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국내 위그선(수면비행선) 실용화의 현황과 전망
위그선, 수면 위를 박차고 뜨겁게 도약할까? 아니면 수면 위에서 뱅뱅 맴돌게 될까?

메탈넷코리아(월간 해양과조선) 취재부 이 명 규 기자(Journalist Lee Myoung Kyu)
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  • 인터뷰 ①: 국토해양부 물류항만실 사무관 이인수(위그선 상용화 성공 여부, 안전성 확보가 관건)
    우리나라의 경우 1990년대 중반부터 위그선 개발에 착수하여 현재 50인승 위그선의 진수를 앞두고 있는데 상용화를 위하여는 운항안전성 검증이 큰 과제로 남아있다. 세계적으로 러시아, 미국, 독일, 일본
  • 인터뷰 ②: C&S AMT LTD. 대표이사 조현욱(책임과 의무가 공존하는 위그선 상용화!)
    위그선은 해면효과(Wing in Ground Effect)를 이용, 최소 연료로 해수면 위를 낮게 떠서 안전하게 고속비행하는 선박이다. 여기서 말하는 해면효과는 날개가 해면에 가까울수록 기체를 지면으로 끌어내리는
  • 위그선, 수면 위를 박차고 뜨겁게 도약할까? 아니면 수면 위에서 뱅뱅 맴돌게 될까?

    독일의 루돌프 에리히 라스페가 쓴 ‘허풍선이 남작의 모험’은 18세기 러시아 군대의 장교로 근무했으며 튀르크 전에서 공을 세웠던 실존 인물 뮌히하우젠 남작을 주인공으로 한 소설이다. 이 소설에는 세상에서 제일 가는 허풍선이 남작 뮌히하우젠의 황당무계한 모험담이 펼쳐지는데, 자신이 직접 경험했다고 주장하는 기발한 사건사고들을 이야기 형식으로 풀어놓은 것이다.

    작품의 배경으로는 거대한 물고기 뱃속부터 북극, 달나라, 사막, 화산까지 기상천외하다.
    이 소설을 읽고 있으면 어이가 없어 헛헛한 웃음을 내뱉게 된다. 기상천외한 이야기들로 꾸며져 있는 소설이긴 하지만, 필자의 호기심을 불러일으켰던 내용은 허풍선이 남작이 배를 타고 달까지 갔다는 대목이었다. 하늘을 나는 선박. 말만 들어도 참 흥미롭지 않은가? 이렇게 ‘허풍’과도 같은 일이 한반도에서도 일어나고 있다. 바로 ‘위그선’이라는 이름으로 말이다.

    위그선은 ‘허풍선이 남자의 모험’에서 나온 것과 같이 하늘을 나는 선박이다. 물론, 소설에 나온 것처럼 ‘범선’ 즉, 선박스럽게 생기지는 않았다. 굳이 따져본다면 선박보다는 비행기에 가까운 형태를 보이고 있다. 선박과 비행기의 장점을 고루 갖추고 있는 위그선은 한 때, ‘카스피해의 괴물’이라는 내용으로 보도되기도 했다.
    이후, 위그선의 장점을 살려 군사용으로 주로 사용되었고, 현재 국내에서는 민간 상용화를 추진중에 있다. 이에 우리 정부에서는 지난 3월 10일 안전운항을 위한 로드맵을 마련하고 동 로드맵에 따라 위그선의 안전기준과 선박조종사의 자격에 관한 규정 등 관련 법령과 규정 등을 정비하고 있다. 이러한 발전에도 불구하고 일각에서는 여전히 우려의 목소리가 높다.
    아직 민간 상용화는 현실성이 떨어진다는 지적이다. 조선산업의 신성장동력으로 거듭날 것이 분명하다는 의견과 전 세계적으로 상용화된 국가가 없으므로 사업성이 떨어진다는 의견이 분분한 위그선. 과연 수면 위를 박차고 뜨겁게 도약할 수 있을까?

