신칸센 E5계 전동차

1. 개요

신칸센 E5계 전동차는 E2계를 기반으로 개발되었으며, 최고 320km/h의 속도로 운행하는 일본의 고속 열차이다. 2009년에 시험 제작 차량이 공개되었고, 2011년부터 도호쿠 신칸센의 하야부사, 하야테, 야마비코, 나스노 열차에 투입되었다. E5계는 10량 편성으로, 세 가지 등급의 객실(그란클래스, 그린샤, 일반실)을 갖추고 있으며, 풀 액티브 서스펜션, 차체 경사 시스템 등 첨단 기술이 적용되었다. H5계는 홋카이도 신칸센에서 운행되는 E5계의 파생 모델로, 2014년부터 도입되었다.

2. 개발

JR 동일본은 2000년에 발표한 중기경영계획 '뉴 프론티어 21'에서 '세계 제일의 철도 시스템 구축'을 목표로 제시하였다. 이 계획에는 신칸센의 최고 속도를 360km/h로 운전하는 방안이 포함되어 있었다. 이를 바탕으로 2002년 사내에 '신칸센 고속화 추진 프로젝트'를 발족시켰고, 신칸센 고속 시험 전동차인 '파스텍 360'(E954형·E955형)을 개발하여 2005년부터 지상 설비를 포함한 각종 시험을 실시했다.

시험 결과, 환경 대책 및 비용 대비 효과 등을 종합적으로 고려하여 최고 영업 속도를 320km/h로 설정하는 것이 타당하다는 결론을 내렸다. 이러한 재검토 결과를 바탕으로 현재의 E5계 전동차가 개발 및 제조되었다. 1편성(10량)당 제조 비용은 약 4.5이다. 개발 당시 사용된 캐치프레이즈는 'MADE IN DREAM.', '21세기의 꿈의 초특급을 만들면, 이렇게 되었습니다'였다.

3. 구조

(내용 없음)

3.1. 차체

차체는 알루미늄 합금으로 제작된 중공 트러스 단면의 더블 스킨 구조를 채용했다. 터널 미기압파를 저감하기 위해 차체 높이를 E954계 (FASTECH 360 S)와 동일하게 3650mm로 하고 차체 폭은 3350mm로 했다. 차체 틸팅을 고려하여 차체 측면을 안쪽으로 기울였다.

선두차의 선두 형상은 E954계 8호차의 "애로우 라인"을 기반으로 한 "더블 커스프" 형상으로 하여 터널 미기압파를 저감하고 있다. 또한 선두부(노즈)의 길이를 E954계의 16m에서 약 15m로 단축했다. 선단부에는 연결기를 수납하는 개폐식 연결기 커버가 있으며, 그 하부에 스노우 플라우가 장착되어 있다. 신하코다테호쿠토(新函館北斗) 방향 선두차인 10호차는 다른 형식과의 병결 운전을 위해 전기 연결기가 달린 밀착 연결기와 자동 개폐 커버가 장착되어 있다. 캐노피 형상의 운전대 상부에 전조등(4연)과 미등을 갖추고 있으며, 전면에 와이퍼가 2개 장착되어 있지만, 그 중 하나는 비상용으로 평상시에는 사용되지 않는다. 운전대 후부부터 승무원 출입문 사이에는 기기실을 설치했기 때문에 그 사이는 긴 통로가 되어 있다.

양산 선행차인 U1편성에서는 양쪽 선두차(1호차와 10호차)의 운전대 쪽 승무원 출입문이 안쪽으로 열리는 플러그 도어, 객실 출입문이 안쪽으로 닫히는 플러그 도어였지만, 양산차인 U2편성 이후에는 객실 출입문의 안쪽 플러그 도어가 폐지되어 일반적인 미닫이문으로 변경되었다.

차량 측면에는 풀 컬러 LED식 행선 표시기가 설치되어 있다. E3계 2000번대에 준하며, 열차 종류·좌석 종류 외에도 중간 정차역 등도 표시할 수 있다.

차체의 색상은 미래를 느끼게 하는 선진적인 이미지와 스피드감을 표현하기 위해, E954계 "FASTECH 360 S"를 기반으로 상부는 "토키와 그린"(常盤^일본어), 하부는 "비운 화이트"(飛雲^일본어)로 하고, 그 경계가 되는 중앙에 "하야테 핑크"(はやて^일본어)의 띠를 둘렀다. 선두 차량(1·10호차)에는 매를 모티브로 한 로고 마크가 그려져 있다.

H5계도 기본적으로 E5계를 답습하고 있지만, 띠가 라일락, 루피너스, 라벤더 등을 연상시키는 "사이카 퍼플"(彩香^일본어)로 변경되었다. 또한, 로고 마크는 1, 3, 5, 7, 10호차의 양쪽 측면(1편성 10곳)에 배치되어 있으며, "홋카이도의 웅대함"과 홋카이도에 날아오는 "흰매"를 모티브로 한 JR 홋카이도 독자적인 디자인으로 되어 있다.

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소음 대책으로서 차체 측면부에 점검 마개를 겸한 판을 설치하여 차체 하반부를 가리는 구조로 되어 있다. 또, 차체 연결 부분에는 전주 덮개(全周幌)와 차체간 댐퍼가 장비되어 있어, 소음 저감과 차체간의 흔들림이 저감되었다. 전주 덮개는 캔틸레버 지지방식으로 되어 있어, 지붕 부분과 측면 부분으로 분할되어, 연결시에는 차량의 2위측에 고정되어, 옆 차량의 1위측에 링 기구로 눌러 붙이는 구조가 되어 있다. 또 차체 측면의 대차 부근에는 대차 커버가 채용되어 있다. 대차 커버는 경량화를 위해 카본 파이버 제로 되어 있으며, 흡음재를 채용하는 것으로 소음 저감을 꾀했다.

