바다 위의 쾌속정 – 수중익선
하이드로 포일 혹은 제트 포일이라 불리는 이 선형이 왜 수중익선으로 번역되어 사용되는지는 잘 모르겠습니다만 (일본어 번역의 냄새가 좀 납니다 킁킁)
하이드로 포일의 특징을 가장 경제적으로 보여주는 번역어가 아닐까 합니다.
수중익선은 말 그대로 배 아래 날개가 달려있는 형상의 선박을 일컫습니다.
출처 : symbioticpublishing.com
주행 중 가장 큰 저항인 조파저항과 마찰저항을 극복하고자 개발된 쾌속선의 한 종류인데요.
비행기가 하늘을 날 듯 배 하부에 날개를 달아 수중에서 배를 들어 올리는 힘(양력)을 만들어 내는 원리를 이용하고 있습니다.
배 하부가 물과 떨어지면서 저항이 줄어 약50노트 이상의 (80km/h) 고속을 얻게 되는 거지요.
출처 : www.panoramio.com
출처 : www.travel-images.com
역사가 생각보다 오래되어 1800년대 말 1900년대 초에 걸처 프랑스에서 개발되었습니다.
100여년이 되어가는 항공기의 개발과도 역사를 같이 하지요. (양력을 사용하는 - 두 분야의 기본적인 메커니즘은 같습니다.)
실제 우리나라에서도 ‘엔젤호’ 라는 이름으로 부산 – 통영 – 여수간을 약 세시간 만에 주파하는 수중익선이 사용되기도 했고,
현재 부산 – 후쿠오카간을 잇는 노선에 보잉 929 – ‘코비호’가 투입되어 영업 중입니다.
보잉에서 항공기가 아닌 선박을 제조했다는 사실이 새삼 놀랍기도 한데요. 그만큼 항공기와 수중익선이 공학적으로 유사한 면이 많다는 반증이기도 합니다.
출처 : www.nhan21.com
간단히 수중익선은 두가지 타입이 있습니다.
하나는 날개가 모두 수중에 잠기는 T/V형 (혹은 FS형 - Fully Submerged) 과
다른 하나는 날개가 일부만 잠기는 U형 (혹은 SP형 – Surface Piercing)으로 구분되어 있지요.
FS형은 소형선박에 고속을 낼 수 있다는 특징이 있고, 선박이 수면 위로 완전히 올라오는 덕택에 비교적 원양에서도 운용이 가능한 특징이 있습니다.
SP형은 그 반대의 특성을 가지고 있구요.
출처 : en.wikipedia.org
위에서 언급되었던 엔젤호는 SP형, 비틀호는 FS형으로 실제 각각 연안 / 연근해에서 운용 되어 왔습니다.
출처 : www.lovejapan.or.kr
그런데 이번 포스팅을 작성하면서 들었던 가장 큰 의문은, 이렇게 좋다는 수중익선이 왜 많이 보이지 않는가? 였습니다.
막연히 높은 파도에서 효율이 떨어지기 때문이라는 정도로 알고 있고 있었는데, 여러 자료를 검색해 보니, 그것 보다 더 큰 문제가 있었습니다.
선박은 길이가 두 배가 될 때 무게가 여덟 배로 늘어난다고 알려져 있는데요. 덕분에 대형 선박에 적용이 어렵다는 사실이었습니다.
출처 : visual.merriam-webster.com
선박의 무게를 들어 올리기 위해 발생시켜야 하는 양력이 2의 세제곱근 만큼 늘어나기 때문에 날개의 크기가 그만큼 커저야 하는 문제가 발생합니다.
설계가 어려워 짐은 물론이고, 날개 자체가 저항으로 작용되기 때문에 효율적이지 못하게 되는 거죠.
고속인 덕분에 군함으로도 사용되어 왔는데, 일본의 하야부사, 보잉의 페가수스급 모두 하나같이 작은 사이즈의 미사일정임을 알 수 있습니다.
출처 : www.pcpulab.mydns.jp
출처 : en.wikipedia.org
게다가 구조적인 문제로 충돌 사고가 많이 발생하는 편입니다.
날개가 물속에 잠겨가다 보니 고래등의 대형 해양생물과 부딛히는 사고가 발생하곤 하지요.
몇 년전 있었던 비틀호 사고도 원인으로 고래와의 충돌을 의심하고 있고, 심지어 엔젤호는 1,2호/ 5,6호가 안개낀 해상에서 충돌 (추돌이 아닙니다. 충돌입니다.) 하는 사고까지 일어났습니다. (관련기사)
출처 : new.icheon.or.kr
고속이다 보니 손쓸 틈도 없이 충돌이 일어나는 편이고, 충돌시 날개가 자동으로 접히는 설계가 대안으로 제시되기도 했습니다만,
수중익선 자체가 그다지 매력적이지 않은 탓에 개발되진 않은 걸로 알고 있습니다.
출처 : blogs.yahoo.co.jp
현재 고속을 상정한 쌍동선, 삼동선, 위그선 등 다양한 경쟁자가 등장했고, 크기에서 오는 경제성을 극복하지 못한 탓에 수중익선의 개발은 거의 중단 되었습니다.
다만, 최근 러시아에서 최신의 수중익선이 진수되었다는 소식이 들리는데 (관련기사) 개발에 전혀 진전이 없진 않은 듯 합니다.
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