    Ⅰ. 위그선(Wing In Ground Effect Ship: 수면비행선)의 개요
    1. 위그선 정의 및 역사
    위그선(Wing In Ground Effect Ship: 수면비행선)은 수평날개 단면이 해수면에 접근하면 양력이 증가하는 해면효과를 이용한 초고속 항행 선박을 말한다.
    해면효과는 새로운 것이 아니라 비행기가 최초 개발된 시점부터 인식되었던 것으로 이러한 해면효과를 적용한 일부 실험적인 시도가 2차대전 바로 전에 일부 있었으나, 최초의 위그선이 개발된 것은 1960년대부터 러시아인 Rostislav Alexeiev와 독일인 Alexander Lippisch에 의해 주도되었다.
    러시아에서는 최초 군사 목적으로 독자적인 개발을 시작, 2인승의 소형으로부터 배수량 550톤급의 대형 위그선까지 10척의 위그선을 시리즈로 제작하여 연구를 수행했다.
    Rostislav Alexeiev가 주축이 된 구소련의 중앙수중익설계국(CHDB: Central Hydrofoil Design Bureau)에 의해 1962년에 제작된 SM-2P가 최초라고 할 수 있으며, SM-2P는 낮은 날개와 크고 높은 T형 꼬리를 가지고 있으며 이륙을 위한 추진력을 얻기 위해 날개 아래에서 분사를 하며 수륙양용으로 만들어졌다.
    1963년부터 시작된 KM(Russian Abbreviation for Prototype Ship)프로젝트는 SM-2P보다 100배 이상 무겁고 당시의 기술보다 훨씬 앞선 상태였으며 500톤급 KM이 1966년 만들어져 세계 최대의 내해(內海)인 카스피해(The Caspian Sea)에서 시험을 했는데, 수면 위를 시속 550km/h로 항주하는 시험장면이 미국 첩보위성에 의해 탐지되었다.
    당시의 과학상식으로는 배가 아무리 빨라도 500km/h 이상의 속도를 낸다는 것은 불가능한 것이었기 때문에 서방의 군사전문가는 이 물체를 ‘바다의 괴물(Sea Monster)’로 명명하고, 이 괴물체의 정체를 파악하기 위해 분주했다. 훗날 이 괴물의 정체는 옛 소련이 개발한 위그선으로 밝혀졌다. 이후, 가장 성공적인 위그선은 125톤의 Orlynok이다.
    Orlynok는 선수에 두 개의 터보팬과 선미에 큰 터보프로엔진을 가지고 있으며 수륙양용으로 개발되었고, 1979∼1992년 동안 소련해군에서 응용되었다.
    소련에서 가장 최근에 만들어진 위그선은 1987년 6개의 미사일 발사체를 장착한 400톤급 Lun으로 1989년 러시아 해군에 배치되었으나, 1990년 초 냉전종식 및 러시아 정부의 재정악화로 더 이상의 개발은 중단되었고, 최근에 Spasatel이라는 이름으로 개칭 각종 의료 장비 및 구급장비를 탑재한 구조선으로 개조되었다.
    한편, 국토해양부 고시 제2011-82호에 게재된 ‘수면비행선박기준(안)’에 따르면 ‘수면비행선박’이란 날개 및 선체와 수면사이의 유체동력학적인 상호작용에 의하여 발생되는 높은 압력의 공기쿠션효과(소위 ‘수면효과’라 한다)를 이용하여 수면과 접촉 없이 수면으로부터 가까운 높이에서 운항하는 선박을 말한다.
    여기서 말하는 수면효과란 항공기의 날개가 지면 또는 수면 가까이 비행할 때 날개와 지면 사이에 공기가 갇혀 압력이 높아지는 현상, 날개의 익단와류의 강도가 작아지며 유도항력이 감소하고 양력이 증가하는 현상을 말한다.
    비행기 형체의 기체가 해면에 닿을락 말락 하는 높이로 날고 있으며 비행체와 해면 사이에는 비행체 상부보다 상대적으로 짙고 밀도가 높은 공기가 끼워져 강한 에어 쿠션 효과가 생기고 이 효과에 의해 양력이 발생한다.
    지면효과를 이용한 비행체는 하늘을 나는 동일한 형상의 비행체에 비해 더 큰 양항비를 가질 수 있어서 비행성능이 향상될 수 있다. 또한 고공을 나는 비행기처럼 높이 올라가지 않기 때문에 이륙하는데 필요한 에너지가 절약되고 연료비가 적게 들면서도 선박 등 수상을 운항하는 운행체에 비해 획기적으로 빠르게 비행이 가능하다.
    국내 위그선(수면비행선) 실용화의 현황과 전망에 대한 취재.기사의 상세 정보는 광고주와 정기구독자에게만 제공됩니다.
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    2. 위그선의 구분과 종류
    (1) Ram Wing 형태(날개와 선체 일체 형상)
    2) Lippisch 형태(역삼각형 날개 형상)
    3) Tandem 형태(평행한 두 날개 형상)
    4) Ekranoplan 형태(항공기 형상)

