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AGV (열차)

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목차

1. 개요

AGV(Automotrice à grande vitesse)는 알스톰에서 개발한 고속 열차로, 1998년에 초기 설계 연구가 시작되었다. TGV와 유사한 연결 대차를 사용하며, 분산 추진 방식을 통해 에너지 효율을 높였다. 2008년 이탈리아의 NTV가 최초로 AGV를 상업 운행에 투입했으며, 이후 Avelia 브랜드로 통합되어 다양한 파생 모델이 개발되었다.

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AGV (열차)
개요
이노트랜스 2008에서 전시된 AGV
이노트랜스 2008에서 전시된 AGV
일반 정보
차량 종류전기 동차
제조사알스톰
차체 재질알루미늄, 관절 부위는 탄소 복합재
최고 속도360 km/h (25 kV 50 Hz AC)
중량272 톤 (7량 편성 기준)
동력 장치바닥 장착형 알스톰 ONIX IGBT-VVVF
견인 전동기8 × 알스톰 12 LCS 3550 C
출력6.080 MW
전기 시스템25 kV 50 Hz
집전 방식팬터그래프
UIC 분류Bo'(2)(2)(Bo')(Bo')(2)(2)Bo'
대차자콥스 대차, 3m 축간거리
규격
궤간1,435 mm (표준궤)
차량 길이132 m (7량 편성 기준)
중간차 길이17.3 m
끝차 길이17.1 m
끝차 회전축 간 거리17.1 m
폭2.985 m
바닥 높이1,155 mm
기술 정보
제조년도2008년 - 현재
제어 방식VVVF 인버터 (IGBT)
설계 최고 속도360 km/h

2. 역사

AGV는 1998년부터 개발이 시작되어 초기에는 "TGV 400"으로 불렸다.[17] 2000년 초, 알스톰은 바르셀로나에서 마드리드-바르셀로나 고속철도 노선에 고속 열차를 공급하기 위한 입찰의 일환으로 AGV 디자인을 발표했다. 초기 사양은 분산 추진 방식을 사용하는 열차로, 180m 길이의 열차에 359석을 배치하고 최고 속도 350km/h에 와전류 브레이크를 포함하는 버전과 최고 속도 320km/h의 틸팅 버전을 포함했다. 이 디자인은 TGV의 연결된 제이콥스 대차를 유지했다.[4]

SNCF와 협력하여 개발된 TGV와 달리, AGV는 유럽 연합의 국가 지원 규칙으로 인해 알스톰의 전적인 비용으로 개발되었다.[13][5] 알스톰은 2002년에 AGV를 TGV 듀플렉스를 보완하는 고속 열차로 홍보하며, 덜 혼잡한 열차 경로에서 더 빠른 속도를 제공한다고 밝혔다.[13]

NTV 알스톰 AGV 575


2008년 1월, 이탈리아의 민간 철도 회사인 Nuovo Trasporto Viaggiatori(NTV)는 알스톰에 11량 AGV 열차 25대를 6.5억유로에 주문했다.[22] NTV는 세계 최초의 개방형 접근 고속 열차 서비스를 제공하는 회사로, 2012년 4월 28일 나폴리-밀라노 노선에서 ''이탈로''(Italo)라는 브랜드명으로 AGV 운행을 시작했다.[29]

2. 1. 개발 배경

알스톰은 1998년부터 AGV(Automotrice à grande vitesse)에 대한 최초 설계를 연구하기 시작했다.[17] 초기에는 "TGV 400"으로 명명되었으며, 2000년 초 바르셀로나에서 마드리드-바르셀로나 고속철도 노선에 고속열차를 공급하기 위한 입찰의 일환으로 발표되었다.[4] 초기 사양은 분산 추진 방식을 사용하는 열차로, 총 출력 7.2MW에 180m 길이의 열차에 359석을 배치하고, 최고 속도 350km/h에 와전류 브레이크를 포함하는 버전과 최고 속도 320km/h의 틸팅 버전이었다. 이 디자인은 TGV의 연결된 제이콥스 대차를 유지했다.[4]