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이 열차에 통합된 기술은 JR 동일본이 시험한 Fastech 360S 시험 열차에서 파생되었다. 최초 운행 최고 속도는 300km/h였지만, 2013년 3월 16일 개정된 시간표부터 우츠노미야와 모리오카 구간에서 320km/h으로 상향되었다. 이 열차는 전기식 능동 현가 장치를 갖추고 있다.

H5계는 E5계를 기반으로 제작되었으며, 최고 운행 속도는 320km/h로 동일하다. 그러나 홋카이도 신칸센에서는 260km/h로 제한되며, 혼슈 본토와 홋카이도를 연결하는 해저 세이칸 터널을 통과하는 궤간 가변 선로에서는 160km/h로 제한된다. 모든 차량에는 능동형 현가 장치가 장착되어 있으며, 틸팅 기능을 통해 곡선 구간에서 최대 1.5도까지 기울어져 4000m 반경의 곡선에서도 최대 속도인 320km/h를 유지할 수 있다. 이 차량들은 선두차에 개선된 제설기, 차량 간 연결부를 보호하는 내구성이 뛰어난 고무, 전자 장치를 보호하는 스테인리스강 하부 프레임(일반적인 알루미늄 하부 프레임 보호 장치에서 내구성을 높이기 위해 업그레이드됨) 등 혹한기 환경을 위한 다양한 개선 사항을 갖추고 있다. 또한 E5계와 비교하여 미세한 실내 디자인 차이도 보인다.

3.2. 주요 기기

바닥 하부 장치는 대차 횡량에서 매달아 소음 대책으로 차체 측면의 밑단 부분에는 점검 덮개를 겸한 막이 판으로 차체 하반부를 덮는 구조로 되어 있다.

또한, 차체 연결 부분에는 전주 덮개와 차체 간 댐퍼가 장착되어 소음 감소와 차체 간 흔들림 감소가 이루어지고 있다. 전주 덮개는 U27 편성 이전과 U28 편성 이후에 다른 구조가 채용되었다. U27 편성 이전에는 지붕 부분과 측면 부분으로 분할된 외팔 지지 방식이 채용되었다. 연결 시에는 차량의 2위 측에 고정되어 옆 차량의 1위 측에 링크 기구로 밀어붙이는 구조이다. U28 편성부터는 차량 끝에 장착된 서로의 고무제 전주 덮개를 맞닿게 하는 구조로 변경되었다.

또한, 차체 측면의 밑단 부분 대차 부근에는 탄소 섬유제 대차 덮개를 채용하여 경량화를 도모하고 있다。흡음재를 사용하여 소음 감소도 도모하고 있다.

3.2.1. 대차

E2계의 대차를 기반으로 내구성 및 제동 성능을 강화한 볼스터리스 대차를 채용했다. 제동력 강화를 위해, 이전에는 공압유압변환식이었던 캘리퍼 식 차륜 디스크 브레이크(동력대차에 장비)와 캘리퍼 식 차축 디스크 브레이크(부수대차에 장비)를 공압식으로 변경하였다. 또한, 차륜의 휠 부분 양측과 차축에 장착된 브레이크 디스크의 체결 볼트를 내주체결식에서 중앙체결식으로 변경하여 볼트의 부담과 디스크 면의 변형을 최소한으로 억제했다.

대차 형식은 다음과 같다. 홋카이도 여객철도 소속의 H5계는 E5계를 기반으로 제작되었으며 대차 형식명에 'N-'이 붙는다.

선두차량 운전대 쪽 부수대차(TR7008A, N-TR7008A)에는 레일과 차륜 간의 점착력을 높이기 위한 세라믹 분사장치가 설치되어 있다. 또한, 차체와 대차 프레임을 토션 바로 연결하여 대차의 사행동을 억제하는 토션바 식 안티 롤링 장치를 장착하고 있다.

전 차량에는 승차감 향상을 위해 롤러 나사식 풀 액티브 서스펜션과 공기 용수철에 의한 차체 경사 제어 장치가 탑재되었다. 액티브 서스펜션은 E2계의 공기식보다 개량된 전자식 액추에이터를 사용하여 회전력으로 좌우의 상위를 제어하는 방식으로, 공기 배관이나 탱크가 필요 없어 경량화를 이루었다. H5계 역시 E5계를 기반으로 동일한 시스템을 채택하고 있다.

3.2.2. 집전장치

영업 최고 속도 증가에 따라 더욱 낮은 소음이 요구되면서, 편성에서 사용하는 팬터그래프는 3호차와 7호차에 탑재된 2기 중 진행 방향 기준 후위에 있는 1기만 사용한다. 이선 발생을 억제하기 위해 12분할 접촉판이 적용된 저소음 팬터그래프를 장비하고 있다. 이 팬터그래프는 E5계의 경우 PS208형, H5계의 경우 N-PS208형이다.

이 팬터그래프는 E954형에서 '<'자형 메인 프레임과 일체형 메인 프레임 두 종류의 싱글암 팬터그래프를 시험한 결과 채택된 것으로, E954형에서 사용된 PS9037을 기반으로 한다. 12개로 분할된 접촉판 안에는 스프링이 내장되어 있어 가선에 부드럽게 추종하며, 팬터그래프 측면의 대형 차음판 외에도 애자 측면에 소형 차음판을 설치하여 소음 발생을 줄이고 있다.

또한 소음 저감을 위해 특고압 인입선은 E2계 0번대와 마찬가지로 차량 내부 천장에 배치했다.

3.2.3. 전원·제어기기

주전동기는 농형 3상 유도전동기인 MT207(E5계) 또는 N-MT207(H5계)을 사용한다. 냉각방식은 자기(自己) 통풍이며, 정격출력은 300kW이다. 제어 방식으로는 VVVF 인버터 제어를 채택하고 있다.

