미래선박융합기술연구사업단 신명수 책임연구원

  위그선은 지면효과(Ground Effect)를 이용하여 수면 위를 낮게 떠서 경제적으로 날아가는 선박으로, 기존의 선박으로는 달성하기 어려운 시속 100～500km의 초고속 성능과 운송효율이 우수한 차세대 초고속 해상운송 수단이다. 또한 위그선은 물 위에서 이/착수를 하므로 섬이 많은 나라에서 매우 유용한 해상교통수단으로 활용될 수 있으며, 공항과 활주로 등의 막대한 설비투자를 줄일 수 있는 장점이 있다.

 위그선은 항공기와 선박의 장점을 살린 차세대 초고속 해상운송수단으로서 항공기에 비해서 매우 낮은 출력으로 고속 항해가 가능하므로 경제성이 뛰어나다. 아래 그림은 기존의 수송수단으로는 도달할 수 없는 영역을 위그선이 메울 수 있는 우수한 운송수단임을 보이고 있다.  
 

(Von Karman-Gabrielli' diagram)   

  이 위그선은 1950년대 이래로 러시아를 필두로 하여 개발되었다. 초기의 러시아 위그선은 군용으로 개발되어 다른 나라에서는 흉내 낼 수 없는 초고속 항주성능으로 군 임무를 수행하기 위한 것에 개발 초점에 맞추어져 있었다.  이때 개발된 유명한 위그선으로는 Sea Monster로 불리는 KM을 비롯하여 올료노크(Orlyonok)등이 알려져 있으며 소형으로는 8인승 급인 볼가-II(Volga-II)를 들 수가 있다. 

러시아 위그선 Sea Monster

 90년대 초에 한국해양연구원(당시 한국기계연구원)에서 설계기술 자료를 도입하여 20인승급 위그선 초기설계를 수행하고, 유인시험선을 제작하여 실해역 시운전을 성공적으로 수행하였다. 

갈매기 1호

 2001년에는 4인승급 레저용 위그선을 개발하여, 시제선을 건조 실해역 시운전을 수행하였다.  개발된 위그선의 사양은 다음과 같다.

   ㅇ 제     원 : 전고 1.97m, 전장 9.74m, 전폭 10.89m
   ㅇ 순항 속도 : 100 km/h
   ㅇ 최대 속도 : 120 km/h
   ㅇ 항속 거리 : 200 km
   ㅇ 이수 파고 : 1 m
   ㅇ 재     질 : 카본 복합재

   

4인승급 위그선

  2004년부터 지식경제부 민군겸용기술과제로 20인승급 위그선 개발을 수행하였다.  첫 단계로서 최상급 요구조건이 도출되었으며, 세장 활주형, 역 삼각형의 날개를 채택하여 개념설계를 수행하였으며, 성능검증을 위하여 모형시험을 수행하였다.  RC모형시험, 풍동시험, 수조시험을 수행하였고, 2007년에는 축적비 1/1.92의 시험선을 건조, 실해역 시운전을 수행하였다.  시운전 결과는 성공적이었으며 시험선의 제원은 다음과 같다.
   
   ㅇ 제     원 : 전고 4.6m, 전장 12.5m, 전폭 11 m
     - 순항 속도 : 125 km/h
     - 최대 속도 : 130 km/h
     - 항속 거리 : 100 km
     - 이수 파고 : 1 m
     - 재     질 : 카본 복합재

  
1.5톤급 위그 시혐선 (2007년 고성 당항포)

※ 지면효과(Ground Effect): 항력의 감소 + 양력의 증가
 
  비행기가 지면 또는 해면 위를 낮게 비행할 때, 날개 끝에서 발생하는 와류(wing tip vortex)가 지면효과에 의해서 억제되어서 비행기를 지면으로 끌어내리는 유기항력이 감소되고, 전진 시 날개와 지면 사이에서 유속이 정체되어 생기는 압력증가(RAM효과)로 인해 날개의 양력이 증가하는 현상

2008-04-30