AGV는 SNCF와 협력하여 개발된 TGV와 달리, 알스톰의 전적인 비용으로 개발되었다. 유럽 연합의 국가 지원 규칙은 국영 SNCF와 알스톰 간의 재정적 협력 범위를 제한했기 때문이다.[13][5] AGV는 2002년에 TGV 듀플렉스를 보완하는 고속 열차로 홍보되었으며, 덜 혼잡한 열차 경로에서 더 빠른 속도를 제공했다.[13] 알스톰은 2층 AGV를 미래의 가능성으로 제시하기도 했다.[8]

새로운 디자인은 차량 간 연결과 분산 추진을 갖춘 최초의 고속 열차였다. 이 디자인은 알스톰 ONIX IGBT 기반 견인 인버터를 사용했다. IGBT 기술과 관련된 무게 감소로 인해 축당 17톤 이내의 축 하중이 가능했다. 열차 세트는 모듈당 3량 세트로 구성되며, 모듈당 2개의 동력 대차가 있었다. 각 모터 대차에는 차체에 장착된 자체 환기 모터가 2개씩, 축당 1개씩 장착되었으며, 정격 출력은 600kW였다. 견인 전자 장치는 모듈당 변압기당 2개의 태핑을 사용했으며, 각각 2개의 병렬 연결된 인버터에 전원을 공급하고, 각 모터에 대해 별도의 인버터를 사용했다. 두 가지 차량 디자인(운전 제어 차량, 중간 차량)과 두 가지 대차 디자인(동력 대차, 무동력 대차)이 있었다.[8][9]

초기 AGV 디자인은 여러 가지 새로운 기능을 통합했다. 차량과 대차 사이의 진동을 제한하는 데 사용되는 전기적으로 활성화된 액티브 서스펜션(이동 방향에 대해 횡 방향)과 엔드 대차에 장착된 와전류 브레이크가 대표적이다. 두 기술 모두 TGV 세트에서 이전에 시험되었다. 객차는 TGV 듀플렉스에 사용된 알루미늄 합금으로 제작되었다. 6.5ton 무게의 변압기는 엔드 차량 아래에 장착되어 있으며, 선두 대차의 존재로 인해 질량이 2개가 아닌 3개의 축에 분산될 수 있다. 내부 구조는 승객 환경의 더 쉬운 개조 및 변경을 허용하도록 설계되었다. 바닥 높이는 차량 간 연결을 포함하여 열차 전체에서 거의 일정하게 유지된다.[9]

2005년까지 영구 자석 동기 전동기 기술이 상업적 제품에 사용할 수 있을 정도로 성숙되었으며, 설계에 통합되어 대차에 장착된(프레임 장착 대신) 견인 모터를 사용하여 효율성을 높이고 전체 무게를 줄였다. 2005년 사양은 TGV보다 더 넓은(3m) 객차를 허용했으며, 그에 따라 객차 길이가 짧아졌다. 알스톰은 좌석당 운영 및 자본 비용이 TGV 듀플렉스와 동일하다고 주장했다.[17][5]

2007년 AGV형 대차, 견인 전자 장치 및 견인 모터(1MW로 작동)를 장착한 개조된 TGV 듀플렉스인 'V150'은 574.8km/h의 새로운 철도 속도 기록을 세웠다.[10]

설계는 2006년 7월까지 고정될 정도로 충분히 완성되었다.[17] 기본 열차 길이는 7량 또는 14량으로 공식화되었으며, 3량 모듈은 설계의 일부로 남아 있었다. 각 3량 모듈에는 변압기 또는 두 개의 견인 모듈(인버터) 중 하나가 객차 아래에 위치했다. 추가 트레일러 차량(‘키’ 차량)은 열차 크기를 3의 배수 이상으로 확장하기 위한 것이었다. 이 열차는 모든 4개의 유럽 전철화 시스템에서 작동할 수 있으며, 최고 속도는 25kV 전철화에서 360km/h, 15kV Hz 공급에서 320km/h, 3kV 및 1.5kV에서 각각 250km/h 및 200km/h으로 감소하도록 지정되었다.[11]

대차는 TGV 열차에 사용된 유형과 관련이 있다. 견인 모터 유형 및 설치 변경 외에도 대차는 고강도 강철로 제작되어 무게를 줄였으며, 대차 휠베이스는 TGV와 마찬가지로 3m이다. 제동은 요동 제동 및 회생 제동을 통해 이루어지며, 저속 제동을 위해 트레일러 대차에 3중 디스크 브레이크가 추가로 장착된다. 와전류 브레이크는 장착되지 않았다.[11] 이 열차는 또한 탄소 복합재를 구조 요소로 통합하여 2차 서스펜션에서 객차 차체 끝을 지지하는 U자형 빔을 형성한다.[17]

