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Korea Institute of Ocean Science & Technology

역풍에도 삼각돛이 앞으로 진행하는 이유는?

  • 조회 : 1860
  • 등록일 : 2018-05-31

KIOST 한국해양과학기술원 역풍에도 삼각돛이 앞으로 진행하는 이유는?타이틀 이미지

바다 위에서 바람과 같은 방향으로 움직이면 훨씬 빠르고 덜 힘들게 이동할 수 있습니다.
사람들 은 항해 시 바람을 적극적으로 이용하기 위해 배에 돛을 달기 시작했는데,
바람을 최대한 많이 받 는 것이 유리하기 때문에 초기에는 면적이 넓은 사각돛을 달았습니다.
삼각돛은 사각돛보다 이후 에 만들어졌는데요. 바람이 닿는 면적이 작아 속도가 더 느린 삼각돛을 만든 이유는 무엇일까요?

풍향,풍향,지그재그로 전진하는 삼각돛배이미지

그것은 역풍 때도 배를 움직이기 위해서랍 니다.
바람의 방향이 수시로 바뀌는 바다에 서 사각돛을 단 배는 가다 멈추다를 반복할 수밖에 없지만 삼각돛은 역풍에도 움직일 수 있습니다.
비록 직진할 수는 없지만 45도 각 도로 지그재그를 그리며 앞으로 나아갈 수 있습니다.

삼각돛의 배가 역풍에도 전진할 수 있는 ‘베르누이(Bernoulli)의 원리’

또한, 사각돛은 돛대에 고정되어 있어 방향을 바꿀 수 없지만 삼각돛은 돛대를 중심으로 이동할 수 있도록 만들었습니다.
그리하여 바람의 방향이 역풍이 되면 사각돛으로는 앞으로 나아갈 수 없 으므로 접어야 하지만, 삼각돛은 바람의 방향과
나란하게 하여 삼각돛 전후의 압력 차이로 발생하 는 힘을 이용할 수 있습니다. 이를 ‘베르누이(Bernoulli)의 원리’라고 합니다.

낮은압력과 빠른공기의 흐름 베루누이의 원리 높은암력과 느린공기의 흐름 이미지

베르누이의 원리에 따르면 어느 한 점에서의 압 력과 유속의 합이 일정하므로 유속이 빨라지면 압력은 작아집니다.
이 원리는 비행기 날개에도 적용되는데, 비행기가 달리면 날개의 형상때문에 상부가 하부보다 유속이 빠르므로 압력은 하부가 높아집니다.
따라서 이 힘므로 비행기가 뜹니다. 이와 마찬가지로 삼각돛도 진행 방향으로 돛을 부풀리면 비행기 날개와 같이 유속차가 생겨
배 의 진행방향으로 압력이 작용합니다. 이 힘으로 배는 역풍에도 전진하게 됩니다.

출처: [바닷길은 누가 안내하나요? 등대와 등표 이야기], 2016, 지성사, 오영민·조정현 공저

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2018-11-05