철도의 전철화

3. 전압의 표준화

유럽 및 국제 표준화를 위해 가장 일반적으로 사용되는 6가지 전압이 제정되었다.^{[13][14][52][53]} 이 전압 중 일부는 접촉 시스템과 무관하여, 750V DC는 제3궤조 또는 가공선 모두에 사용될 수 있다. 표준화된 전압 외에도 다양한 전압 시스템이 사용되며, 철도 전철화 시스템 목록에는 표준 전압과 비표준 전압 시스템이 모두 포함되어 있다.

표준화된 전압에 허용되는 전압 범위는 표준 BS EN 50163^[13] 및 IEC 60850^[14]에 명시되어 있다. 이는 전류를 끌어들이는 열차의 수와 변전소로부터의 거리를 고려한 것이다.

4. 역사

철도는 증기기관을 동력으로 하는 것으로 출발했다. 말의 견인력을 사용한 마차에 의한 수송부터 부분적으로 궤도와 전기동력으로 전환하는 이 흐름 속에서 철도의 전철화가 진행되었다.

• 1879년: 독일의 지멘스사가 베를린 공업박람회에서 전기기관차를 선보였다. 이는 궤간 490mm, 총 연장 300m 정도의 작은 선로에 외부 집전 방식의 전기 기관차를 운행한 것이었다.^[54]
• 1881년: 독일 베를린 교외에서 세계 최초로 전차 영업 운전이 시작되었다.(:en:Gross-Lichterfelde Tramway)^[10][56] 당시에는 진동하는 전차 바퀴에 모터의 기어가 빠지지 않도록 동력을 벨트로 전달했다.^[55]
• 1883년 8월: 영국의 휴양지인 브라이턴에서 Magnus Volk에 의해 Volk's Electric Railway가 개통되었다.^[58] 같은 해 10월에는 오스트리아 빈에서 세계 최초로 가선 집전 방식의 Mödling and Hinterbrühl 노면전차가 운행을 시작했다.
• 1887년: 미국인 프랭크 스프레이그가 고안한 전기 궤도가 부설되었다.^[56]
• 1890년: 일본 우에노 공원에서 열린 제3회 내국 권업 박람회에서 일본 최초의 전차 운행이 시연되었다.^[60]
• 1895년: 교토에서 일본 최초의 전차 영업 운행이 시작되었다. 같은 해 미국의 볼티모어 앤드 오하이오 철도에서 전기 기관차 3량이 제작되어 하워드 스트리트의 1마일이 넘는 급경사 터널에 사용되었다.^[61][62][63]
• 1897년: 이탈리아에서 축전기, 650V 제3궤조, 3000V 15Hz 삼상 교류 등의 송전 시스템을 비교하여 3000V 15Hz 삼상 교류가 안전성 등에서 가장 우수하다고 판단했다.^[63]
• 1899년: 스위스 부르크돌프-툰 철도의 산악선에서 세계 최초의 교류 전철화(삼상 750V) 영업 운행이 시작되었다.^[65]
• 1905년: 스위스의 에어리콘(Alikon)사에서 단상 교류가 개발되었다.^[66]
• 1913년: 스위스에서 베른-레치베르크-심플론 철도(BLS)가 단상 교류 1만 5천 볼트의 고압 전철화에 성공했다.^[67]
• 1923년: 헝가리의 부다페스트 서역 - 뉴가티 및 알래그 간에 16kV 50Hz의 상용전원주파수에 의한 단상 교류로 전철화된 철도가 부설되었다.
• 1936년: 독일 남부의 헬렌 타르선에서 시험을 진행, 제2차 세계 대전 이후, 프랑스가 이들 기관차와 설비를 접수하고 프랑스 국내의 교류 전철화를 추진한다. 교류 전철화에서는 BT궤전 방식에서 AT궤전 방식이 주류이다.

4. 1. 초기 전철화

4. 2. 교류 전철화의 등장

5. 국가별 사례

각국의 전철화율은 국책, 전력 사정, 산업 동향 등에 따라 차이를 보인다.^[9] 스위스, 네덜란드 등은 90% 이상의 높은 전철화율을 보인다.^[47][48] 독일, 러시아, 일본은 50% 이상의 전철화율을 보인다.^[9] 대한민국·중국은 2000년대 이후 철도 전철화 비율을 빠르게 올리고 있다.^[9]

스위스는 전철화 비용이 저렴하여 거의 모든 노선이 전철화되었다. 미국, 오스트레일리아 등의 대륙 횡단 철도는 전철화되지 않은 구간이 대부분이지만, 러시아를 횡단하는 시베리아 철도는 전철화되었다.^[50] 아시아와 유럽 국가들의 도시 철도나 지하철은 모든 노선이 전철화되는 것이 원칙이다.