2008년 1월 NTV (이탈리아)는 이탈리아 철도 네트워크에서 사용할 25개의 11량 열차를 6.5억유로에 주문했다.[22]

프로토타입 ''Pégase'' AGV는 2008년 2월에 공개되었으며,[18] 이 시점에서 알스톰은 개발 프로그램에 약 1억유로를 투자했다.[17]

SNCF는 TGV 듀플렉스 차량을 확장하는 것을 선호하여 AGV를 상업적으로 채택하지 않았다.

2. 2. 초기 설계 및 시험

AGV의 초기 설계는 1998년에 시작되었으며,[17] 2000년 초 마드리드-바르셀로나 고속철도 노선에 고속 열차를 공급하기 위한 알스톰의 입찰 과정에서 "TGV 400"이라는 이름으로 처음 공개되었다.[4] 초기 설계는 분산 추진 방식을 채택하여 7.2MW의 총 출력을 냈으며, 180m 길이의 열차에 359석을 배치하고 최고 속도 350km/h에서 작동하며 와전류 브레이크를 포함하는 버전과, 최고 속도 320km/h의 틸팅 버전으로 구성되었다. 이 디자인은 TGV에서 사용된 제이콥스 대차 연결 방식을 유지했다.[4]

SNCF와의 협력으로 개발된 TGV와는 달리, AGV는 알스톰이 전적으로 개발 비용을 부담했다. 유럽 연합의 국가 지원 규칙으로 인해 SNCF와 알스톰 간의 재정적 협력 범위가 제한되었기 때문이다.[13][5] 알스톰은 AGV를 TGV 듀플렉스를 보완하는 고속 열차로 홍보하며, 덜 혼잡한 노선에서 더 빠른 속도를 제공하고,[13] 미래에는 2층 AGV를 도입할 가능성도 제시했다.[8]

AGV는 차량 간 연결과 분산 추진을 특징으로 하는 현대적인 고속 열차 디자인이었다. 알스톰 ONIX IGBT 기반 견인 인버터가 사용되었으며, IGBT 기술 덕분에 무게가 감소하여 축당 17톤 이내의 축 하중을 유지할 수 있었다. 열차는 3량 단위 모듈로 구성되었고, 각 모듈에는 2개의 동력 대차가 있었다. 각 동력 대차에는 차체에 장착된 자체 환기 모터가 2개씩(축당 1개) 장착되었으며, 각 모터의 정격 출력은 600kW였다. 견인 전자 장치는 모듈당 변압기당 2개의 태핑을 사용했고, 각각 2개의 병렬 연결된 인버터에 전원을 공급했으며, 각 모터에는 별도의 인버터가 사용되었다. 차량은 운전 제어 차량과 중간 차량, 대차는 동력 대차와 무동력 대차의 두 가지 디자인으로 구분되었다.[8][9]

초기 AGV 디자인은 여러 새로운 기술을 통합했다. 차량과 대차 사이의 진동을 줄이기 위해 전기적으로 작동하는 액티브 서스펜션(횡 방향)이 사용되었고, 엔드 대차에는 와전류 브레이크가 장착되었다. 이 두 기술은 모두 TGV에서 시험된 바 있다. 객차는 TGV 듀플렉스에 사용된 알루미늄 합금으로 제작되었다. 6.5ton 무게의 변압기는 엔드 차량 아래에 장착되어 선두 대차 덕분에 3개의 축에 무게가 분산될 수 있었다. 내부 구조는 승객 환경을 쉽게 변경하고 개조할 수 있도록 설계되었다. 바닥 높이는 차량 간 연결부를 포함하여 열차 전체에서 거의 일정하게 유지되었다.[9]

2005년에 영구 자석 동기 전동기(PMSM) 기술이 상용화되면서, AGV 설계에 통합되어 대차에 장착된(프레임 장착 대신) 견인 모터를 사용하여 효율성을 높이고 무게를 줄였다. 2005년 사양에 따르면, AGV는 TGV보다 더 넓은(3m) 객차를 허용하여 객차 길이를 줄였다. 알스톰은 좌석당 운영 및 자본 비용이 TGV 듀플렉스와 동일하다고 주장했다.[17][5]

