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순수 국내 기술로 제작된 KTX-Ⅱ는 기존 KTX에 비해 시스템과 성능 측면에서 한층 개선됐다.
외관 디자인은 국내 고속철도 기술을 세계에 알리기 위해 우리나라 토종어종인 산천어의 이미지를 빌려 왔다.
차체는 알루미늄 합금으로 만들어 하중을 줄여 에너지 효율을 높였다. 특히 동력전달방식과 제동방식 등을 개선해 유지보수비용을 획기적으로 줄였다.
이용객 편의를 위해 전 좌석을 회전형으로 바꾸고 의자간격을 5㎝ 넓혔다. 또한 20량 고정편성인 KTX와 달리 KTX-Ⅱ는 10량 편성을 기본으로 20량(10+10)까지 연결할 수 있어 수송수요에 따른 탄력적인 운영이 가능하다.
여행 중 미디어 문화를 만끽할 수 있도록 모든 객실에 DMB 수신 설비와 무선인터넷 서비스를 갖췄다. 객실 내 이동 판매로 인한 이용객 불편을 최소화하고 편안한 분위기에서 식음료를 즐길 수 있는 스낵바도 운영된다.
장애인 등 교통약자를 위한 전용석과 전용화장실, 수유실 등 편의시설도 눈에 띤다. 비즈니스맨 또는 소규모 그룹여행객을 위한 비즈니스실도 차별화된 시설로 평가받고 있다.
38㎜ 4겹의 복층 유리는 외부소음을 차단, 한결 조용해지고 외부 압력과 투석물로부터 승객을 안전하게 보호할 수 있도록 제작됐다. 이와 함께 모든 객실에 화재감지장치를 설치하는 등 안전설비를 강화했다.
KTX-Ⅱ는 6편성으로 3월 2일부터 경부선 서울~부산 구간에 1일 4회, 호남선 용산~광주·목포 구간에 1일 4회 기존 KTX와 교체 투입될 예정이다. 코레일은 올해 말까지 13편성, 내년 상반기에 5편성을 단계적으로 도입해 수송수요 등을 고려해 전라선, 경전선 등에 확대 운행할 계획이다.