2023년 기준 스위스 철도망은 세계에서 가장 큰 완전 전철화 네트워크이며, 라오스, 몬테네그로, 인도, 벨기에, 조지아, 대한민국, 네덜란드, 일본이 그 뒤를 잇는다.^[47][48] 중국은 약 100,000km, 인도는 60,000km 이상, 러시아는 54,000km 이상의 전철화 철도를 보유하고 있다.^[48] 유럽 연합은 114,000km 이상의 전철화 철도를 보유하고 있지만, 총 철도 길이의 약 55%만 차지한다.^[48] 인도 철도와 이스라엘 철도는 철도망의 전부 또는 대부분을 전철화할 계획을 발표했다.^[49]

국가별 전철화 시기와 경위가 다르기 때문에 전압과 주파수도 제각각이다. 유럽의 경우, 제2차 세계 대전 이전에는 프랑스, 네덜란드, 영국^[86]은 직류 1500V, 독일과 스칸디나비아 국가들은 단상 교류 15,000V 16.67Hz, 이탈리아, 러시아, 스페인은 직류 3000V를 사용했다. 1970년대 이후 50Hz 단상 교류 급전이 확산되었지만, 기존 방식을 유지하는 노선도 많아 전기차가 3종류 또는 4종류의 전력을 사용해야 하는 경우도 있었다.^[87]

일본의 경우, 초기에는 노면 전차 시스템에서 전철화가 시작되었고, 일반 철도에서는 1904년 중앙본선의 일부 구간이 전철화된 것이 시작이다.^[92] 당시에는 600V 직류 급전이 채택되었다.^[93] 이후 야마노테선 등 도쿄 도시권과 조토선 등 오사카 도시권에서 통근 전철 운행을 목적으로 전철화가 실시되었다. 1914년 게이힌선 전차 운전 개시에 따라 전압 강하 방지를 위해 1,200V로 승압되었고, 1922년에는 도카이도 본선 전선 1,500V 전철화 계획이 발표되었다.^[95] 이후 사철에서도 1,500V 직류 전원이 채택되기 시작했다.

1937년 중일전쟁 발발과 1941년 대미 개전으로 전철화 공사는 전후까지 이월되었다.^[99] 전후에는 도카이도 본선을 시작으로 많은 노선이 전철화되었고, 1956년 도카이도 본선 전선 전철화가 완료되었다. 이를 기념하여 1964년 11월 19일을 '철도 전철화의 날'로 제정했다. 1950년대 이후에는 교류 전철화 시험이 시작되어 1957년부터 센잔선과 호쿠리쿠 본선에서 영업 운전이 시작되었다.^[110]

6. 한국의 철도 전철화

한국의 철도 전철화는 일제강점기에 시작되었으며, 1944년 경원선 복계-고산 구간이 최초로 전철화되었다. 해방 이후 한국전쟁으로 철도 시설이 파괴되었으나, 1960년대부터 경제 개발과 함께 철도 전철화가 다시 추진되었다.

1973년에는 산업선(중앙선, 태백선, 영동선) 전철화가 완료되어 석탄 수송 효율 증대와 지역 개발 촉진에 기여했다. 1974년에는 수도권 전철 1호선(서울-인천, 서울-수원)이 개통되면서 대도시 광역 교통망 구축의 기반이 마련되었다. 1980년대 이후 경부선, 호남선 등 주요 간선 철도의 전철화가 지속해서 추진되었다.

2004년 경부고속철도(KTX) 개통으로 한국은 고속철도 시대를 맞이했으며, 전국을 반나절 생활권으로 연결하는 데 크게 기여했다.

현재 한국은 높은 철도 전철화율을 바탕으로 친환경적이고 효율적인 철도 교통 시스템을 구축하고 있다. 한국철도공사(코레일)와 국가철도공단은 지속적인 전철화 사업을 통해 간선 철도망의 전철화율을 높이고, 광역 철도망을 확충하여 대중교통 중심의 교통 체계를 구축하고 있다.

더불어민주당 문재인 정부는 친환경 정책의 하나로 디젤 철도 차량을 전기 차량으로 교체하는 사업을 추진하여 탄소 배출량 감소 및 지속 가능한 교통 시스템 구축에 힘쓰고 있다.

7. 전철화의 장단점

7. 1. 장점

• 고도가 높아질수록 동력 손실이 감소한다 (''동력 손실''에 대해서는 디젤 엔진 참조)
• 변동하는 연료 가격으로부터 운영 비용의 독립성
• 안전상의 이유로 디젤 기관차가 운행할 수 없는 지하역에 대한 서비스 제공
• 전기가 화석 연료로 생산되더라도 인구 밀집 지역에서 환경 오염 감소
• 슈퍼커패시터를 사용한 운동 에너지 회생 제동을 쉽게 수용
• 기관차에 바닥에 디젤 엔진이 없으므로 중련 운전 시 더욱 편안한 승차감
• 재생 제동으로 인해 부분적으로 에너지 효율이 다소 높고^[40] "공회전" 시 에너지 손실이 적음
• 더욱 유연한 1차 에너지원: 디젤 연료 대신 석탄, 천연가스, 원자력 또는 재생 에너지(수력, 태양열, 풍력)를 1차 에너지원으로 사용 가능
• 전체 네트워크가 전철화되면 연료 보급소, 정비 시설 및 디젤 기관차 차량과 같은 디젤 인프라를 폐기하거나 다른 용도로 사용할 수 있다. 동력 장치의 종류가 하나뿐이면 차량의 동질성이 높아져 비용을 줄일 수 있다.