2007년에는 AGV형 대차, 견인 전자 장치 및 견인 모터(1MW로 작동)[11]를 장착한 개조된 TGV 듀플렉스인 'V150'이 574.8km/h의 철도 속도 기록을 세웠다.[10]

2006년 7월까지 설계는 7량 또는 14량의 기본 열차 길이로 확정되었으며, 3량 모듈은 설계의 일부로 유지되었다. 각 3량 모듈에는 변압기 또는 두 개의 견인 모듈(인버터) 중 하나가 객차 아래에 위치했다. 열차 크기를 3의 배수 이상으로 확장하기 위해 '키' 차량이라고 불리는 추가 트레일러 차량이 도입되었다. 이 열차는 유럽의 4가지 전철화 시스템에서 모두 작동할 수 있도록 설계되었으며, 최고 속도는 25kV 전철화에서 360km/h, 15kV Hz 공급에서 320km/h, 3kV 및 1.5kV에서 각각 250km/h 및 200km/h으로 감소하도록 지정되었다.[11]

대차는 TGV 열차에 사용된 것과 유사하다. 견인 모터 유형 및 설치 변경 외에도, 대차는 고강도 강철로 제작되어 무게를 줄였으며, 대차 휠베이스는 TGV와 동일한 3m이다. 제동은 요동 제동 및 회생 제동을 통해 이루어지며, 저속 제동을 위해 트레일러 대차에 3중 디스크 브레이크가 추가되었다. 와전류 브레이크는 장착되지 않았다.[11] 또한, 탄소 복합재를 구조 요소로 통합하여 2차 서스펜션에서 객차 차체 끝을 지지하는 U자형 빔을 형성했다.[17]

2008년 1월, Nuovo Trasporto Viaggiatori(NTV)는 이탈리아 철도 네트워크에서 사용할 25대의 11량 AGV 열차를 6.5억유로에 주문했다.[22]

2000년 5월, 2001년 시험을 위한 시제품 차량이 제작되었다. 운전실과 중간 객차, 트레일러 및 동력 대차를 갖춘 2량의 객차가 제작되었다. 이 차량들은 4량 편성의 TGV 레조 열차에 연결되어 시험되었다.[9] "엘리사"(Elisa)[12]라는 이름의 시험 열차는 2001년 말 시험을 시작했다. 시험에는 승차감 및 소음 수준 측정, 유럽의 4가지 가선 전철 시스템에서 작동하도록 설계된 다중 시스템 "유로판토그래프" 시험이 포함되었다. 동적 시험에는 고속 조건에서 견인 전동기, 제동 저항기, 변압기 및 인버터 냉각 측정, 고속에서 공기 조절 시스템 성능에 대한 공기역학적 시험이 포함되었다.[8] 초기 시험은 2002년 5월에 완료되었다.[13]

2004년, 희토류 자석의 높은 자력 강도 덕분에 알스톰은 철도 차량에 적합한 영구 자석 동기 전동기(PMSM)를 개발할 수 있었다. 이 모터는 유도 전동기보다 작고 효율적이며, 출력 대 중량비가 높고 소음 수준이 낮았다. AGV는 새로운 모터 설계를 초기에 적용한 사례 중 하나로, 730kg의 720kW 프로토타입 모터를 사용했다.[14][15] 2008년까지 모터의 연속 정격 출력은 760kW로 변경되었다.[1][17]

2005년 말, 알스톰은 PMSM을 장착하고 절반의 대차가 동력을 받는 7량 AGV 시범 열차 제작을 시작했다. 이 시범 차량은 ''Pégase'' (''Prototype Evolutif Grande vitesse Automotrice Standard Européen'', 프로토타입 고속 표준 유럽 동력차)로 명명되었으며, 알스톰의 라 로셸 공장에서 조립되었고, 대차는 알스톰의 르 크뢰소 공장에서 제작되었다.[16] 이 프로토타입은 2008년 2월 5일 라 로셸에서 니콜라 사르코지 대통령이 참석한 가운데 공개되었다.[17][18]