팬터그래프는 소음 감소를 위해 편성 당 1기만 사용한다(3호차와 7호차에 탑재된 것 중 진행 방향 후위 측). PS208형(E5계) 또는 N-PS208형(H5계) 싱글 암 팬터그래프를 장착하고 있다. 이는 E954형에서의 시험 결과를 바탕으로 채택된 것으로, 12분할된 슬립 플레이트가 전차선에 유연하게 추종하며, 대형 및 소형 방음판을 설치하여 소음을 줄였다. 또한, 소음 저감을 위해 특고압 인입선은 E2계 0번대와 같이 차량 내부 천장에 배치했다.

H5계 전동차는 세이칸 터널 내 연속 내리막 구간 주행을 고려하여 억속 브레이크 기능을 추가로 갖추고 있다.

3.3. 실내

신칸센 E5계 전동차의 실내는 "여유", "상냥함", "당신의"를 키워드로 하여, 자연의 색을 기본으로 한 따뜻하고 차분한 공간으로 디자인되었다. 실내 디자인, 설비, 그리고 최상위 등급인 그란클래스에 대한 자세한 내용은 각 하위 문서를 참고할 수 있다.

일반실은 기존 E2계보다 좌석 간격(1040mm)과 폭이 넓어져 더욱 쾌적한 공간을 제공한다. H5계의 경우, 홋카이도의 특색을 살린 독자적인 디자인 요소가 추가되었다.

모든 좌석에는 독서등, 공기 청정기, 풀 컬러 LED식 차내 안내 표시 장치가 기본적으로 설치되어 있다. 콘센트는 그린샤 전 좌석에 설치되어 있으며, 일반실은 초기 편성의 일부 좌석에서 시작하여 증비분 및 H5계에서는 전 좌석으로 확대 설치되었다. 이 외에도 휠체어 대응 설비, 다목적실, 짐 보관소, 방범 카메라 등 다양한 편의 및 안전 설비를 갖추고 있다.

최상위 등급인 그란클래스는 10호차에 위치하며, 기존 그린샤보다 한 단계 높은 수준의 서비스를 제공한다.

3.3.1. 디자인

열차의 외관 디자인은 실험 열차인 Fastech 360S를 기본으로 하며, 상부 차체는 常盤^일본어 녹색, 하부 차체는 飛雲^일본어 흰색이며, "하야테" 핑크색 띠로 구분된다. H5계의 경우, 이 핑크색 띠는 라일락, 루피너스, 그리고 라벤더 꽃을 연상시키는 彩香^일본어 보라색 띠로 대체되었는데, 이는 홋카이도가 유명한 꽃들이다.

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실내는 "여유", "상냥함", "당신의"를 키워드로 자연의 색을 기본으로 따뜻하고 차분한 공간으로 디자인되었다. 일반실의 시트 간격은 E2계의 980mm에서 1040mm로 확대되었으며, 3인용 시트의 가로 폭도 A·C석은 430mm에서 440mm로, B석은 435mm에서 460mm로 넓어졌다.

H5계는 기본적으로 E5계를 따르면서도, "홋카이도 여행의 서장으로서, 그 이후의 여행에 대한 마음을 연주한다~Prologue of the North Experience~"를 콘셉트로 하여 내장에 독자적인 디자인을 채용했다. 예를 들어 일반차의 바닥 깔개에는 눈의 결정을 디자인하고, 블라인드에는 조몬·아이누 토기를 디자인했다. 오시마 종합진흥국은 차량 내장에 도난삼나무 사용을 요구했으나, 당시 JR홋카이도 내부 문제로 인해 충분히 검토되지 못한 채 차량 발주가 이루어져 실현되지 못했다.

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3.3.2. 설비

전 좌석에 독서등, 공기 청정기, 풀 컬러 LED식 차내 안내 표시 장치, 콘센트가 설치되어 있다. 그린샤는 모든 좌석에 콘센트가 설치되어 있으며, 일반실은 초기 편성의 경우 창가 좌석과 맨 앞뒤 열 좌석에만 설치되었으나, 2015년 이후 증비된 U29편성부터는 모든 좌석에 설치되었다. H5계는 처음부터 일반실 모든 좌석에 콘센트가 설치되어 있다. 차내 조명은 LED를 사용하며, 이는 H5계와 E5계 후기 증비분(U29편성 이후)에 적용되었다.

화장실은 2량당 1곳씩 홀수 호차의 신하코다테호쿠토 방향에 설치되어 있다. 각 화장실에는 양변기 2곳, 남성용 소변기 부스 1곳, 세면소 2곳이 있다. 단, 5호차에는 세면소가 1곳만 있다.

배리어 프리 설비로 5호차와 9호차에는 휠체어 대응 설비(출입구 확장, 휠체어 대응 좌석, 핸들식 전동 휠체어 대응 화장실 등)가 마련되어 있다. 또한, 5호차에는 다목적실도 설치되어 있다.

외국인 이용객 증가에 대응하기 위해 2017년 7월부터 2018년 2월에 걸쳐 일반실 짝수 호차의 도쿄 방향 좌석(1번 D·E석)과 9호차 그린샤 데크 공간에 짐 보관소가 순차적으로 설치되었다.

보안 강화를 위해 차량 데크에는 방범 카메라가 설치되어 있다.

객실 출입문과 데크는 그린샤와 그란클래스의 경우 신하코다테호쿠토 방향 차량 끝단 1곳에, 일반실은 각 차량 양쪽 끝단 2곳에 설치되어 있다.

3.3.3. 그란클래스

그란클래스(Gran Class)는 기존 그린샤보다 상위 등급인 퍼스트 클래스 좌석이다. 2008년 8월에는 "슈퍼 그린차"(가칭)라는 이름으로 도입 계획이 발표되었으나, 2010년 5월 11일에 정식 명칭이 그란클래스로 결정되었다. 디자인 컨셉은 "특별한 여행의 한때를 당신에게 -Exclusive Dream-"을 키워드로 하여 객실과 좌석이 디자인되었다.