7. 2. 단점

8. 비전철화 구간과의 혼재 및 대응

네트워크 효과는 전철화에서 중요한 요소이다. 선로를 전철화할 때는 다른 선로와의 연결을 고려해야 한다. 비전철화 구간을 통과하는 열차 때문에 일부 전철화 구간이 철거된 경우도 있다. 비전철화 구간과 전철화 구간이 만나는 지점에서는 기관차를 교체하거나,^[89] 이중 모드 기관차를 사용해야 한다.^[88][64] 특히 인도 등의 국가에서 기관차 교체 방식이 자주 사용된다.^[90][91]

기관차 교체 없이 전철화 구간과 비전철화 구간을 직통 운전하기 위해 전기-디젤 기관차가 사용되기도 한다. 혹은 단일 집전 장치 열차의 경우에는 차량에 장착된 배터리 또는 모터-플라이휠-발전기 시스템을 통해 전력 공급 간극을 극복할 수 있다. 2014년에는 역 사이에서 전기차에 전력을 공급하기 위해 대형 축전기를 사용하는 기술이 발전하고 있어, 역 사이의 상부 전선이 필요 없게 될 전망이다.^[34]

일본 국내에서 전철화 구간과 비전철화 구간이 혼재하는 노선은 운행 계통이 끊겨 별개의 노선으로 취급되는 경우가 많다. 예외적으로 오이가와 철도 이가와선처럼 수송량 증대 목적이 아니라 어떤 이유로 인해 부득이하게 전기 운전을 사용하는 노선에서는 비전철화 측 열차가 직통하는 경우도 있다.

여객 수요 차이로 인해 일부 구간만 전철화된 노선도 있다. 이러한 노선의 대부분은 운전 계통이 분단되기 때문에 별개의 노선처럼 되어 있지만(교류·직류의 데드섹션을 사이에 두는 경우도 마찬가지) 오이가와 철도 이가와선처럼 일부 급경사 구간에 한해 전철화된 경우에는 전철화 구간에서 보조 기관차만 추가될 뿐 비전철화 차량으로 전 구간을 운행하는 경우도 있다.

전철화·비전철화 구간이 혼재하는 노선 중에는 가베선이나 삿쇼선처럼 전철화 구간을 남겨두고 비전철화 구간만 폐지된 사례도 있다. 에사시선도 해협선과 일체화되어 있는 전철화 구간을 남겨두고 비전철화 구간만 폐지되었다.

전철화 구간과 비전철화 구간의 경계역은 다음과 같다. (입출고용으로 전철화된 구간은 제외)

• JR
• *하코다테 본선 하코다테 - '''시치미''' - '''신하코다테호쿠토''', '''오타루''' - 아사히카와.^[118]
• *무로란 본선 무로란 - '''히가시무로란''' - '''누마노하나'''.^[119]
• *쓰가루선 아오모리 - '''추슈코쿠'''.
• *이와키시선 고리야마 - '''아이즈와카마쓰'''.
• *하치코선 하치오지 - '''코리가와'''.
• *오이테선 마쓰모토 - '''미나미오타니'''.
• *간사이 본선 나고야 - '''가메야마''', '''가모''' - JR난바.
• *기세 본선 '''신구''' - 와카야마시.
• *산인 본선 교토 - '''시오사키온센''', '''호키다이센''' - '''니시이즈모'''.^[120]
• *반탄선 히메지 - '''테라마에'''.
• *후쿠시오선 후쿠야마 - '''후추'''.
• *요산선 다카마쓰 - '''이요시'''.
• *도산선 타도쓰 - '''고토히라'''.
• *치쿠호 본선 '''오리오''' - '''게이가와'''.^[121]
• *호히 본선 쿠마모토 - '''히고오쓰'''.
• *나가사키 본선 토리 - '''히젠하마'''.
• *오무라선 하야기 - '''하우스텐보스'''.
• *지쿠히선 메이함 - '''가라쓰'''.
• *가라쓰선 '''가라쓰''' - 니시가라쓰.
• *니치난선 미나미미야자키 - '''타기치'''.
• 사철·제3섹터
• *아이즈 철도 아이즈선 '''아이즈타지마''' - 아이즈고원오제구치.
• *오이가와 철도 이가와선 '''압토이치시로''' - '''나가시마댐'''.
• *교호선 '''미야즈''' - '''아마노하시다테'''.^[122]