    3. 위그선의 특징 및 장단점
    (1) 위그선의 특징
    (2) 타 운송체와의 비교
    1) 항공기와의 비교
    2) 선박과의 비교
    (3) 위그선의 장단점

    Ⅱ. 위그선(Wing In Ground Effect Ship: 수면비행선)의 현황
    1. 국외 개발 현황
    (1) 러시아
    (2) 미 국
    (3) 독 일
    (4) 중 국
    (5) 일 본
    (6) 싱가폴

    2. 국내 개발 현황
    (1) 모형별 개발 동향
    1) 4인승급 개발
    2) 20인승급 개발
    3) 200인승급 여객선, 250톤급 화물선 개발
    (2) 업체별 개발 동향
    1) 윙쉽테크놀러지
    ① 40인승 개요(현재 기본설계 완료 주장)
    ② 350인승 개요(현재 기본설계 완료 주장)
    2) C&S AMT
    ① 5인승 개요(ARON7-M50)
    ② 8인승 개요(ARON7-M80)

    3. 국내 법제화 현황
    (1) 수면비행선박기준
    (2) 수면비행선박 조종사 면허제도 시행
    1) 수면비행선박 조종사의 한정면허 근거 마련
    2) 수면비행선박 조종사 면허의 시험방법 및 승무경력 규정(표 2 참조)
    3) 수면비행선박 조종사의 최저승무기준 규정
    4) 운항형태에 따른 분류

    Ⅲ. 위그선(Wing In Ground Effect Ship: 수면비행선)의 전망
    1. 국가경제적 효과
    2. 군사적 활용분야
    (1) 상륙작전 지원
    (2) 대함작전
    (3) 탐색 및 구조작전
    (4) 기뢰전
    (5) 특수전

    Ⅳ. 위그선(Wing In Ground Effect Ship: 수면비행선)의 논란

    Ⅴ. 마무리
    위그선이 상용화에 성공만 한다면 그 시장의 전망은 매우 밝을 것으로 기대가 된다. 그러나 아직 위그선의 상용화를 위해서는 안전성 검증을 위해 넘어야 할 산들이 많다. 따라서 개발업체는 상용화에 성공했다는 섣부른 판단과 때 이른 기대보다는 상용화를 서두르지 말고 안전 확보를 위해 기술개발에 전력을 다하고 충분한 시험운항을 하여 안전성을 확보에 보다 힘써야 한다는 의견이 다수이다.
    인간은 오랜 시간 날고 싶어하는 욕구와 바다 위를 걷고 싶어하는 욕구를 마음 속에 품고 있었다. 이러한 욕망을 한 방에 해결해줄 수 있는 것이 바로 ‘위그선’이라고 할 수 있을 것이다. 하지만 서문에서 언급했던 ‘허풍선이 남작의 모험’과 같이 ‘허풍’으로만 끝낼 것인지, 아니면 풍부한 가능성이 잔뜩 매장된 ‘노다지 시장’으로 발전시킬 것인지는 위그선 제작 업체는 물론, 정부 등 관련 업계의 손에 달려있다는 점을 명심해야 할 것이다.

    참고문헌
    · 국토해양부
    · 대한민국합동참모본부(http://www.jcs.mil.kr/main.html)
    · KMI
    · C&S AMT
    · 윙십테크놀러지
    · 월간<해양과조선> 2009년 8월호
    부산국제용접&절단&레이저설비산업전시회
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