신칸센 500계 전동차

JR 서일본이 운영하는 산요 신칸센의 열차. 세계 최초이자 세계 유일의 원통형 차체를 가진 고속열차 타이틀을 갖고 있다. 한때는 노조미로 도카이도 신칸센과 직통운행을 하였으나, 현재는 8량 1편성의 조성을 갖춰 산요 신칸센 전용으로 운행하고 있다. 2022년 현재, 차량의 노후화로 인한 본격적인 퇴역이 시작되었으며, 2022년 6월 부터 V5, V6 편성의 스크랩을 시작으로 운용 이탈이 진행중이다.

당초 산요 신칸센의 초고속화와 100계와 300계를 대체하기 위해 개발한 차량으로, 'WIN350' 시험차에 의해 얻어진 데이터를 이용하여 1996년에 개발을 완료하고[3] 1997년에 정식 도입된 양산차량이다. 당시 신칸센 최초로 영업최고속도 300km/h를 달성하였다. 최근까지 가끔 임시수송기간에 히카리로 뛰는 걸 제외하면 오로지 노조미로만 달리던 신칸센의 자존심과도 같았던 열차다.[4]물론 지금은 코다마. 노조미로 운행당시 영업최고속도는 300km/h, 설계최고속도는 320km/h였다. 신호장비는 ATC 1형 및 ATC-NS를 사용.

JR 서일본에서만 총 9편성을 보유했으며, 16량 노조미의 운행시절 편성번호는 'W', 8량편성으로 개조 후에는 'V'로 변경되었다. 앞에서 언급된 것처럼 JR 도카이는 500계를 자체적으로 보유한 적이 없다. 애초에 500계를 만든 목적이 산요 신칸센의 300km/h 영업운전 달성이었는데 도카이도 신칸센은 열악한 선형 때문에 500계보다 월등히 뛰어난 N700S계가 운행중인 2022년에도 300km/h 영업운전은 꿈도 못 꾸고 있다 보니 JR 도카이는 자체적으로 500계를 도입할 이유가 없었던 셈이다.

차량 제작비용은 1편성 (8량) 25억엔 - 1편성 (16량) 50억엔 이다.

터널을 넘나들 때의 기압차로 인한 충격파를 줄이기 위한 디자인이 처음으로 적용된 신칸센이다. 이는 연선 주민들의 항의에 대한 소음 대책임과 동시에 충격파로 인한 열차 피로손상을 막아 수명을 늘리는 효과를 가져온다. 이후에 나오는 신칸센들은 모두 코가 긴 디자인을 채택하고 있다.[5] 열차 디자인은 ICE 3을 디자인한 N+P Industrial Design의 알렉산더 노이마이스터가 맡았다. 참신한 열차 디자인으로 제 41회 철도우협회 블루 리본상을 수상하였다. 그리고 이 차량을 시작으로 도카이도-산요 신칸센의 신형 차량들은 모두 하부의 부품들까지 몽땅 통짜 차체로 싸서 내부에 넣은 형태로 만들어졌다.

운행효율 면에서는 기존의 100계, 300계보다 월등히 나아진 성능을 보였는데, 비록 고속성을 위해 기존의 10M6T 구성을 16M으로 바꾸었음에도 불구하고 차량 중량은 전 도카이도 신칸센 운행 차량을 통틀어 가장 가볍다. 500계 16량(16M) 열차의 총 중량은 688톤으로서, 이전 세대의 열차인 300계의 710톤(10M6T)보다 22톤이나 감축된 것이었으며, 차세대인 700계(12M4T)의 708톤, N700계(14M2T)의 700톤보다도 압도적으로 가벼웠다. 하술하겠지만 이를 통해서 소비전력을 줄이고, 효율적인 운영을 할 수 있게 되었다.

JR 도카이로부터 좌석수를 300계와 같거나 이상으로 만들어 달라는 요구를 받아, 실내 공간이 적어졌다. 다른 신칸센 열차의 경우 직사각형에 가까운 단면으로 상대적으로 넓은 실내공간을 확보하였지만, 유선형·원통형 구조를 채택한 500계의 경우는 그것이 불가능하여 차내가 상당히 좁으며, 특히 벽 근처는 성인 남성이 겨우 서 있을 수 있을 정도로 실내 높이가 낮다. 게다가 제트기처럼 튀어나온 운전석[6] 때문에 승객용 출입문을 만들 공간이 없어 1호차는 출입문이 후방 1개밖에 되지 않았는데, 나중에 노조미에 자유석(하카타 방면에서 3호차까지)을 도입할 때 이 부분이 걸림돌이 되어 승하차시간이 많이 소모되어 지연까지 자주 일으켰다. 이 뿐 아니라 기존의 300계와 좌석 배치가 일부 달라졌기 때문에 유사시 대체차량을 투입할 경우에도 문제가 발생했다. 예나 지금이나 JR 도카이는 산요 신칸센, 큐슈 신칸센에서의 다이어 손상이 도카이도 신칸센의 정시성에 영향을 주는 것을 결벽증 수준으로 기피하는데, 이런 문제 때문에 JR 도카이는 500계를 마냥 좋게만 보지는 않았다.