8. 1. 비전철화 구간과의 직통 운전

• JR
• *하코다테 본선 하코다테 - '''시치미''' - '''신하코다테호쿠토''', '''오타루''' - 아사히카와。
• *무로란 본선 무로란 - '''히가시무로란''' - '''누마노하나'''。
• *쓰가루선 아오모리 - '''추슈코쿠'''。
• *이와키시선 고리야마 - '''아이즈와카마쓰'''。
• *하치코선 하치오지 - '''코리가와'''。
• *오이테선 마쓰모토 - '''미나미오타니'''。
• *간사이 본선 나고야 - '''가메야마''', '''가모''' - JR난바。
• *기세 본선 '''신구''' - 와카야마시。
• *산인 본선 교토 - '''시오사키온센''', '''호키다이센''' - '''니시이즈모'''。
• *반탄선 히메지 - '''테라마에'''。
• *후쿠시오선 후쿠야마 - '''후추'''。
• *요산선 다카마쓰 - '''이요시'''。
• *도산선 타도쓰 - '''고토히라'''。
• *치쿠호 본선 '''오리오''' - '''게이가와'''。
• *호히 본선 쿠마모토 - '''히고오쓰'''。
• *나가사키 본선 토리 - '''히젠하마'''。
• *오무라선 하야기 - '''하우스텐보스'''。
• *치쿠히선 메이함 - '''가라쓰'''。
• *가라쓰선 '''가라쓰''' - 니시가라쓰。
• *니치난선 미나미미야자키 - '''타기치'''。
• 사철·제3섹터
• *아이즈 철도 아이즈선 '''아이즈타지마''' - 아이즈고원오제구치。
• *오이가와 철도 이가와선 '''압토이치시로''' - '''나가시마댐'''。
• *교토탄고철도 쿄호선 '''미야즈''' - '''아마노하시다테'''。

8. 2. 전철화/비전철화 구간 혼재 노선 (한국)

• JR
• * 하코다테 본선 하코다테 - '''시치미''' - '''신하코다테호쿠토''', '''오타루''' - 아사히카와. 후자의 전철화 구간은 치토세선·삿쇼선과 연결되어 있다. 전자의 전철화 구간 중 하코다테 - 고료가쿠 구간은 과거 에사시선·해협선과 연결되어 있었다.^[118]
• * 무로란 본선 무로란 - '''히가시무로란''' - '''누마노하나'''. 전철화 구간은 치토세선과 연결되어 있다.^[119]
• * 쓰가루선 아오모리 - '''추슈코쿠'''. 운행 계통은 가니타에서 분단된다. 전철화 구간은 과거 해협선과 연결되어 있었다.
• * 이와키시선 고리야마 - '''아이즈와카마쓰'''.
• * 하치코선 하치오지 - '''코리가와'''. 전철화 구간은 가와고에선 서부와 연결되어 있다.
• * 오이테선 마쓰모토 - '''미나미오타니'''. 전철화 구간은 중앙본선·시노노이선과 일부 직통 운전도 한다. 미나미오타니에서 JR 동일본과 JR 서일본으로 분단된다.
• * 간사이 본선 나고야 - '''가메야마''', '''가모''' - JR난바. 가메야마에서 JR 도카이와 JR 서일본으로 분단된다. 후자의 전철화 구간은 오사카 순환선과 연결되어 있다.
• * 기세 본선 '''신구''' - 와카야마시. 전철화 구간은 한와선과 연결되어 있다. 신구에서 JR 도카이와 JR 서일본으로 분단된다.
• * 산인 본선 교토 - '''시오사키온센''', '''호키다이센''' - '''니시이즈모'''. 전자의 전철화 구간은 마이즈루선, 후쿠치야마선, 쿄후쿠선과 연결되어 있다.^[120] 후자의 전철화 구간은 호쿠비선과 연결되어 있다.
• * 반탄선 히메지 - '''테라마에'''.
• * 후쿠시오선 후쿠야마 - '''후추'''.
• * 요산선 다카마쓰 - '''이요시'''. 전철화 구간은 혼시비산선과 연결되어 있다.
• * 도산선 타도쓰 - '''고토히라'''. 전철화 구간은 요산선·혼시비산선과 연결되어 있다.
• * 치쿠호 본선 '''오리오''' - '''게이가와'''. 전철화 구간은 가고시마 본선·시노구리선과 연결되어 있으며, 이들 노선을 통해 후쿠호쿠유타카선이라는 애칭을 가지고 있다.
• * 호히 본선 쿠마모토 - '''히고오쓰'''. 전철화 구간은 가고시마 본선과 연결되어 있다.^[121]
• * 나가사키 본선 토리 - '''히젠하마'''.
• * 오무라선 하야기 - '''하우스텐보스'''. 전철화 구간은 사세보선과 연결되어 있다.
• * 지쿠히선 메이함 - '''가라쓰'''. 전철화 구간은 후쿠오카 시영 지하철 공항선·가라쓰선과 연결되어 있다. 전철화 당시 노선 변경으로 인해 분단되었으며, 가라쓰 - 야마모토는 가라쓰선에 속한다.
• * 가라쓰선 '''가라쓰''' - 니시가라쓰. 전철화 구간은 지쿠히선과 연결되어 있다.
• * 니치난선 미나미미야자키 - '''타기치'''. 전철화 구간은 닛포 본선·미야자키 공항선과 연결되어 있다.
• 사철·제3섹터
• * 아이즈 철도 아이즈선 '''아이즈타지마''' - 아이즈고원오제구치. 전철화 구간은 도부니코선, 키누가와선·노이와 철도 아이즈키누가와선과 연결되어 있다.
• * 오이가와 철도 이가와선 '''압토이치시로''' - '''나가시마댐'''. 전철화 구간은 압토식 운전이다.
• * 교호선 '''미야즈''' - '''아마노하시다테'''. 전철화 구간은 산인 본선(교토 - 후쿠치야마)·쿄후쿠선과 연결되어 있다.^[122]

9. 전철화 설비 철거

전철화는 초기 투자가 필요하지만, 수송량이 많은 노선에서는 수송 단위당 유지비용이 일반적으로 낮다. 따라서, 일단 전철화된 노선의 전철화 설비가 철거되는 경우는 드물지만, 전철화 당시 예상했던 이용률이 줄어든 노선 등, 기관차 등의 발전으로 전철화가 반드시 경제적으로 유리하지 않은 경우가 발생할 수 있다.

