대부분은 침대 특급 트와일라잇 익스프레스의 전용 견인기로서 오사카 - 아오모리 간 일본해 종관선 구간 운행에 투입되고 있다. '트와일라잇 익스프레스' 견인에 사용되는 차량은 객차와 동일한 초록색 2호 바탕에 노란색 띠를 두른 전용 도색으로 변경되었다. 1989년 해당 열차 운행 개시 당시에는 4량(103·104·113·114호)이 전용 도색으로 개조되었으며, 이후 운행일이 늘어나면서 2량(43·44호)이 추가되어 총 6량 체제로 운용되었다. 또한, 승차감 개선을 위해 연결기를 밀착식 자동 연결기로 교체하고 강화형 완충 장치를 탑재하는 등 열차 운행 시의 충격을 완화하는 개조가 이루어졌다.
현재 츠루가 운전출장소에는 EF81형 43, 44, 103, 106, 108, 113, 114호가 남아 운행되고 있다. 이 중 103호와 106호는 일반 도색을 유지하고 있으며, 나머지 차량은 '트와일라잇 익스프레스' 전용 도색으로 운용 중이다.
5. 2. 3. JR 큐슈
1987년 국철 분할 민영화 당시 JR 큐슈가 중련 운전이 가능한 400번대 6량(EF81 409~414호)을 승계했다. 이 기관차들은 오이타 철도 사업부 오이타 차량센터에 배치되어 칸몬 터널을 통과하는 침대 특급이나 화물 열차 견인에 주로 사용되었다.
초기 외부 도색은 교류 전기 기관차 공통의 적2호였으나, 이후 모든 차량이 적13호로 변경되었다.
시간이 지나면서 침대 특급 운행이 점차 축소됨에 따라 해당 기관차들의 운용도 감소하여, 최종적으로는 410호와 411호 2량만이 남게 되었다. 2005년 침대 특급 '스이세이'가 폐지된 후에는 소속 기지인 오이타까지의 정기 운용이 사라졌고, 이들 차량은 JR 화물 모지 기관구에 상주하며, 일상 검사 작업을 포함한 운용은 JR 화물에 위탁되었다.
2009년 침대 특급 '하야부사·후지' 마저 폐지되면서, 남아있던 2량의 정기 운용도 완전히 사라졌다. JR 큐슈가 승계한 400번대 6량(EF81 409~414호)은 1996년 3월부터 2010년 12월 사이에 모두 퇴역했다.[5]
5. 2. 4. JR 화물
갱신 공사 시공기로 측면 중앙에 흰 선을 표시한다.]]1987년 국철 분할 민영화 시 JR 화물에 56량이 계승되었다. 계승된 차량 번호는 다음과 같다.
- EF81 1 - 10, 19 - 39, 115 - 126, 129, 301 - 304, 401 - 408
이들 차량은 도야마 기관구와 모지 기관구에 배치되었다. 또한, JR 이행 직후 화물열차 운행이 늘어나면서 여객철도 회사 소속의 EF81형만으로는 부족했기 때문에, 1989년부터는 화물 수송용으로 500번대와 450번대를 새로 제작하여 투입했다.
2003년부터는 JR 동일본에서 운용하지 않게 된 잉여 차량을 구입하여 도야마 기관구와 히가시니가타 기관구에 배치하기도 했다. 2009년 기준으로 혼슈 내 배치는 도야마 기관구 한 곳으로 모아졌으며, 아오모리 신호장부터 오사카 화물터미널까지의 일본해 종관선 구간에서 화물열차 견인에 사용되고 있다. 모지 기관구 소속 차량은 간몬 터널을 포함한 하타부 - 후쿠오카 화물터미널 구간에서 화물열차를 중련으로 견인한다. 이 구간에서는 과거 침대특급 견인에도 투입되었으나, 해당 열차들이 폐지되면서 2009년 3월을 끝으로 여객 열차 운용은 종료되었다. 2010년부터는 토스 이남(야츠시로까지) 및 나가사키 본선(나베시마까지)에서의 화물열차 운용도 시작되고 있다.
외부 도색은 기본 번대와 400번대[126]는 빨강 13호(로즈 핑크)이지만, JR 동일본에서 구입한 차량은 구입 당시의 빨강 2호 도색 그대로[127] 사용되고 있다. 모지에 배치된 300번대의 경우, 301호와 302호[128]는 빨강 13호로 도색되었고, 303호와 304호는 스테인리스 차체 본연의 색을 유지하며 도색되지 않았다.
