차세대 선박 「날개달린 배」만든다/기계연구원 선박해양공학연구센터

◎물위 떠 달리는 「위그함」모형 시험 성공/연내 시속 200㎞ 20인승 설계기술 확보/한­「러」 컨소시엄… 최고 시속 550㎞ 실현 목표

1976년 구소련의 카스피해에서 물 위를 스치듯 떠서 시속 550㎞로 항주하는 괴물체가 서방측 레이더에 포착됐다.당시의 상식으로는 배가 아무리 빨라도 시속 550㎞의 속도로 항주할 수는 없었기 때문에 서방측 군사전문가들은 이 물체를 「바다의 괴물(Sea Monster)」이라 명명하고 정체파악에 나섰다.이 괴물체가 오늘날 「미래형 수송수단」으로 각광을 받고 있는 「해면효과익선(WIG·Wing In Ground Effect)」이다.

「날개 달린 배」 위그선이 국내에서도 개발되고 있다.

한국기계연구원 선박해양공학연구센터 신명수 박사팀은 기계연구원과 현대·삼성·한진중공업이 공동참여하는 한·러 과학기술컨소시엄 시범사업으로 95년부터 20인승급 해면효과익여객선개발에 착수,2년만에 모형선박의 자유항주시험에 성공했다고 12일 밝혔다.

모형선박은 길이 1.5m 크기에 엔진을 부착,무선조종으로 항주했으며 수면에서 약 3㎝정도부상해 우수한 안정성을 보이는 가운데 최고속도 시속 50㎞를 실현했다고 신박사는 말했다.

신박사팀은 그동안 러시아와 협력해 소형 위그선의 설계기법과 풍동시험에 의한 저항추정·계산기법,자유항주시험기법개발을 완료한데 이어 올해부터는 목표선박 25분의 1규모인 1인승 유인시험선의 건조에 착수할 예정이다.길이 8m,중량 800㎏에 시속 100㎞ 속도를 실현할 이 시험선은 오는 7월 완성돼 가을부터 시운전에 들어간다.

한· 러컨소시엄의 최종목표는 올해까지 중량 8t,최고속도 200㎞/시의 20인승 여객선의 설계기술을 확보하는 것이다.1인승 시험선은 이를 위한 각종 성능시험자료와 기술을 제공하게 된다.

해면효과익선은 물속을 달리는 수중익이 수면에 근접할수록 효율이 떨어지는 반면 공기중을 항행하고 있는 날개는 수면에 가까워질수록 효율이 향상된다는 원리를 이용한다.즉 공기 속을 날아가고 있는 날개면이 수면에 가까워지면 날개 밑의 공기가 갇히는 현상(해면효과)이 일어나 물체를 들어올리는 힘인 양력이 2배정도 증가한다.

보통 양력이증가하면 이에 대응한 저항력도 증가하지만 위그선은 날개가 해면에 근접해 있기 때문에 날개 양끝에서 일어나는 와류생성이 억제돼 항력은 그다지 늘어나지 않는다.위그선이 비행기에 맞먹는 초고속항주를 하면서도 같은 속도의 비행기나 선박에 비해 2∼3배 많은 중량을 실을수 있는 것은 바로 이같은 원리 때문이다.



현재 수중익선 등 초고속선으로 개발되고 있는 선박의 목표속도가 50노트(시속 93㎞)인데 반해 소련의 「바다괴물」이 일찍이 70년대에 실현한 속도는 시속 550㎞.이는 웬만한 비행기속도와 맞먹는다.또한 위그선은 바다 위뿐만 아니라 초원·설원·육지 등 해면효과를 이용할 수 있는 곳이면 어디서든 주행할 수 있는 전천후특성을 갖고 있다.주행중 고장이 나더라도 해면에서 5m이내로 낮게 주행하기 때문에 대형사고위험이 적다는 것도 커다란 장점.

신박사는 『위그선은 인천과 제주 사이를 1시간30분만에 갈 수 있는 고속수송수단』이라고 말하고 『더욱이 대형화할 경우 항공기로는 수송할 수 없는 자동차나 화물을 저렴하게 수송할 수 있어21세기 교통수단으로 각광받게 될 것』이라고 전망했다.<신연숙 기자>