또한, 급경사나 장대 터널에서 증기 기관차의 연기 대책을 위해 전철화했던 노선의 경우, 강력한 디젤 기관차와 환기 장치가 등장함으로써 대체될 수 있으며, 미국의 그레이트 노던 철도(현 BNSF 철도)가 건설한 캐스케이드 산맥 횡단 노선(캐스케이드 터널)은 증기 기관차 시대에 전철화되었지만, 이러한 이유로 디젤화가 진행되었다.

이 외에도, 미국 등의 인터어반이 화물 철도로 전환될 때, 전기 동차에 의한 빈번한 운행의 여객 열차가 소멸함으로써 전철화가 불필요하게 되어 전철화 설비가 철거된 사례도 많다.

또한, 상기 이유 이외에 설비가 철거된 예로는, 운용되는 전기 기관차를 포함한 기존의 직류 전철화 설비 전반의 노후화로 인해 설비를 갱신하지 않고 고성능 디젤 기관차로 교체하는 것이 있다. 예를 들어, 브라질 상파울루주에는 '''급경사 구간과 근교 철도가 운행되는 구간을 제외한 거의 모든 전철화 구간의 전기 설비가 철거되어 다시 비전철화된 노선이 여러 개 존재'''하며, 유사한 예는 칠레의 산티아고 - 발파라이소의 교외 구간이나, 콘셉시온 교외 - 템우코 구간 등에도 존재한다.

긴급한 전철화 해제(의도적으로 실시한 것)로는 제1차 세계 대전 당시 독일에서 자원 부족으로 전철화 철도의 가선을 철거하여 구리를 사용한 결과, 전기 기관차가 운행할 수 없게 된 사례도 있다.^[123]

9. 1. 전철화 설비 철거/사용 중지 노선 (일본)

• 이케다 철도 - 1936년에 기동차·디젤 기관차를 도입하여 내연화하였고, 1938년 6월 6일 폐지되었다.
• 치토세 선 - 1957년 10월 1일 나에보 - 히가시삿포로 간 직류 전철화 설비가 철거되었다. 이 구간은 1973년 9월 9일에 폐지되었으나, 1980년 10월 1일에 치토세 선 자체는 교류 20,000V로 재전철화되었다.
• 고사카 제련 고사카 선 - 1962년 10월 1일부터 궤간 변경과 동시에 내연화되었고, 2009년 4월 1일 폐지되었다.
• 타마노 시영 전기 철도 - 1964년 12월 24일에 기동차를 양수받아 내연화하였고, 1972년 4월 1일 폐지되었다.
• 이바라키 교통 이바라키 선 - 1965년 4월 25일, 미즈하마 선 조스이토 - 미토에키마에 간 영업 폐지(6월 11일)를 앞두고 아카츠카 - 다이가쿠마에 간 전차 운행을 폐지하였고, 1971년 2월 11일 폐지되었다.
• 우고 교통 유쇼 선 - 1971년 7월 26일, 요코쇼 선 폐지로 확보된 기동차로 내연화하였고, 1973년 4월 1일 폐지되었다.
• ★후쿠시오 선(후추 역 - 시모카와베 역 간) - 1962년 4월 1일부터 전철화 설비가 철거되었다.
• 메이테쓰 야오쓰 선 - 1984년 9월 23일부터 기동차를 도입하여 내연화하였고, 2001년 10월 1일 폐지되었다.
• 메이테쓰 미카와 선(사루토 역 - 니시나카가네 역 간, 헤키난 역 - 키라요시다 역 간) - 사루토 이북은 1985년 3월 14일부터, 헤키난 이남은 1990년 7월 1일부터 전철화가 중단되었고, 양 구간 모두 2004년 4월 1일 폐지되었다.
• 구리하라 다엔 철도 선 - 1995년 4월 1일부터 제3섹터화와 동시에 기동차를 도입하여 내연화하였고, 2007년 4월 1일 폐지되었다.
• ★나가사키 본선(히젠하마 역 - 나가사키 역 간) - 2022년 9월 23일부터 전철화 설비 사용이 중지되었다.
• ★이와키시 선(아이즈와카마쓰 역 - 키타가타 역 간) - 2024년 5월 17일부터 전철화 설비 사용이 중지되었다.^[124] 2022년 3월 시간표 개정으로 전동차 정기 열차는 없어졌고, 임시 열차도 2023년 12월 「후루티아 후쿠시마」 운행 종료로 없어졌다.^[124]