초기 차량들은 제작된 지 35년이 넘어감에 따라, 계속 사용하기 위한 갱신 공사가 순차적으로 진행되고 있다. 이 공사는 내부 기기의 재정비 및 교환을 포함하며, 일부 차량은 주전동기를 차축에 고정하는 베어링을 기존의 평면 베어링에서 롤러 베어링으로 교체하기도 했다. 갱신 공사를 받은 차량은 차체 하부 전체 또는 측면 중앙에 흰색 선을 표시하여 구분한다. 300번대는 모든 차량이 갱신 공사를 받았으며, 각각 다른 방식으로 표시되었다: EF81 301은 흰색 띠, EF81 302와 303은 양 끝단 표기 주변에 흰색 테두리 도장, EF81 304는 정면에 파란색 띠가 추가되었으나, 304호의 파란색 띠는 나중에 제거되었다.
갱신 공사를 받은 차량은 다음과 같다.
- EF81 1, 2, 8, 10, 19 - 23, 25 - 28, 32 - 36, 38, 39, 115 - 126, 129, 135, 301 - 304, 401 - 408
국토교통성의 철도에 관한 기술상의 기준을 정하는 성령 개정에 따라, 최고 속도 100km/h를 초과하여 운행하는 기관차에는 운전 상황 기록 장치 탑재가 의무화되었다. 이로 인해 JR 화물 소속의 EF81형 0번대 중 해당 장치가 없는 차량은, 장치가 탑재된 여객 회사 소속 차량 및 신규 제작 차량과 구분하기 위해 2012년 5월부터 원래 차량 번호에 600을 더한 번호(600번대)로 변경되었다[92]. 300번대, 400번대, 450번대, 500번대는 여객 회사 소속 차량이 없거나 이미 소멸했기 때문에(JR 큐슈 소속 400번대는 2010년 소멸) 번호 변경 대상에서 제외되었다. 번호판은 기존의 다양한 형식(차체 직접 부착, 에칭 플레이트 등)에서 500번대나 450번대와 같은 잘라낸 문자를 부착한 플레이트 방식으로 통일되었다.
2012년 6월 기준으로 번호가 변경된 차량은 다음과 같다[93][94][95][96][97].
- EF81 27 → EF81 627
- EF81 28 → EF81 628
- EF81 33 → EF81 633
- EF81 115 → EF81 715
- EF81 116 → EF81 716
- EF81 117 → EF81 717
- EF81 118 → EF81 718
- EF81 119 → EF81 719
- EF81 121 → EF81 721
- EF81 123 → EF81 723
- EF81 125 → EF81 725
- EF81 126 → EF81 726
- EF81 129 → EF81 729
- EF81 135 → EF81 735
- EF81 142 → EF81 742
- EF81 146 → EF81 746
- EF81 148 → EF81 748
후계 기종 개발도 진행되어, 일본해 종관선에는 2002년부터 EF510형이 투입되었고, 간몬 터널 구간의 1,300t 중량 화물 열차 운용을 위해 2007년부터는 EH500형이 도입되었다. 이러한 신형 기관차 투입에 따라, 제작된 지 오래된 초기 차량들을 중심으로 EF81형의 퇴역이 진행되고 있다.
참조
[1]
서적
Jēāru zensharyō handobukku: Rail Magazine 2009
Neko Publishing
[2]
간행물
Railway Journal
2016-12
[3]
서적
国鉄機関車事典: 蒸気・電気・ディーゼル機関車66形式
Sankaido
[4]
서적
Jr機関車カタログ: Jr7社の現有30形式を詳しく解說
Ikaros Publications Ltd.
2013-06-20
[5]
서적
Kotsu Shimbunsha
2013-06-30
[6]
간행물
Koyusha Co., Ltd.
2014-11
[7]
서적
国鉄&jr 保存車大全 2015-2016
Ikaros Publications Ltd.
2014-11-25
[8]
간행물
Koyusha Co., Ltd.
2016-06
[9]
웹사이트
EF81 138
http://rail.hobidas.[...]
Neko Publishing Co., Ltd.
2016-02-02
[10]
웹사이트
http://railf.jp/news[...]
Koyusha Co., Ltd.