그란클래스는 10호차(E514형, Tsc)에 설치되어 있으며, 정원은 18명(3명 × 6열)이다. 좌석은 2+1 배열로 배치된 가죽 시트 커버가 있는 전동식 쉘형 시트이다. 좌석 간격은 1300mm이고, 좌석 폭은 520mm이며 최대 45도까지 젖혀진다.

양산 선행차(S11편성) 제작 당시에는 그란클래스 좌석이 설치되지 않았고 준비 공사만 이루어졌다. 이는 좌석 자체가 개발 중이었고 최종 사양이 2010년 초에 결정되었기 때문이다.

4. 성능

영업 운전에서의 최고 속도는 320km/h이며, 3‰의 오르막 경사에서의 균형 속도는 360km/h이다. 표준 편성은 10량으로 구성되며, 전동차(M)와 부수차(T)의 비율(MT비)은 8:2이다. 기동 가속도는 1.71km/h/s이지만, E3계와 연결하여 운행할 때는 E3계의 성능에 맞춰 기동 가속도를 1.6km/h/s로 조정하는 기능을 갖추고 있다.

곡선 구간 통과 시의 승차감을 향상시키기 위해 공기 용수철을 이용한 차체 경사 시스템이 적용되었다. 이를 통해 곡선 바깥쪽 궤도를 따라 차체를 최대 1.5도까지 기울일 수 있으며, 반경 4,000m의 곡선에서도 320km/h의 속도로 주행이 가능하다. 또한 전기식 능동 현가 장치를 탑재하고 있다.

이 열차에 적용된 기술들은 JR 동일본의 시험 열차였던 Fastech 360S에서 개발된 것이다. 최초 운행 시 최고 속도는 300km/h였으나, 2013년 3월 16일 시간표 개정 이후 우츠노미야역과 모리오카역 사이 구간에서 최고 속도가 320km/h로 향상되었다.

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5. 운행 노선

E5계 전동차는 2011년 3월 5일, 도쿄와 신아오모리를 잇는 새로운 하야부사 등급 열차로 처음 운행을 시작했다. 당시 최고 속도는 300km/h였다. 2011년 11월 19일부터는 운행 편성이 늘어나면서 일부 하야테 및 야마비코 등급 열차에도 투입되었다. 이 중 하야테 열차는 E3계 코마치 열차와 병결하여 운행했으며, 최고 속도는 275km/h로 제한되었다. 이후 2012년 3월 17일 시간표 개정부터는 각역정차 등급인 나스노 열차에도 일부 투입되기 시작했다.

5.1. 현재 운행 노선

E5계와 H5계 전동차는 서로 함께 운행하며, 도호쿠 신칸센과 홋카이도 신칸센 노선에서 다음 열차 등급으로 운행된다:
* 하야부사
* 하야테
* 야마비코
* 나스노

E5계는 E6계와 도쿄역・센다이역 - 모리오카역 구간에서 병결 운행이 이루어진다. 운행 최고 속도는 열차 등급 및 구간에 따라 다르다. "하야부사"는 우츠노미야역 - 모리오카역 구간에서 320km/h로 운행한다. "야마비코"는 E8계 "츠바사"와 병결하는 열차에 한해 우츠노미야역 - 후쿠시마역 구간에서 300km/h로 운행하며, 그 외 "하야테", "야마비코", "나스노"에서는 최고 속도 275km/h로 운행된다.

6. 형식

본 계열에 속하는 각 형식명과 그 차종은 다음과 같다. 편성은 전체 4개의 유닛으로 구성되어 있으며, 전동차(중간차)는 홀수차(M1 계열: E515형, E525형)와 짝수차(M2 계열: E526형)로 1유닛을 구성하고, 거기에 선두 및 마지막의 부수차(제어차, T1c, Tsc) 2량을 더하여 10량으로 하고 있다. 편성 기호는 E5계가 U편성, H5계가 H편성이다. 또한, 차호 구분은 E5계, H5계 모두 공통이다.

E5계/H5계 전동차 편성 및 형식 (10량 편성)

7. 편성표

E5계와 이를 기반으로 한 H5계 전동차는 모두 10량 편성으로 구성되며, 8량의 동력차(M)와 2량의 부수차(T) (8M2T)로 이루어진다. 열차 진행 방향 기준으로 1호차는 도쿄 방면(남쪽), 10호차는 신아오모리 또는 신하코다테호쿠토 방면(북쪽)에 해당한다.

각 편성의 3호차와 7호차에는 싱글 암 팬터그래프가 1개씩 설치되어 있으며, 통상 영업 운전 시에는 둘 중 하나만 사용한다.

각 형식별 세부적인 차량 구성, 제원, 설비, 편성 목록 등은 아래 하위 섹션을 참조하라.

7.1. E5계 (U 편성)

E5계 전동차의 양산차는 10량 편성(8량의 동력차와 2량의 부수차, 8M2T)으로 구성되며, 1호차는 도쿄 방면, 10호차는 신아오모리 방면에 위치한다.

3호차와 7호차에는 각각 싱글 암 팬터그래프가 1개씩 설치되어 있으며, 영업 운전 시에는 일반적으로 1개만 사용한다.

2023년 10월 기준, 총 51개 편성(U1 ~ U51)이 도입되어 운행 중이다.