변압기는 동력차에 장착되었고, 3량 모듈의 다른 두 차량에는 각각 견인 변환기(ONIX 233 수냉식)가 탑재되어 보조 변환기를 통합했으며, 중간 '키' 차량은 객차 아래에 보조 장비를 탑재했다. HVAC 장비는 지붕에 장착되었다. 내부 DC 인버터 전원 버스는 3600V DC로 공급된다.[1][2]

이 열차는 2008년 중반 체코 공화국의 벨림 철도 시험 회선에서 최고 210km/h의 속도로 4개월 간의 동적 시험을 거쳤다.[19]

LGV 에스트 고속선에서 4주말에 걸쳐 시험이 2008년 말에 시작되었고, 열차는 7500km의 시험 운행을 완료한 후 이탈리아 NTV의 열차 세트에 대한 인증 관련 시험을 위해 벨림 시험 선로로 돌아갔으며, 여기에는 SCMT 안전 시스템 통합도 포함되었다.[20]

2010년 AGV 시험 열차는 이탈리아에서 시험을 시작하여 로마-나폴리 고속선에서 300km/h에 도달했다. 동적 시험은 2010년 3월까지 완료되었다.[21]

2. 3. V150 시험 및 세계 신기록

2004년까지, 높은 자력 강도를 가진 희토류 자석의 개발로 인해 알스톰은 철도 차량에 적합한 영구 자석 동기 전동기(PMSM)를 개발했다. 이는 유도 전동기보다 작고 효율이 높으며, 출력 대 중량비가 높을 뿐만 아니라 소음 수준을 낮출 가능성도 있었다. AGV는 새로운 모터 설계의 초기 적용 사례 중 하나로, 730kg의 720kW 프로토타입 모터를 사용했다.[14][15]

2005년 말 알스톰은 PMSM을 장착하고 절반의 대차가 동력을 받는 7량 AGV 시범 열차 제작을 시작했다. 이 시범 차량은 ''Pégase'' (''Prototype Evolutif Grande vitesse Automotrice Standard Européen'', 프로토타입 고속 표준 유럽 동력차)로 명명되었으며, 알스톰의 라 로셸 공장에서 조립되었고, 대차는 알스톰의 르 크뢰소 공장에서 제작되었다.[16]

변압기는 동력차에 장착되었고, 3량 모듈의 다른 두 차량에는 각각 견인 변환기(ONIX 233 수냉식)가 탑재되어 보조 변환기를 통합했으며, 중간 '키' 차량은 객차 아래에 보조 장비를 탑재했다. HVAC 장비는 지붕에 장착되어 있다. 내부 DC 인버터 전원 버스는 3600V DC로 공급된다.[1][2]

이 열차는 2008년 중반 체코 공화국의 벨림 철도 시험 회선에서 최고 210km/h의 속도로 4개월 간의 동적 시험 프로그램을 시작했다.[19]

LGV 에스트 고속선에서 4주말에 걸쳐 시험이 2008년 말에 시작되었고, 열차는 7500km의 시험 운행을 완료한 후, 이탈리아 NTV의 열차 세트에 대한 인증과 관련된 시험을 위해 벨림 시험 선로로 돌아갔으며, 여기에는 SCMT 안전 시스템 통합도 포함되었다.[20]

2010년 AGV 시험 열차는 이탈리아에서 시험을 시작하여 로마-나폴리 고속선에서 300km/h에 도달했다. 동적 시험은 2010년 3월까지 완료되었다.[21]

2. 4. 상용화 및 NTV 도입



알스톰의 AGV를 처음으로 도입한 회사는 이탈리아의 민간 철도 회사인 누오보 트라스포르토 비아자토리(NTV)였다.[16] 2008년 1월 17일, NTV는 6.5억유로에 11량, 460석의 AGV 열차 25대를 주문했다.[22][23] 이 주문에는 열차 10대를 추가로 구매할 수 있는 옵션도 포함되어 있었다. 17대의 열차는 알스톰의 라 로셸 공장에서, 나머지 8대는 이탈리아 사비글리아노에 있는 알스톰 공장에서 제작되었다.[27]

NTV는 토리노 - 밀라노 - 볼로냐, 로마 - 베네치아, 볼로냐 - 피렌체 - 로마 - 나폴리 고속선 등에서 AGV를 운행할 계획이었다. 2010년 5월 10일에 첫 번째 NTV AGV 열차가 완성되었지만,[25] 열차 인증 지연으로 인해 서비스 시작은 2012년으로 연기되었다.[26][27]