2017-01-16
[11]
간행물
『鉄道ファン』1996年9月号、交友社、p.42
[12]
문서
三菱重工技報編集委員会（編）. 1970. 三菱重工技報 第7巻. 三菱重工. 東京
[13]
간행물
動力近代化と交流電化
http://jrea.or.jp/jr[...]
日本鉄道技術協会
[14]
간행물
裏縦貫線電化計画における交直接続地点
http://jrea.or.jp/jr[...]
日本鉄道技術協会
[15]
간행물
新しい交直両用電気機関車EF81形
http://jrea.or.jp/jr[...]
日本鉄道技術協会
[16]
문서
チョッパ制御自体は実用化の見通しこそついており同年には交流区間向けの試作機[[国鉄ED77形電気機関車|ED93形（→ED77形）]]・[[国鉄ED78形電気機関車|ED94形（→ED78形）]]も登場していた。
[17]
문서
EF80形は1台車1[[電動機]]方式、動力伝達にクイル式を用いるなど機構面で特殊性があった。
[18]
문서
正面窓間の柱は先述2形式などと比べると太くなっている。
[19]
문서
[[#IK_EF81|交直流電気機関車 EF81、p.40。]]
[20]
문서
他形式では、同時期に製作された[[西武鉄道]]の[[西武E851形電気機関車|E851形電気機関車]]や、[[1980年]]（昭和55年）から製作された[[国鉄EF64形電気機関車#1000番台|EF64形電気機関車（1000番台）]]に同系台車の採用事例がある。
[21]
문서
[[#IK_EF81|交直流電気機関車 EF81、p.37。]]
[22]
문서
[[#JT30_3-82|EF81 全機データバンク,作成／石堂亮太、pp.19-20間の見開き。]]
[23]
문서
[[#IK_EF81|交直流電気機関車 EF81、p.110。]]
[24]
문서
[[#IK_EF81|交直流電気機関車 EF81、p.59。]]
[25]
문서
正面タイフォンは後年の改造で撤去された。
[26]
문서
[[#IK_EF81|交直流電気機関車 EF81、p.111。]]
[27]
문서
[[#IK_EF81|交直流電気機関車 EF81、p.58。]]
[28]
문서
後年の改造でブロック式ナンバープレート取付となった車両も一部に存在する。
[29]
문서
[[#IK_EF81|交直流電気機関車 EF81、p.60。]]
[30]
문서
当初は[[酒田運輸区|酒田機関区]]配置予定であったが、電気機関車用設備が完成していなかったことから暫定的に長岡区に配置された。
[31]
문서
ここでの補機とはED75形を示す。田端区に本形式を配置し、EF80形4両を内郷区に転属させ、内郷区のED75形8両を盛岡（5両）と青森（3両）に転属させた。
[32]
문서
1.新製配置直後に宇都宮線久喜 - 栗橋間でダンプカーと衝突し脱線転覆、現場に重機が入れなかったため車体を3つに切断して収容、車体を造り直し復旧。2.機関区で留置中、機関車同士の玉突き事故で前後の運転台を破損、修復。3.留置の際マスコンを切り忘れ（いわゆるノッチ残し）、抵抗器の過熱による火災を起こし機械室を全焼、内部の機器をすべて交換。4.JR東日本発足後、「北斗星」などの寝台特急牽引機に対する主電動機再整備や車輪交換などの改修工事対象車となり、台車を交換。
[33]
문서
[[#IK_EF81|交直流電気機関車 EF81、p.112。]]
[34]
문서
[[#IK_EF81|交直流電気機関車 EF81、p.61。]]
[35]
문서
湖西線開業用以外にも、老朽化の進行が著しかった初期交流機[[国鉄ED70形電気機関車|ED70形]]の淘汰も目的であった。
[36]
서적
交直流電気機関車 EF81
[37]
문서
実際は首都圏[[国鉄EF10形電気機関車|EF10形]]淘汰を目的としており、新潟地区で運用されていた[[国鉄EF15形電気機関車|EF15形]]を首都圏に移動させることで淘汰を行った。
[38]
문서
事故車の補充をEF62形で行うよりも、汎用性のある本形式で行ったほうが有利であるとの判断が働いた。
[39]
서적
交直流電気機関車 EF81
[40]
간행물
Rail Magazine
ネコ・パブリッシング
1987-04
[41]
뉴스
JR貨物の交直流電気機関車EF81形「銀釜」など九州鉄道記念館に展示
https://news.mynavi.[...]