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📌 열 고정 해제

편성 번호	제조사	인도일	비고
U1	히타치/가와사키 중공업	2009년 6월 15일	선행 양산 편성, 원래 S11번, 2013년 2월 개조
U2	가와사키 중공업	2010년 12월 13일	정식 생산 편성
U3	히타치	2011년 1월 31일
U4		2011년 2월 18일
U5		2011년 8월 19일
U6	가와사키 중공업	2011년 9월 27일
U7	히타치	2011년 10월 13일
U8	가와사키 중공업	2011년 11월 14일
U9		2011년 12월 5일
U10	히타치	2012년 1월 30일
U11	가와사키 중공업	2012년 2월 17일
U12		2012년 4월 2일
U13	히타치	2012년 4월 26일
U14	가와사키 중공업	2012년 5월 31일
U15	히타치	2012년 6월 11일
U16		2012년 7월 26일
U17	가와사키 중공업	2012년 8월 24일
U18		2012년 9월 14일
U19		2012년 10월 12일
U20	히타치	2012년 11월 22일
U21	가와사키 중공업	2012년 12월 25일
U22	히타치	2013년 1월 31일
U23	가와사키 중공업	2013년 2월 22일
U24	히타치	2013년 3월 28일
U25	가와사키 중공업	2013년 4월 10일
U26	히타치	2013년 5월 30일
U27	가와사키 중공업	2013년 6월 7일
U28	히타치	2013년 7월 26일
U29	가와사키 중공업	2015년 12월 7일
U30	히타치	2016년 1월 15일
U31	가와사키 중공업	2016년 2월 1일
U32	히타치	2017년 2월 3일
U33	가와사키 중공업	2017년 1월 16일
U34	히타치	2017년 10월 13일
U35	가와사키 중공업	2017년 7월 19일
U36		2017년 8월 25일
U37		2017년 9월 21일
U38		2018년 2월 9일
U39	히타치	2018년 8월 24일
U40		2019년 1월 11일
U41	가와사키 중공업	2018년 3월 23일
U42	히타치	2019년 2월 4일
U43	가와사키 중공업	2019년 3월 4일
U44	히타치	2019년 5월 29일
U45		2020년 2월 25일
U46	가와사키 중공업	2021년 9월 21일
U47	가와사키 차량	2023년 4월 10일
U48	가와사키 중공업	2023년 6월 12일
U49	히타치	2023년 6월 23일
U50		2023년 8월 5일
U51		2023년 10월 3일

7.2. H5계 (H 편성)

H5계는 E5계를 기반으로 홋카이도 신칸센 구간 운행을 위해 제작된 차량이다. 최고 운행 속도는 320km/h로 E5계와 동일하지만, 홋카이도 신칸센 구간에서는 260km/h로 제한된다. 특히 혼슈와 홋카이도를 연결하는 해저 터널인 세이칸 터널 구간에서는 안전상의 이유로 속도가 160km/h로 더욱 제한된다.

모든 차량에는 능동형 현가장치가 장착되어 있으며, 틸팅 기능을 통해 곡선 구간에서 차체를 최대 1.5도까지 기울일 수 있다. 이를 통해 반경 4000m의 곡선에서도 최고 속도인 320km/h를 유지하며 주행할 수 있다. 홋카이도의 추운 기후와 많은 눈에 대비하기 위해 선두차에는 개선된 제설기가 설치되었고, 차량 간 연결부를 보호하는 고무 부품의 내구성이 강화되었다. 또한, 차체 하부의 전자 장치를 보호하는 커버 재질이 기존 알루미늄에서 내구성이 더 뛰어난 스테인리스강으로 변경되었다. E5계와 비교하여 실내 디자인에도 약간의 차이가 있다.

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편성은 "H1"부터 시작하는 10량 편성으로 구성되며, 8량의 동력차(M)와 2량의 무동력 객차(T) (8M2T)로 이루어진다. 열차 진행 방향 기준으로 1호차가 남쪽(도쿄 방면)에 해당한다. 3호차와 7호차에는 각각 N-PS208형 싱글 암 팬터그래프가 1개씩 설치되어 있다.

범례
* MTr: 주 변압기, CI: 주 변환 장치, APU: 보조 전원 장치, CP: 공기 압축기, BT: 축전지

총 4개의 H5계 편성이 도입되었으며, 2023년 4월 1일 기준으로 3개 편성이 운행 중이다. H2 편성은 2022년 후쿠시마현 해역 지진 당시 탈선 사고로 인해 심하게 손상되어 2022년 4월에 운행을 중단하고 폐차되었다. 폐차된 H2 편성의 해체 작업은 2022년 12월에 완료되었으며, 일부는 홋카이도 나나에의 신칸센 차량 기지로 옮겨져 직원 훈련용으로 활용될 예정이다.

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📌 열 고정 해제

H5계 편성 목록

편성 번호	제조사	도입 시기	운행 중단 시기	비고
H1	가와사키 중공업	2014년 11월 1일	운행 중
H2	히타치 제작소	2014년 11월 8일	2022년 4월	2022년 후쿠시마현 해역 지진으로 인한 탈선 사고로 폐차
H3	가와사키 중공업	2015년 5월 23일	운행 중
H4		2015년 8월 3일

8. 연혁

2009년 5월, 양산에 앞서 제작된 시험 차량 S11편성이 도호쿠 신칸센 센다이 차량소에 반입되어 시험 운행을 시작했다. 같은 해 12월 9일 도쿄역에서 처음으로 일반에 공개되었다.

2010년 12월, 첫 번째 양산 편성인 U2편성이 센다이 차량소에 도입되었다.

2011년 3월 5일, 도호쿠 신칸센에서 최고 속도 300km/h로 영업 운전을 시작했으며, 이와 함께 최속달 등급인 '하야부사'가 신설되었다.

2012년 5월, 일본 철도우호회로부터 우수 차량에게 수여하는 블루리본상을 수상했다. 정식 시상식은 같은 해 11월 20일 도쿄역에서 열렸다.

2013년 2월, 시험 제작 차량이었던 S11편성은 양산 차량과 동일한 사양으로 개조되어 U1편성으로 변경되었다. 같은 해 3월 16일 시간표 개정을 통해 우츠노미야-모리오카 구간의 최고 영업 속도가 일본 내 최고 속도인 320km/h로 상향 조정되었다.

2014년 4월, JR 홋카이도는 2016년 개통 예정인 홋카이도 신칸센에서 운행할 차량으로 E5계를 기반으로 한 H5계를 도입한다고 발표했다. H5계 첫 편성은 같은 해 10월 하코다테 차량기지로 옮겨졌으며, 12월부터 홋카이도 신칸센 구간에서 시험 운행을 시작했다.