그래도 일부 철도 동호인에게서는 인기가 있고, 좋은 평가를 받는 외형 덕분에 어린 아이와 일반 관광객들도 사진을 많이 찍어가는 편이다.

제어장치는 도시바제 VVVF-GTO를 사용하며, 207계 전동차 1000번대와 동일한 소자이기 때문에 두 열차는 비슷한 구동음이 발생한다. 한국철도공사 전동차중에도 같은 소자를 사용하여 비슷한 구동음이 나오는 열차가 존재하기도 한다.

사실 500계는 320km/h 영업운전을 목표로 개발된 차량이라 실제로 2000년대 초반 JR 서일본에서 320km/h로 증속을 검토 하였으나 무슨 이유에서인지 실현되지 못하였다.[7] 게다가 2008년에 N700계가 등장하자 순식간에 몰락[8], 2010년 2월 28일부로 노조미 등급에서 퇴출되면서 16량편성에서 8량편성으로 짤렸고, 히카리도 아닌 코다마등급까지 내려앉아 버렸다.[9][10] 그리고 노조미는 빠른 속도로 N700계로 채워졌다. 도카이도 신칸센에서 더이상 운행하지 않으므로 사용 용도가 제한되었고 산요 신칸센에서만 코다마 전용으로 쓰이게 되었으며, 전차량 모터카 채용 구조 덕에 개조 난이도 자체도 올라가 개조시에 많은 어려움을 겪었다.

500계는 알루미늄을 벌집 모양처럼 만든 구조를 사용하고 있는데, 이는 차량 전체의 강성은 높지만 육각형 구조체 하나하나는 매우 약하다. 그래서 가공하기도 어렵고 구멍이라도 잘못 뚫을 경우에는 차량 전체의 내구도가 떨어지게 된다. 또한 8량으로 줄이면서 팬터그래프를 더 설치해야 하는데, 기존의 날개형 팬터그래프는 상단부를 깎아야 할 필요가 있었기 때문에 포기, 싱글암 팬터그래프를 설치하게 된다. 그런데 원통 구조라 차음판도 설치를 못 하게 되고 결국 소음 문제와 개조하면서 중량이 늘어난 것이 원인이 되어, 운행최고속도를 285km/h로 낮추게 된다.

개조대상은 W2편성부터 W9편성까지였으며 8량으로 개조되었고 남는 부수차는 폐차되었다. 개조 후 변경점은 차량편성기호가 'V'로 변경되었으며 차량번대가 0번대에서 7000번대로 바뀌었다.

거짓이다. 유독 한국에서만 이런 잘못된 정보가 나도는데 전력소모는 오히려 적은 축에 속한다. 실제로는 신오사카 - 하카타 간 소비전력이 500계가 300계보다 14% 더 적었다.(아래 표 참고) 그 이유는 출력은 비록 500계가 300계보다 높지만 300계보다 월등히 낮은 에어로덕에 가속하는 시간이 짧아지고[11] 같은 속도로 주행하는 경우 드는 필요 출력(즉 필요한 에너지)이 300계보다 낮기 때문이다. 게다가 300계의 영업속도는 270km/h, 500계는 300km/h로 비록 최고 출력은 더 높지만 주행시간도 줄어든다. 게다가 500계의 경우 차량의 무게 감소역시 적극적으로 추구하였던 것 역시 하나의 이유다. 순간 전력 소모는 더 높지만 같은 속도에서 효율이 더 좋고 더욱 짧은 시간 운행이 가능하므로 같은 편성에서 전체 전력 소모는 줄어드는 것이다. N700계도 출력이 500계 못지 않게 높지만 높은 가속력과 공기저항감소, 동력계통의 효율을 높이는 개선을 통해 소비전력이 이전 차량들보다 낮출 수 있게 된 것. 500계가 문제가 된 것은 전력소비 문제가 아니라 차체가 좁고 좌석 배열이 기존의 300계와 달랐고 차량가격이 비쌌기 때문이었다. 그 외에 일본 동호인들은 500계의 오버스펙[12]을 문제점으로 지적하기도 하였다.[13]아래표의 출처는 일본어 위키백과.

아무래도 제트기를 연상시키는 사이버펑크한 디자인이 일본뿐만 아니라 한국, 중국, 심지어 서양에서도 국적을 불문하고 인기가 많아 SF물에서 많이 보이는 것이 특징이다. 그리고 디자인이 1995년에 나온 것치고 매우 세련되어 보인다. 나온지 30년 다되어가는 2020년대에도 새것처럼 보일정도니... 오히려 후계기인 신칸센 700계 전동차쪽이 디자인 면에서는 퇴보했다는 이야기가 나올 정도이다.[18]