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미래의 해양을 지배할 선박

2017-10-13 (금) 강신용 CPA·수필가
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강신용 CPA·수필가

나일강 파피루스 갈대배가 선박의 원조라고 한다. 1800년 이후 풀턴의 증기선은 근대 산업혁명을 알리는 뱃고동이었다. 뱃길이 개척되면서 인류의 신문명을 전파할 뿐만 아니라 강대국의 식민지 쟁탈전을 벌이게 된다. 인류역사상 가장 큰 선박, 26만톤급 프리루드 FLN은 한국인의 기술로 건조됐다. 혁신기술의 발전과 상업성에 현대판 노아의 방주, 프리덤 쉽 건설 프로젝트를 추진 중이다. 1.4㎞ 길이, 228m 폭, 100억달러 예산이다. 학교, 병원, 샤핑센터, 위락 및 스포츠 시설은 물론이고, 옥상에는 공항시설까지 설치한다. 5만명의 승객이 한 해에 지구를 2바퀴 도는 초호화 유람선이다. 미래의 배의 발전은 자동화된 대형화, 전문화, 그리고 고속운행을 목표로 하고 있다. 모든 선박 미래는 WIG선, MHD 추진선 그리고 잠수 탱커가 될 것이다.

■WIG: Wing-in Ground Effect Machine

바닥효과 비행정이란 배는 주로 수면 위를 날아다니는 초저공 비행정 기계이다. 비행체와 해면사이에 상대적으로 짙은 고밀도 공기가 강한 에어 쿠션효과를 만들어 이 효과에 의해 비행체같은 양력이 발생하여 고속운행하게 된다.


수중익선, Hydrofoil Vessel은 비행기처럼 달리는 고속 선박이다. 물속의 선체가 조파저항과 마찰저항을 없애는 기술을 개발한 것이다. 1930년에는 꿈같은 가정이 비행기의 양력 기술을 도입하여 현재 1,000톤의 배가 400노트로 달리는 WIG를 개발하고 있다.

일단 양력을 받아 고속과 증가된 양력으로 선체는 물위에 뜨고 포일과 프로펠러만 물속에서 운행되면 고속으로 달리는 배이다. 이륙 에너지가 감소되고 연료비가 적게 들면서 고속으로 수상을 달리는 미래의 획기적인 선박이 될 것이다.

■초전도 전자기 추진선(MHD: Magnetohydrodynamics)

자기 유체역학식 추진 시스템은 스크루 프로펠러나 하이드로 제트 같이 물을 밀어 구동하는 것이 아니다.

이 배는 새로운 ‘플레밍의 왼손 법칙’이란 모터의 원리인 전자기력을 이용하여 필연적인 물의 저항문제를 해결해 고속 항해하는 원리이다. 자기부상 열차와 유사한 방법을 선박에 적용하여 배를 움직이는 것이다.

배 바닥에 설치된 강력한 초전도 코일에서 발생된 전류를 이용하는 것이다. 전장과 자장 크기의 곱에 비례하는 전자력이 그 두 장치와 직각 방향으로 발생하여 배가 전진하게 된다. 이 추진기술이 완성되면 항공운송만큼 빠른 해양운송이 될 것이다. 현재 일본에서 ST-500 소형 모형선을 만들어 시험하고 있다.

■잠수탱커: Submersible Tanker


수중을 통한 필수적인 수송 수단이 잠수탱커, Submersible Tanker이다. 북극이나 남극 지하에 매장되어 있는 석유자원, 광물자원을 채취하면 수중운송만이 가능하다.

이에 적합한 극지 유조선(Polar Tanker)이 필연적이고 해빙으로 덮인 극지방 운반 수단이 된다. 그러나 이 탱커는 현재로서는 원자력 추진이어야만 가능하다.

물속을 항해하는 잠수탱커는 조파저항이 적어 고속 향진에 적합한 미래의 선박이 될 것이다. 원자력 잠수탱커로 실어온 천연자원은 해상 비축기지에 정박이 가능하다. 따라서 원자력 안전기술도 함께 발전되고, 상선에도 영향을 주는 잠수 원자력 상선의 시대가 올 것이라고 예측한다.

■미래의 해상도시, 거대한 배

해상도시는 바다에서 이동할 수 있는 거대한 배다. 무려 6만명의 거주자들은 배에서 독립적으로 생활한다. 공원, 아파트, 학교, 사무실, 병원, 식당, 샤핑센터 등 온갖 편의 시설이 있다. 인류의 미래는 바다라고 한다. 배는 바다의 주인이다.

■결론, 미래의 선박

선박이 받는 조파저항은 공중 비행기나 육상 자동차와 기차가 받는 공기 저항의 약 800배에 달한다. 선박 속력을 증가하는 마력은 속력 증가의 세제곱에 비례하는 양이 필요하게 된다. 신기술은 물의 저항을 최소화하여 선박의 미래를 열고 있다.

미래의 선박은 상업성에 적합한 대형화, 각각의 분야에 필요한 전문화, 운항시간을 단축하는 고속운행, 그리고 무인 자동화 선박시대를 기대하고 있다.

(213)380-3801aamkocpa@gmail.com

<강신용 CPA·수필가>

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