2016년 3월 26일, 홋카이도 신칸센 신아오모리역 - 신하코다테호쿠토역 구간 개통과 함께 H5계가 영업 운전을 시작했다.

8.1. E5계

동일본여객철도(JR 동일본)는 2000년 중기경영계획 '뉴 프론티어 21'에서 신칸센 최고 영업 속도를 360km/h로 운행하는 목표를 포함한 '세계 제일의 철도 시스템 구축'을 제시했다. 이를 위해 2002년 '신칸센 고속화 추진 프로젝트'를 발족하고, 고속 시험 차량 파스텍 360(E954형, E955형)을 개발하여 2005년부터 각종 시험을 실시했다. 시험 결과, 환경 문제와 비용 대비 효과를 고려하여 최고 영업 속도를 320km/h로 설정하는 것이 타당하다고 판단, E5계 전동차가 개발 및 제조되었다. 1개 편성(10량)당 제조 비용은 약 4.5이다.

E5계는 도호쿠 신칸센에서 최고 속도 320km/h 운전을 목표로 개발되어 2011년 3월 5일 영업 운전을 시작했으며, 이와 함께 최속달 등급인 '하야부사'가 신설되었다. 열차 애칭 '하야부사'는 공모를 통해 결정되었으며, 'MADE IN DREAM.', '21세기의 꿈의 초특급을 만들면, 이렇게 되었습니다'라는 캐치프레이즈를 사용했다. E2계의 실질적인 후계 차량으로 현재 도호쿠 신칸센의 주력으로 운행 중이다.

운행 초기 최고 속도는 300km/h였으나, 2013년부터 일본 내 최고 속도인 320km/h로 증속 운행을 시작했다. 또한, 그린샤보다 상위 등급인 그란클래스가 처음 도입된 차량이며, 그란클래스는 2011년 굿 디자인 상을 수상했다。 E5계는 2012년 철도우호회로부터 블루리본상을 수상했다. 공식 시상식은 2012년 11월 20일 도쿄역에서 열렸다.

홋카이도 여객철도(JR 홋카이도)는 2016년 3월 26일 부분 개통한 홋카이도 신칸센용으로 E5계를 기반으로 한 H5계를 도입했다. H5계는 차체 중앙 띠 색상(아야카 퍼플), 측면 로고, 내장 등에서 E5계와 차이가 있으며, JR 동일본 소유 차량과 구별하기 위해 계열명에 'H'가 부여되었다。

=== 양산 선행 차량 (S11 편성 → U1 편성) ===
2009년 5월, 양산 선행 차량인 S11편성이 완성되었다。 1~5호차는 히타치 제작소(야마구치현), 6~10호차는 가와사키 중공업(효고현)에서 제작했으며, 센다이항을 통해 해상 운송되어 5월 24일부터 30일까지 하역 후 신칸센 종합 차량 센터로 반입되었다. 6월 15일부터 센다이 - 기타카미 구간에서 주행 시험을 시작했고, 10월 17일 니가타 신칸센 차량 센터 공개 행사에서 전시되었다。 12월 9일에는 도쿄역에 처음 입선하며 언론에 공개되었다.

2010년 1월 중순부터 E3계 R21편성과, 10월 26일부터는 E6계와 연결 시험 주행을 실시했다。

2013년 2월 28일부로 양산화 개조를 거쳐 편성 번호가 U1으로 변경되었고, 영업 운전에 투입되었다. 초기에는 일반실 일부 좌석 시트가 선행 차량 사양이었으나, 이후 양산차와 동일하게 변경되었다.

U1편성은 양산차와 다음과 같은 차이점이 있다.
* 선두차(1, 10호차) 객실 출입문이 플러그 도어 (양산차는 미닫이문)
* 선두차 대차 커버 최전방 해치 (양산차에는 없음)
* 운전실 측 창문 선단부 창틀 분할
* 9호차 차장실 창문 위 물받이
* 9호차 그린샤 객실 조명
* 일반실 (1~8호차) 객실 조명
* 일반실 (1~8호차) 짐 선반(C석 쪽 천장) 독서등 설치

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=== 양산 차량 ===
2010년 5월, 열차 애칭이 '하야부사'로 결정되었다. 11월 22일과 23일, 첫 양산차인 U2편성이 센다이 차량기지에 반입되었다. 이후 추가 편성이 도입되어 하코타테 신칸센 차량 센터에도 배치되었다.

2011년 3월 5일, 3개 편성이 '하야부사'로 영업 운전을 시작했다. 당시 단독 편성으로 오미야-우츠노미야역 구간 최고 275km/h, 우츠노미야-모리오카역 구간 최고 300km/h로 운행했다. (도쿄-신아오모리 2왕복, 도쿄-센다이 1왕복) 그러나 3월 11일 동일본 대지진 발생으로 운행이 중단되었다가 4월 29일 전선 복구와 함께 운행을 재개했지만, 임시 운행 계획으로 300km/h 운전은 잠시 중단되었다. 이후 7월 9일과 9월 23일 시간표 개정을 통해 순차적으로 300km/h 운행 구간이 복원되었다.

2011년 11월 19일부터 3개 편성이 추가 투입(총 6개 편성)되어 '하야테', '야마비코' 등급에도 투입되었다. 이 열차들은 E3계 0번대와 병결 운행 시 최고 속도가 275km/h로 제한되었다。 2012년 3월 17일에는 4개 편성 추가(총 10개 편성)로 '나스노' 등급에도 투입되었고, 4월 27일 1개 편성, 9월 29일 5개 편성이 추가 투입되었다。 2013년 1월 26일 4개 편성 추가(총 20개 편성)로 E5계 단독 운행 '하야테', '야마비코', '나스노'가 설정되었으나, 최고 속도는 275km/h였다。