2012년 3월 30일, NTV는 첫 번째 ''이탈로''(Italo) 서비스가 2012년 4월 28일 나폴리-밀라노 노선에서 시작될 것이라고 발표했다.[29] 이탈로는 세계 최초의 개방형 접근 고속 열차 서비스였다.[29] 이탈로 NTV 열차는 3가지 등급의 좌석과 인터넷 연결, TV, 영화관 시설을 갖추고 있다.[30] 2012년 4월 28일에 서비스를 시작하여 5월 21일까지 45,000명의 승객을 수송했으며, 평균 승객 탑승률은 41%였다.[31]

AGV의 영업 운전은 프랑스 국철이 아닌 NTV가 최초로 시행했다.[41] NTV는 2008년 1월에 AGV 25편성과 옵션 10편성의 구매 계약을 알스톰과 체결했으며, 계약액은 약 7억유로였다.[42][43]

편성은 11량 12대차로, 이 중 5대차가 동력대차이며, 편성 길이는 202m이다.[41] 좌석은 스마트, 프리마, 클럽 3등급으로 구성된다. 차체 색상은 와인 레드로, 이탈리아 자동차 페라리를 연상시켜 "페라리 특급"이라고도 불린다.[45][46] 차량 형식은 ETR575형이며, 이 숫자는 TGV의 V150편성에서 기록된 최고 속도 574.8km/h에서 유래되었다.[47] "이탈로"(italo)라는 브랜드명이 채택되어, 토리노 - 밀라노 - 피렌체 - 로마 - 나폴리 간 등에서 2012년 4월 28일에 영업 운전을 시작했다.[41]

3. 기술적 특징

AGV는 TGV와 마찬가지로 연결 대차를 채용하여 곡선 주행 성능을 높이고 탈선 위험을 줄였다.[4] 하지만, AGV는 ICE 3이나 신칸센과 유사하게 각 차량에 동력 장치를 분산 배치하는 동력 분산 방식을 채택하여 TGV의 동력 집중 방식과 차별화된다.[41]

초기 AGV 디자인은 차량과 대차 사이의 진동을 제한하는 전기 활성화 액티브 서스펜션(이동 방향에 대해 가로 방향)과 엔드 대차에 장착된 와전류 브레이크 등 여러 새로운 기능을 통합했다. 이 두 기술은 모두 TGV 세트에서 이전에 시험되었다.[9] 객차는 TGV 듀플렉스에 사용된 알루미늄 합금으로 제작되었다.[9] 6.5톤 무게의 변압기는 엔드 차량 아래에 장착되어 있으며, 선두 대차의 존재로 인해 질량이 2개가 아닌 3개의 축에 분산될 수 있다. 내부 구조는 승객 환경을 쉽게 개조하고 변경할 수 있도록 설계되었다. 바닥 높이는 차량 간 연결부를 포함하여 열차 전체에서 거의 일정하게 유지된다.[9]

2005년까지 영구 자석 동기 전동기 기술이 상업적으로 사용 가능할 정도로 성숙되어 설계에 통합되었다. 이를 통해 대차에 장착된(프레임 장착 대신) 견인 모터를 사용하여 효율성을 높이고 전체 무게를 줄였다. 2005년 사양은 TGV보다 더 넓은(3m) 객차를 허용했으며, 그에 따라 객차 길이가 짧아졌다. 알스톰은 좌석당 운영 및 자본 비용이 TGV 듀플렉스와 동일하다고 주장했다.[17][5]

2007년 AGV형 대차, 견인 전자 장치 및 견인 모터(1 MW로 작동)를 장착한 개조된 TGV 듀플렉스인 'V150'은 574.8km/h의 새로운 철도 속도 기록을 세웠다.[10]