マイナビニュース
2019-07-26
[42]
웹사이트
震災にともなう物資輸送支援に門司機関区のEF81
http://railf.jp/news[...]
交友社
2011-03-20
[43]
웹사이트
EF81 303が門司機関区へ
http://railf.jp/news[...]
交友社
2011-05-28
[44]
웹사이트
EF81 304が無動力回送される
https://railf.jp/new[...]
交友社
2011-06-10
[45]
간행물
鉄道ファン
交友社
1996-09
[46]
문서
本形式1両の場合、起動できる列車重量の上限は650 tである。
[47]
문서
運用開始直後は重連総括制御時に初期故障が多発した。主電動機過電流検出装置（補機側）動作時に高速度遮断器がリセットしなくなる、補機故障時に制御回路を切り離すと本務機まで力行不能となる、補機コンプレッサの故障を本務機側で検知できず補機からの元空気溜込めが不能となる、などの事例があり、門司機関区で都度改修が行われている。
[48]
웹사이트
EF81 404が運用に復帰｜鉄道ニュース｜2020年2月8日掲載
https://railf.jp/new[...]
2024-10-22
[49]
간행물
鉄道ファン
交友社
1990-01
[50]
간행물
鉄道ファン
交友社
1991-05
[51]
서적
交直流電気機関車 EF81
[52]
간행물
Rail Magazine
ネコ・パブリッシング
2011
[53]
문서
東北本線は[[黒磯駅]]構内に当時は地上切り替え式の[[無電区間]]が存在したため、必ずしも交直流機関車は必要でなかった
[54]
문서
捻出されたED75形700番台は34両が[[国鉄ED79形電気機関車|ED79形]]に改造・転用された。
[55]
문서
九州へ転入後、大分運転所の車両は400番台化改造前に旅客列車運用に用いられている。
[56]
문서
“赤2号流星色”、俗に「北斗星カラー」，「星ガマ」等と呼ばれている。
[57]
문서
「カシオペア」塗装は延べ4両（EF81 79・89・92・99）に施された。99は89の廃車に伴う代替として充当されたものである。
[58]
문서
1987年に登場した[[国鉄14系客車|14系欧風客車]]「スーパーエクスプレスレインボー」の塗装に合わせた配色で、客車の廃車後もそのままの塗装で使用される。[[2018年]]（平成30年）の全般検査施行の際も塗装を維持する形で塗り直されている。
[59]
간행물
鉄道ファン
2012-07
[60]
웹사이트
EF81 151が双頭連結器を装備
http://railf.jp/news[...]
交友社
2010-03-10
[61]
웹사이트
EF81 134が双頭連結器を装備
http://railf.jp/news[...]
交友社
2009-07-02
[62]
간행물
鉄道ファン
2018-10
[63]
간행물
JR東日本として初の新型電気機関車の導入について
http://www.jreast.co[...]
東日本旅客鉄道
2008-12-02
[64]
간행물
鉄道ファン
2010-12
[65]
문서
従前は[[宇都宮運転所]]の[[国鉄EF57形電気機関車|EF57形]]・EF58形・EF65形1000番台が使用され、黒磯駅で交流機と交替していた。
[66]
웹사이트
「カシオペアクルーズ」運転
http://railf.jp/news[...]
交友社
2016-06-04
[67]
간행물
Ｅ２６系「カシオペア」車両を使用した臨時列車を運転します
http://www.jreast.co[...]
東日本旅客鉄道
2016-04-06
[68]
뉴스
寝台特急カシオペア、再び北海道へ 上野発着ツアーで
http://www.asahi.com[...]
朝日新聞社
2016-04-06
[69]
뉴스
東北や北海道などを３泊４日で周遊「クルーズ」
http://mainichi.jp/a[...]
毎日新聞社
2016-06-04
[70]
웹사이트
「カシオペア紀行」の運転開始
http://railf.jp/news[...]
交友社
2016-06-12
[71]
간행물
JR旅客会社の車両配置表
交友社
[72]
웹사이트
EF81 81がローズピンクお召し仕様で出場
http://railf.jp/news[...]
交友社
2014-08-29
[73]
웹사이트
「トワイライトエクスプレス」色のEF81が工臨をけん引
http://railf.jp/news[...]