2013년 3월 16일 시간표 개정으로 3개 편성이 추가(총 23개 편성, U1 포함)되었고, 단독 운행 '하야부사'는 우츠노미야역 - 모리오카역 구간에서 최고 속도 320km/h 운전을 시작했다. 또한 E6계 '슈퍼 코마치'와의 병결 운행이 시작되었으며, 병결 열차는 '하야부사'로 통합되었다. E6계는 E5계와 병결하여 일부 '야마비코', '나스노'에도 운용된다。 같은 해 9월 28일에는 4개 편성이 추가 투입되어 총 28개 편성이 되었다。

2014년 3월 15일 시간표 개정으로 아키타 신칸센 병결 차량이 E6계로 통일되면서 '하야부사' 전 열차가 최고 속도 320km/h 운행이 가능해졌다。 4월에는 홋카이도 신칸센 개통 관련 세부 계획이 발표되었고, JR 동일본 소속 H1편성이 하코타테 신칸센 차량 센터에 배치되었다. 10월 H2편성 반입 후 홋카이도 신칸센 구간(최고 260km/h) 및 2015년 11월 도호쿠 신칸센 구간 시범 운행이 이루어졌다.

2017년 3월 25일에는 도호쿠 신칸센 개업 35주년 기념으로 조에쓰 신칸센 노선에서 특별 운행(니가타 ~ 하치노헤 임시 열차)이 있었다.

이후에도 꾸준히 추가 투입되어 2024년 4월 1일 기준 총 51개 편성이 JR 동일본 신칸센 종합 차량 센터에 배치되어 있다。 2024년 3월 16일부터는 야마가타 신칸센 E8계 투입에 따라 '쓰바사'(E3계 2000번대 포함) 병결 '야마비코'에도 투입된다。

현재 운행 등급 및 최고 속도는 다음과 같다.
* 하야부사: 우츠노미야 - 모리오카 구간 320km/h
* 야마비코: E8계 '츠바사' 병결 시 우츠노미야 - 후쿠시마 구간 300km/h, 그 외 275km/h
* 하야테: 275km/h
* 나스노: 275km/h

COVID-19 영향으로 인한 이용객 감소 및 편성 조정으로 E3계 0번대와의 병결 운용은 2020년 10월 31일 종료되었다。

=== 기술적 특징 ===
차체는 알루미늄 합금 소재의 더블스킨 구조를 채택했다. 터널 미기압파 감소를 위해 차체 높이는 E954형과 같은 3650mm, 차체 폭은 3350mm로 설계했다. 차체 경사(틸팅)를 고려하여 측면이 안쪽으로 기울어져 있다.

선두 형상은 E954형 8호차의 '애로우 라인'을 기반으로 한 '더블 카스프' 형태로 터널 미기압파 저감을 도모했으며, 노즈 길이는 E954형의 16m에서 약 15m로 단축했다. 캐노피형 운전대 상부에 전조등(4개)과 미등을 설치했다. 양산 선행차 U1편성은 선두차(1, 10호차) 운전대 쪽 출입문이 플러그 도어였으나, 양산차(U2편성 이후)는 모두 미닫이식으로 통일되었다.

차체 도색은 E954형 'FASTECH 360S'를 기본으로 상부 '토키와 그린', 하부 '비운 화이트'이며, 중앙 경계선에 '하야테 핑크' 띠를 배치했다. (H5계는 '아야카 퍼플' 띠)

8.2. H5계

JR 홋카이도는 2014년 4월, 홋카이도 신칸센 신아오모리역 - 신하코다테호쿠토역 구간 개통에 맞춰 새로 주문한 H5계 열차의 세부 정보를 발표했다. 총 4편성 40량이 도입될 예정이었다.

첫 편성인 H1편성은 2014년 10월 8일부터 11일에 걸쳐 가와사키 중공업 차량 컴퍼니에서 출고되어, 13일 하코다테항에 첫 2량이 하역되었다. 두 번째 편성(H2편성) 역시 같은 해 10월에 인도되었고, 10월 22일까지 총 2편성 20량이 하코다테 종합 차량 기지(현 하코다테 신칸센 종합 차량소)로 옮겨졌다. 11월 1일에는 해당 기지에서 언론에 처음 공개되었다. 2015년 6월까지 예정된 4편성 모두 하역이 완료되었다.

2014년 11월, JR 홋카이도는 열차 측면에 부착될 로고 디자인을 공개했다. 이 로고는 홋카이도의 지형과 섬에 서식하는 흰꼬리수리의 이미지를 결합한 것이다.

시험 운행은 2014년 12월 1일 하코다테 종합 차량 기지 - 신하코다테호쿠토역 구간에서 저속으로 시작되었으며, 신하코다테호쿠토역에서는 환영 행사가 열렸다. 12월 2일부터는 키코나이역 - 신하코다테호쿠토역 간 본선에서 본격적인 시험 주행에 들어갔고, 7일부터는 오쿠쓰가루이마베쓰역까지 구간을 연장하여 처음으로 세이칸 터널을 통과해 혼슈로 진입했다. 최고 속도는 단계적으로 올려 12월 13일에 130km/h, 12월 26일에는 260km/h에 도달했다.

2015년 1월 30일부터 3월 1일까지는 겨울철 성능 검증 시험이 진행되어, 적설 시 주행 안정성, 낙설 영향, 저온 환경에서의 기기 작동, 세이칸 터널 내 기기 영향 등을 확인했다.

2015년 4월 21일부터 오쿠쓰가루이마베쓰역 - 신하코다테호쿠토역 구간에서 주행 시험이 재개되었고, 5월 24일부터는 신아오모리역까지 구간을 연장하여 신아오모리역에 처음 진입했다. 해당 구간 시험은 7월 30일에 종료되었고, 가을부터는 승무원 훈련이 시작되었다. 신아오모리 이남의 도호쿠 신칸센 구간에서는 2015년 11월부터 시험 운행이 이루어졌다.