이 디자인은 알스톰 ONIX IGBT 기반 견인 인버터를 사용했다. IGBT 기술과 관련된 무게 감소로 인해 축당 17톤 이내의 축 하중이 가능했다. 열차 세트는 모듈당 3량 세트로 구성되며, 모듈당 2개의 동력 대차가 있었다. 각 모터 대차에는 차체에 장착된 자체 환기 모터가 2개씩, 축당 1개씩 장착되었으며, 정격 출력은 600 kW였다. 견인 전자 장치는 모듈당 변압기당 2개의 태핑을 사용했으며, 각각 2개의 병렬 연결된 인버터에 전원을 공급하고, 각 모터에 대해 별도의 인버터를 사용했다. 두 가지 차량 디자인(운전 제어 차량, 중간 차량)과 두 가지 대차 디자인(동력 대차, 무동력 대차)이 있었다.[8][9]

대차는 TGV 열차에 사용된 유형과 관련이 있다. 견인 모터 유형 및 설치 변경 외에도 대차는 고강도 강철로 제작되어 무게를 줄였으며, 대차 휠베이스는 TGV와 마찬가지로 3m이다. 제동은 요동 제동 및 회생 제동을 통해 이루어지며, 저속 제동을 위해 트레일러 대차에 3중 디스크 브레이크가 추가로 장착된다. 와전류 브레이크는 장착되지 않았다.[11] 이 열차는 또한 탄소 복합재를 구조 요소로 통합하여 2차 서스펜션에서 객차 차체 끝을 지지하는 U자형 빔을 형성한다.[17]

3. 1. 동력 분산 방식

AGV는 ICE 3, 신칸센 등과 같이 각 차량에 동력 장치를 분산 배치하는 동력 분산 방식을 채택했다.[41] 이는 TGV가 채택한 동력 집중 방식과 대조적이다. 주 전동기는 2007년에 철로 주행 차량의 속도 기록을 갱신한 TGV V150 편성에서 실험된 영구 자석 동기 전동기가 채용되었다.[47]

설계상 최고 속도는 360 km/h이지만, 영업 운전에서는 신호 설비의 관계상 당분간 250 - 300 km/h로 억제될 예정이다.[47]

편성의 최고 출력은 7,500 kW로 TGV보다 적지만, 동력 분산 방식 채택과 기기류 경량화로 출력 대 중량비는 22.6 kW/톤으로 향상되었다.[47] TGV와 비교하면 1석당 에너지 소비량은 30% 감소했고, 앞뒤 동력차가 없어 편성 길이에 대한 탑승 인원은 20% 증가했다.[47]

3. 2. 영구 자석 동기 전동기 (PMSM)

Permanent Magnet Synchronous Motor영어, PMSM)는 희토류 자석의 높은 자력 강도를 이용해 개발된 영구 자석 동기 전동기이다. 이는 유도 전동기보다 작고 효율이 높으며, 출력 대 중량비가 높을 뿐만 아니라 소음 수준도 낮다.[14][15] AGV는 이 새로운 모터 설계를 초기에 적용한 사례 중 하나로, 730kg 무게의 720kW 프로토타입 모터를 사용했다.[14][15] 2008년에는 모터의 연속 정격 출력이 760kW로 상향 조정되었다.[1][17]

AGV의 주 전동기는 2007년 철도 주행 차량의 속도 기록을 경신한 TGV의 V150 편성에서 실험된 영구 자석 동기 전동기가 채택되었다.[47]

AGV는 동력 분산 방식 채택과 기기 경량화를 통해 편성 최고 출력은 7,500kW로 TGV보다 낮지만, 출력 대 중량비는 22.6kW/톤으로 향상되었다. TGV와 비교하여 1좌석 당 에너지 소비량은 30% 감소했고, 앞뒤 동력차가 없어 편성 길이에 대한 탑승 인원은 20% 증가했다.[47]

3. 3. 연결 대차

AGV는 TGV와 같이 객차 간 연결 대차를 사용하여 곡선 주행 성능을 향상시키고, 탈선 위험을 줄인다.[4] ICE 3이나 신칸센과 유사한 동력 분산 방식이 채용되었다.[41] 주 전동기는 2007년에 철로 주행 차량의 속도 기록을 갱신한 TGV의 V150 편성에서 실험된 영구 자석 동기 전동기가 채용되었다.[47]

3. 4. 기타 기술

차체는 TGV 듀플렉스에 사용된 알루미늄 합금으로 제작되었다.[9] 견인 인버터는 알스톰 ONIX IGBT 기반으로, 이 기술과 관련된 무게 감소로 인해 축당 17톤 이내의 축 하중이 가능했다.[8] 제동은 요동 제동 및 회생 제동을 통해 이루어지며, 저속 제동을 위해 트레일러 대차에 3중 디스크 브레이크가 추가로 장착된다.[11]