9. 2. 경비 절감 목적으로 기동차 운행 (일본)

• 호사이선(오미이마즈역 - 오미시오쓰역 간): 1974년 개업 당시부터 전 구간이 전철화되었으나, 교류·직류 데드섹션이 존재하여 보통열차는 기동차로 운행되었다. 1991년 호쿠리쿠 본선 일부 구간 직류화와 함께 보통열차도 직류·교류 전동차로 전환되었다.
• ●가시마선(가시마신궁역 - 가시마 삭커 스타디움역 간): 1974년 전철화되었으나, 가시마 림카이 철도와의 직통 운행 및 가시마 림코 선(1983년 여객 영업 폐지), 오아라이가시마 선의 비전철화로 인해 가시마 림카이 철도의 기동차가 가시마신궁역까지 직통 운행하고 있다.
• 다자와코선: 1982년 전철화되었으나, 특급 「다자와」만 전동차로 운행되고 보통열차는 기동차를 사용했다. 1997년 아키타 신칸센 개통으로 궤간이 변경되면서 보통열차도 전동차로 통일되었다.
• ●에사시선→도난 이사리비 철도선(고류각역 - 키코우치역 간): 1988년 해협선 개통과 함께 전철화되었으나, 2002년 특급 「시라토리」「슈퍼 시라토리」 운행 이후 보통열차는 기동차로 운행되고 있다. 2016년 도난 이사리비 철도로 전환된 이후에도 동일하다.
• ●쓰가루 선(가니타역 - 츄슈코쿠역 간): 해협선 개통과 함께 전철화되었으나, 츄슈코쿠역 이북은 비전철화 구간이므로 가니타역 이북의 보통열차는 기동차로만 운행된다.
• ●나나오 선(나나오역 - 와쿠라온센역): 1991년 전철화되었으나, 노토 철도는 기동차만 보유하고 있어 이 구간의 보통열차는 기동차로 운행된다.
• ●오무라 선(하야키역 - 하우스텐보스역 간): 1992년 이 구간만 전철화되어 특급 「하우스텐보스」는 전동차로 운행되지만, 보통·쾌속 열차는 비전철화 구간으로 직통하여 기동차로 운행된다.
• ●우고 본선(무라카미역 - 쓰루오카역 간): 1993년에 무라카미역 - 사카타역 간의 모든 보통열차가 기동차화되었다. 이후 쓰루오카 이북에서 1왕복 전동차 운행이 설정되었으나, 쓰루오카 이남에서는 기동차만 운행된다. 이 구간에는 교류·직류 데드섹션이 존재한다.^[126]
• ●히사츠 오렌지 철도선: 2004년 히사츠 오렌지 철도로 전환된 후, 정기 여객 열차는 HSOR-100형 기동차로 운행되고 있다.
• 닛포 본선(사에키역 - 에노카역 간): 2009년부터 일시적으로 모든 보통열차가 기동차로 운행되었으나, 2018년부터 전동차 운행으로 변경되었다.
• 센세키선(리쿠젠오노역 - 이시노마키역 간): 2011년 동일본 대지진으로 전철화 설비가 파손되어 기동차로 임시 운행하다가, 2015년 복구와 함께 전동차 운행이 재개되었다.
• ●에치고토키메키 철도 니혼카이 히스이 라인(이토이가와역 - 나오에쓰역 간): 2015년 에치고토키메키 철도로 경영 분리된 후, 이 구간의 보통열차는 기동차로 운행되고 있다. 2017년 쾌속 열차 폐지로 정기 여객 열차는 기동차로 통일되었다. 이 노선에는 교류·직류 데드섹션이 존재한다.^[126]
• 노이와 철도 아이즈기누가와 선(카미미요리 시오바라온센구치역 - 아이즈고원오제구치역 간): 2015년 폭우 피해로 인한 정전으로 잠정적으로 기동차가 직통 운행하다가, 같은 해 12월 전동차 운행이 재개되었다.^[127]
• ●아이즈 철도 아이즈 선(아이즈타지마역 - 아이즈고원오제구치역 간): 2022년 다이어 개정으로 이 구간의 전동차 정기 열차는 특급 「리버티 아이즈」만 운행되고, 보통·쾌속 열차는 기동차로 운행된다.