2016년 3월 26일 홋카이도 신칸센 개통과 함께 영업 운전을 시작했다. 2023년 4월 1일 기준으로 H1, H3, H4 편성 총 3개 편성이 JR 홋카이도 하코다테 신칸센 종합 차량소에 배치되어 운행 중이다. 당초 4개 편성이 있었으나, H2 편성은 2022년 3월 16일 발생한 후쿠시마현 해역 지진으로 인해 폐차되었다. 지진 발생 당시 H2 편성은 "야마비코" 223호로 운행 중이었으며, 후쿠시마역과 시로이시자오역 사이를 주행 중 탈선했다.

H5계는 E5계와 마찬가지로 E6계와 병결하여 도쿄역・센다이역 - 모리오카역 구간에서 운행된다. 2020년 3월 14일 기준 운행 정보에 따르면, 주로 "하야부사" 3왕복(하행 21・39・95호 / 상행 10・28・42호)과 "야마비코" 하행 1편(223호)에 투입된다. 다만, 차량 검사나 운행 지연 시에는 E5계가 대신 투입될 수 있으며, 성수기 등 필요시 다른 열차 운행에도 사용된다.

9. 향후 계획

E5계는 당초 59개 편성을 투입하여 쓰바사와 코마치를 제외한 도호쿠 신칸센의 모든 정규 열차를 교체할 계획이었다. 그러나 호쿠리쿠 신칸센 가나자와 연장(2014년), 레이와 원년 동일본 태풍 피해 복구(2020년), 조에츠 신칸센 차량 통일(2022년) 등에 따른 E7계 증비가 우선되면서 E5계 증비는 계획대로 이루어지지 않았다. 그 결과, 2024년 4월 1일 기준으로 51개 편성이 재적 중이다.

홋카이도 신칸센의 삿포로 연장(개통 시기 미정)에 대비하여, 시리베시 관내의 더 가혹한 기후 조건에 대응할 수 있는 한랭지 사양 차량 개발을 검토 중이라는 보도가 있었으나, JR 홋카이도 측은 이를 부인하였다.

한편, E5계를 기반으로 한 차량 24개 편성(일부 자료에서는 25개 편성)이 인도의 뭄바이-아마다바드 고속철도 노선에 수출될 예정이다. 이 노선은 국립 고속철도 공사 유한회사(NHSRCL)가 뭄바이와 아메다바드 구간에 건설 중이며, 2026년 6~7월 개통을 목표로 하고 있다. 첫 6개 편성에 대한 계약은 2024년 3월 말까지 체결될 예정이었다.

인도 수출 차량은 현지 환경에 맞춰 일부 사양이 변경된다. 히타치와 가와사키 중공업은 인도 철도와 협력하여, 최대 50°C의 고온에서도 효율적으로 작동하도록 공기 조절 장치(HVAC)를 개조하고, 먼지 유입에 대비해 필터 청소 빈도를 늘리는 등의 기술적 조정을 진행 중이다. 또한, 인도 자체 기술의 바이오 화장실을 탑재하고, 시설 안내는 힌두어와 영어로 제공된다. 냉각 장비와 평균 승객 무게(짐 포함) 증가 문제를 해결하기 위해, 좌석 수를 줄여 차량 중량을 일본 내 운행 차량과 유사하게 유지할 계획이다. 인도 고속철도 투입 차량의 최고 속도는 350km/h, 정원은 비즈니스 클래스 55명, 스탠다드 클래스 698명으로 예정되어 있다.

10. 기타

* 도호쿠・홋카이도 신칸센의 검측 업무는 기본적으로 E926형 전동차(East-i)로 수행되지만, 재해 대책 및 예비차 확보 관점에서 E5계의 U28편성에도 검측 장치가 탑재되어 영업 열차로 검측을 실시하고 있다。
* 2011년 4월 29일부터 1호차에 동일본 대지진 부흥 추진 캠페인 스티커가, 10호차에 아오모리 데스티네이션 캠페인의 슬로건인 "힘내라 일본! 힘내라 도호쿠!" 스티커가 부착되었다。
* 2012년 11월 17일에는 조에쓰 신칸센 개업 30주년을 기념하여, 단체 전용 열차 "조에츠 신칸센 개업 30주년 호"가 E5계 U8편성으로 운행되었다. 조에츠 신칸센에서 본 계열이 영업 운전에 투입된 것은 이때가 처음이었다。
* 2016년 3월 19일부터 E5계 1호차와 10호차에 "Treasureland TOHOKU－JAPAN" 로고 마크 스티커가 순차적으로 부착되고 있다。 이는 2016년도 이후 증비차도 마찬가지다.
* 2018년 7월 5일 리뉴얼 오픈한 철도박물관에는 E5계 선두차(E514형)의 모형이 전시되어 있다。
* 차내 차임은 H5계에서도 JR 동일본의 차임을 채용하고 있다. 서로 다른 JR 타사가 공동 개발한 신칸센 차량에서는 유일하게 차내 차임을 통일하고 있다.
* 2024년 10월 10일부터 2025년 6월 말까지의 예정으로, 도쿄 디즈니씨에 판타지 스프링스가 개업한 것을 기념하여, E5계 U6편성에 "Magical Journey Shinkansen" 래핑이 씌워졌다。 JR 동일본의 신칸센에서 디즈니 래핑을 적용한 차량이 운행되는 것은 2023년 12월부터 2024년 3월까지 운행되었던 E2계 J69편성의 "Magical Dream Shinkansen" 이후이다.
* 애니메이션 《신칸센 변형 로보 신카리온》 시리즈에 E5계를 기반으로 한 로봇이 등장한다. 1기 《신칸센 변형 로보 신카리온》에서는 "신카리온 E5 하야부사"와 후속기 "신카리온 E5 하야부사 MkII"가 등장했으며, 2기인 《신칸센 변형 로보 신카리온 Z》에서는 "신카리온 Z E5 하야부사"가 등장한다. 또한 H5계를 기반으로 한 "신카리온 H5 하야부사"도 등장하며, 이들 E5/H5계 기반 신카리온은 프랜차이즈의 주요 작품에 꾸준히 등장하고 있다.