交友社
2015-04-29
[74]
문서
交直流電気機関車 EF81、p.79
[75]
서적
交直流電気機関車 EF81
イカロス出版
[76]
문서
EF81 105は1999年（平成11年）10月以降部品取り車（保留車）とされていた
[77]
문서
トワイライトエクスプレス塗装の機関車としては初の廃車
[78]
서적
JR電車編成表
交通新聞社
[79]
간행물
JR旅客会社の車両配置表
https://railf.jp/jap[...]
交友社
[80]
서적
JR機関車年鑑 2023-2024
イカロス出版
[81]
뉴스
トワイライトエクスプレス部品譲渡 エンブレムなどＪＲ西から敦賀市へ
http://www.fukuishim[...]
福井新聞社
2018-02-02
[82]
웹사이트
第5回金ヶ崎周辺施設整備計画策定委員会が開催されました。
http://www.city.tsur[...]
敦賀市
2018-05-01
[83]
간행물
鉄道ファン
交友社
2011-07
[84]
서적
交直流電気機関車 EF81
イカロス出版
[85]
문서
408は試験塗色として濃淡ブルーに白帯を配する塗装とされたが、富山機関区への転属後に赤13号に復した。
[86]
문서
一部には赤13号に復した車両が存在する。
[87]
문서
302は触車事故で車体が損傷し、片側の側面をコルゲート板ではなく平板で修復した。
[88]
문서
安全報告書2015
JR貨物
[89]
웹사이트
JR貨物 九州地区にEF510形電気機関車導入へ 老朽車両の取替で
https://trafficnews.[...]
乗りものニュース
2021-03-31
[90]
서적
貨物時刻表
公益社団法人鉄道貨物協会
2024-03-16
[91]
문서
第58回 静岡ホビーショー 会場記念販売品
https://www.tomytec.[...]
トミーテック
[92]
간행물
Rail Magazine
ネコ・パブリッシング
[93]
웹사이트
EF81 33→EF81 633，ブロック式ナンバーに
http://railf.jp/news[...]
交友社
2012-05-26
[94]
뉴스
【JR貨】富山機関区のEF81が改番
http://rail.hobidas.[...]
ネコ・パブリッシング
2012-05-01
[95]
뉴스
【JR貨】富山機関区EF81改番車 車番プレートの話題
http://rail.hobidas.[...]
ネコ・パブリッシング
2012-05-02
[96]
뉴스
【JR貨】富山機関区EF81の改番続く
http://rail.hobidas.[...]
ネコ・パブリッシング
2012-05-09
[97]
뉴스
【JR貨】富山機関区EF81の改番ほぼ終わる
http://rail.hobidas.[...]
ネコ・パブリッシング
2012-06-05
[98]
간행물
JR旅客会社の車両配置表
http://railf.jp/japa[...]
交友社
[99]
서적
JR気動車客車編成表2016
http://shop.kotsu.co[...]
交通新聞社
[100]
문서
2018 EF81全稼働機プロフィール、pp.77-80
[101]
간행물
特集：京都鉄道博物館
http://railf.jp/japa[...]
交友社
[102]
간행물
ＪＲ車両のうごき（2016年4月1日〜6月30日）
http://shop.kotsu.co[...]
交通新聞社
[103]
뉴스
北の鉄路で活躍、Ｄ５１と北斗星ご対面 茨城で保存
https://www.asahi.co[...]
朝日新聞社
2018-10-15
[104]
웹사이트
レールパーク
https://www.shimodat[...]
ザ・ヒロサワ・シティ
[105]
웹사이트
Hakuba Mini Train Parkのホームページ
http://www.mini-trai[...]
[106]
웹사이트
EF81 103が京都鉄道博物館へ
http://railf.jp/news[...]
交友社
2016-07-04
[107]
문서
[108]
문서
[109]
문서
[110]
문서
[111]
문서
[112]
문서
[113]
문서
[114]
문서
[115]
문서
[116]
문서
[117]
문서
[118]
문서
[119]
문서
[120]
문서
[121]
웹사이트
EF81 134가 쌍두 연결기를 탑재
http://railf.jp/news[...]
[122]
웹사이트
EF81 151이 쌍두 연결기를 탑재
http://railf.jp/news[...]
[123]
웹사이트
JR 동일본 웹사이트 프레스 릴리스 'JR 동일본에서의 첫 신형 전기 기관차 도입에 대해'
http://www.jreast.co[...]
[124]
문서
[125]
문서
[126]
문서
[127]
문서
[128]
문서
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