참조

_[1] 서적 Future Railways and Guided Transport IPC Transport Press Ltd.
_[2] 웹사이트 A train ride through history https://www.swissinf[...]
_[3] 웹사이트 A nation of railway enthusiasts: a history of the Swiss railways https://houseofswitz[...]
_[4] 뉴스 Indian Railways sets new benchmark! Runs 1st Double-stack container train in high rise OHE electrified sections https://www.financia[...] 2020-06-12
_[5] 웹사이트 非人狂想屋 {{!}} 你的火车发源地 » HXD1B牵引双层集装箱列车 http://www.trainnets[...] 2020-07-01
_[6] 웹사이트 Spotlight on double-stack container movement https://www.thehindu[...] 2007-10-14
_[7] 웹사이트 Aerodynamic Effects Caused by Trains Entering Tunnels https://www.research[...] 2020-07-01
_[8] 웹사이트 Railway electrification is expected to grow worldwide https://www.railwayp[...] 2023-02-17
_[9] 웹사이트 Railway Handbook 2015 http://uic.org/IMG/p[...] International Energy Agency 2017-08-04
_[10] 웹사이트 A detour to success: The world's first electric streetcar https://www.siemens.[...] 2024-08-02
_[11] 백과사전 Frank J. Sprague https://www.encyclop[...] 2024-08-02
_[12] 웹사이트 Frank Sprague https://lemelson.mit[...] 2024-08-02
_[13] 표준 Railway applications. Supply voltages of traction systems
_[14] 표준 Railway applications – Supply voltages of traction systems
_[15] 논문 A concept for an HVDC traction system
_[16] 학술지 MVDC Railway Traction Power Systems; State-of-the Art, Opportunities, and Challenges MDPI
_[17] 컨퍼런스 Future DC railway electrification system Go for 9kV https://uic.org/even[...] UIC 2019-09-11
_[18] 학술지 Перспектива разработки системы электрической тяги постоянного тока повышенного напряжения 12, 24 кВ для скоростной магистрали Москва – Екатеринбург https://cyberleninka[...]
_[19] 서적 Standard Handbook for Electrical Engineers 11th Edition McGraw Hill
_[20] 웹사이트 [MétroPole] De la centrale électrique au rail de traction http://www.metro-pol[...] 2004-08-10
_[21] 웹사이트 Truck (bogie) – Visual Dictionary http://www.infovisua[...]
_[22] 웹사이트 MIT School of Engineering {{!}} » What's the difference between AC and DC? https://engineering.[...] 2022-11-09
_[23] 웹사이트 Alternating current – Energy Education https://energyeducat[...] 2022-11-09
_[24] 웹사이트 What is Alternating Current (AC)? {{!}} Basic AC Theory {{!}} Electronics Textbook https://www.allabout[...] 2022-11-09
_[25] 웹사이트 [IRFCA] Electric Loco Tap-changer Operation https://www.irfca.or[...] 2022-11-09
_[26] 서적 Umstellung der Sollfrequenz im zentralen Bahnstromnetz von 16 2/3 Hz auf 16,70 Hz Oldenbourg-Industrieverlag
_[27] 서적 Потери и коэффициент полизного действия; нагреванние и охлаждение электрических машин и трансформаторов
_[28] 서적
_[29] 웹사이트 Unlocking the full benefits of rail electrification – Future Rail {{!}} Issue 98 {{!}} September 2022 https://rail.nridigi[...] 2023-02-17
_[30] 문서 It turns out that the efficiency of electricity generation by a modern diesel locomotive is roughly the same as the typical U.S. fossil-fuel power plant.
_[31] 서적 Экономия топлива и теплотехническая модернизация тепловозов Транспорт
_[32] 웹사이트 Gigaom GE to Crank Up Gas Power Plants Like Jet Engines http://gigaom.com/cl[...] Gigaom.com 2011-05-25
_[33] 웹사이트 FlexEfficiency* 50 Combined Cycle Power Plant http://www.ge-flexib[...]
_[34] 간행물 Railway Gazette International
_[35] 웹사이트 UK Network Rail electrification strategy report http://www.networkra[...]
_[36] 뉴스 Start Slow With Bullet Trains https://web.archive.[...] 2011-05-02
_[37] 뉴스 Cumbernauld may be on track for railway line electrification https://archive.toda[...] 2009-01-14
_[38] 뉴스 Electric Idea http://www.bromsgrov[...] 2008-01-08
_[39] 웹사이트 Rail – Analysis https://www.iea.org/[...] 2023-02-17