4. 파생 모델 및 Avelia



2011년 6월, 레 제코는 알스톰이 최고 380km/h에서 400km/h 사이의 속도를 가지는 새로운 고속 열차 "AGV II"를 개발 중이며, 단층 및 이층 버전으로 출시될 예정이라고 보도했다. 이 디자인은 분산된 견인 방식 대신 TGV 디자인에서 이전에 사용했던 것처럼 단일 유닛(기관차)에서 동력/견인 장비를 활용할 예정이었다.[33] 이 견인 기관차 디자인은 2014/5년 또는 2015년 이후부터 프랑스 국철(SNCF)의 주문을 겨냥한 것으로 여겨졌다.[33][34]

2015년, 알스톰과 프랑스 환경 및 에너지 관리청(ADEME)는 프랑스 차세대 고속 열차를 개발하기 위해 합작 회사 'SpeedInnov'를 설립했다.[35]

2015년 10월, 이 기술은 알스톰의 고속 열차를 위한 ''Avelia'' 브랜드 제품군으로 그룹화되었으며, 기존의 펜돌리노, 유로듀플렉스, AGV 제품을 포함했다.[36] 당시 NTV는 ''Avelia Pendolino''를 장착한 최고 속도 250km/h인 펜돌리노 고속 열차 8대를 구매했다.[36]

4. 1. AGV Duplex

2008년, 알스톰 트랜스포트 사장 필립 멜리어는 TGV 2N2 이후 알스톰의 2층 열차 모델이 될 'AGV 듀플렉스'가 개발될 것이라고 발표했다.[32]

4. 2. Avelia Liberty

2016년 8월, 암트랙(Amtrak)과 알스톰은 아벨리아 리버티(Avelia Liberty) 열차가 보스턴과 워싱턴 D.C. 사이의 노스이스트 코리더에서 기존의 봄바디어-알스톰 아셀라 익스프레스 열차를 대체하기로 했다고 발표했다.[37][38] 아벨리아 리버티는 펜돌리노 능동 틸팅 기능을 결합하여 최대 300km/h 속도로 운행할 수 있으며, 틸팅 없이도 최대 350km/h의 속도에 도달할 수 있다. 이 열차는 TGV와 유사하게 전면과 후면에 두 개의 동력차를 가지고 있다.

4. 3. Avelia Horizon

2018년 8월, 알스톰은 프랑스 국철(SNCF)과 협력하여 TGV 듀플렉스를 기반으로 하는 아벨리아 호라이즌 100대의 이층 열차 계약을 체결했다.[39] 이 열차의 최고 속도는 350kph이다.

참조

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[2] 간행물 The AGV, incorporating cutting-edge technology http://www.uic.org/a[...] Alstom 2012-03-20
[3] 웹사이트 Motor catalogue http://imaya.biz/MAY[...] 2015-02-01
[4] 간행물 Barcelona acogerá la presentación internacional de un nuevo AVE http://hemeroteca-pa[...] 2000-01-22
[5] 간행물 LA ALTA VELOCIDAD LLEGA A COREA DE MANOS DE ALSTOM http://www.cuerpo8.e[...] Spanish Trains On Line STOL 2000-03-23
[6] 간행물 THE HIGH-SPEED ARRIVES TO KOREA AT THE HANDS OF ALSTOM http://www.cuerpo8.e[...] Spanish Trains On Line STOL 2000-03-23
[7] 간행물 Bidders line up in high speed race http://www.railwayga[...] DVV Media Group 2000-05-01
[8] 간행물 Alstom to build 350 km/h AGV demonstrator http://www.railwayga[...] DVV Media Group 2005-12-01
[9] 간행물 The Electroliner Legend -2 "We have never done better than this" http://www.mth-railk[...] 2012-03-20
[10] 간행물 US trainsets foreshadowed AGV (Letter to the Editor) http://www.railwayga[...] DVV Media Group 2008-03-07
[11] 간행물 AGV becomes a reality http://www.railwayga[...] DVV Media Group 2001-11-01
[12] 간행물 AGV: The Next Generation – high speed trains http://findarticles.[...] Simmons-Boardman Publishing 2000-05
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