_[40] 문서 Railway electrification in the Soviet Union#Energy-Efficiency
_[41] 웹사이트 AAR Plate H http://www.emdx.org/[...]
_[42] 웹사이트 Committee Meeting – Spring 2009 https://web.archive.[...] Royal Meteorological Society
_[43] 웹사이트 Network Rail – Cable Theft http://www.networkra[...] Network Rail
_[44] 뉴스 Police probe cable theft death link http://www.itv.com/n[...] 2012-06-27
_[45] 뉴스 Body discovery linked to rail cables theft http://www.itv.com/n[...] 2012-06-28
_[46] 웹사이트 Tiere & Pflanzen Vögel Gefährdungen Stromtod Mehr aus dieser Rubrik Vorlesen Die tödliche Gefahr https://www.nabu.de/[...]
_[47] 웹사이트 2019 年铁道统计公报 https://web.archive.[...]
_[48] 웹사이트 Status of Railway Electrification (as on 01.04.2023) https://indianrailwa[...]
_[49] 웹사이트 On track to full electrification: Low carbon railways in India https://www.rapidtra[...] 2023-02-17
_[50] 웹사이트 Russia's legendary Trans-Siberian railroad line completely electrified – AP Worldstream {{!}} HighBeam Research https://web.archive.[...] 2015-09-04
_[51] 문서 直流饋電では3,000 V程度が上限である。
_[52] 간행물 Railway applications. Supply voltages of traction systems 2007
_[53] 간행물 Railway applications – Supply voltages of traction systems 2007
_[54] 문서 （大塚1979-11）p.78-79・81
_[55] 문서 （大塚1979-11）p.84
_[56] 문서 （福原2007）p.35-36「1-1 電車誕生前夜」
_[57] 문서 直流150Vの電気機関車が18人乗りの客車を12km/hで牽引した。
_[58] 문서 （ロス2007）p.384「ヴォルク電気鉄道の電車」
_[59] 문서 （タネル2014）p.162
_[60] 문서 （ロス2007）p.384「B機」
_[61] 문서 『世界鉄道百科事典』p.384-385「BB機」
_[62] 문서 直流675V第三軌条集電方式、2軸車2両の永久連結でギアではなくゴムバンパーで動力伝達。
_[63] 문서 （タネル2014）p.163
_[64] 문서 （ロス2007）p.384-385「BB機」
_[65] 문서 （ロス2007）p.382・385「B貨物機」
_[66] 문서 （ロス2007）p.382
_[67] 문서 （タネル2014）p.163・165
_[68] 문서 （持永2012）p.46-49「2.3.1（2）海外の交流電気鉄道の歴史」
_[69] 문서 単相交流を車内で回転式相変換器により三相交流に変化させて三相交流用のモーターを回転させる方法。余り使い勝手が良くなくその後世界の商用周波数単相交流利用には広まらず。
_[70] 문서 ここでいう「汽車」は都市の外に出て走る鉄道のこと。
_[71] 脚注 朝倉1979-5 p.112
_[72] 서적 鉄道の百科事典 鉄道の百科事典編集委員会 2012
_[73] 脚注 フランコ2014 p.169
_[74] 문서 프로이센의 화력 전기화 계획
_[75] 문서 스위스 전철화의 배경
_[76] 脚注 朝倉1979-5 p.114-115
_[77] 脚注 朝倉1979-5 p.115
_[78] 문서 600V 직류 전력의 장거리 송전 어려움
_[79] 脚注 朝倉1979-11 p.104
_[80] 脚注 朝倉1979-5 p.116
_[81] 脚注 朝倉1979-5 p.115-117
_[82] 脚注 フランコ2014 p.167
_[83] 脚注 ロス2007 p.383
_[84] 脚注 ロス2007 p.420
_[85] 脚注 タネル2014 p.193
_[86] 문서 영국의 제3 레일 구간 현황
_[87] 脚注 ロス2007 p.382-383
_[88] 脚注 朝倉1979-5 p.115・117
_[89] 웹사이트 Amtrak Power Change, Washington, D.C. https://www.youtube.[...] HitchhikingMongoose 2017-05-01
_[90] 웹사이트 Diesel To Electric Locomotive Change On Indian Railways! https://www.youtube.[...] TheRailChannel 2018-06-22
_[91] 웹사이트 Diesel Engine connecting to a Train (Coupling) https://www.youtube.[...] Kartik Singhal 2012-07-22
_[92] 서적 철도의 과학 講談社 2006-06-20
_[93] 문서 당시 전기 사업 규칙 및 전기 철도 전기 규칙
_[94] 脚注 福原2007 p.48-49
_[95] 脚注 福原2007 p.62
_[96] 脚注 福原2007 p.65-66
_[97] 웹사이트 실현되지 않은 산인선 전철화 계획 https://www.pref.tot[...]
_[98] 脚注 福原2007 p.62-63
_[99] 脚注 朝倉1979-5 p.117
_[100] 서적 喜安健次郎を語る 1959
_[101] 脚注 齋藤・杉田2007 p.39
_[102] 脚注 齋藤・杉田2007 p.32-37
_[103] 脚注 福原2007 p.108
_[104] 서적 交通年鑑 1950
_[105] 문서 전철화 순서에 따른 철도 목록
_[106] 문서
_[107] 서적 交通年鑑 交通新聞社 1952-00-00
_[108] 문서
_[109] 서적 (朝倉1979-5)
_[110] 서적 (持永2012)
_[111] 문서
_[112] 문서
_[113] 문서
_[114] 문서
_[115] 문서
_[116] 문서
_[117] 문서
_[118] 문서
_[119] 문서
_[120] 문서
_[121] 문서
_[122] 문서
_[123] 논문 歐米視察談 -3.歐洲の電化鉄道- 電気学会
_[124] 서적 令和6年度 鉄道要覧 電気車研究会・鉄道図書刊行会
_[125] 웹사이트 せっかく電化したのにディーゼルカーばかり走る路線がある https://news.mynavi.[...] マイナビ 2012-12-01
_[126] 웹사이트 電車を使えるのに使わない鉄道会社 その理由とは https://trafficnews.[...] メディア・ヴァーグ 2014-11-12
_[127] 웹사이트 野岩鉄道の会津鬼怒川線、9月19日以降は一部気動車で全線再開 http://response.jp/a[...] レスポンス 2015-09-18
_[128] 서적 鉄道の科学 講談社 2006-06-20
_[129] 문서