플로펠러 세팅의 차원.

해피마린입니다.. 

 

지난 글 및 터닝포인트 소개글 이후 플롭세팅에 대해 여쭈시는 분들이 많았습니다. 

한번쯤 짚고넘어가야 하지 않을까.. 생각되서 이 부분 따로 좀더 이해하기 쉽게 한번더 말씀드려볼까 합니다.. 

 

엔진의 마력..

다들 아시는 바와 같이 .. 엔진 사양에 보면 최대 마력이 나오는 RPM의 범위가 나와있습니다. 

예를들어... 

렉스턴 스포츠 칸.. 의 경우  2.2 리터 디젤엔진인데.. 

최고출력은 181HP 이고 4000 RPM에서 나오게 됩니다. 

최대 토크는 40.8kgm 이고 1400 ~ 2800 RPM 구간에서 나오게 되죠.. 

 

비슷한 제원의 콜로라도를 보면... 국내 출시 버전을 보면.. 3.6리터 개솔린 DI 엔진으로.. 

최고출력은 312HP이고 6800 RPM에서 나오게 되고.. 

최대토크는 38.2kgm 이고 4000 RPM에서 나오게 되죠.. 

 

( 보통 배를 견인할 때는 마력보다 토크가 중요해서 저는 렉스턴 스포츠 칸도 좋다고 생각합니다.. ) 

 

선외기의 경우.. 제가 자주 쓰는 머큐리 115마력을 예로 들면.. 

풀스로틀 영역은 5000 ~ 6000 입니다.. 

이건 5000 RPM이상 돌려야 115마력을 낸다는 이야기입니다.

좀더 퍼포먼스가 좋은 Pro-XS시리즈의 경우 

115마력이 5300 ~ 6300 입니다. 

요는 엔진을 더 돌릴 수 있다는 이야기죠.. 

일단 이 개념에 대해 알고 가야 합니다.. 

 

전통적인 프로펠러 맞춤..  1차원.. 속도

우리가 알고 있는 프로펠러 맞춤의 일반적인 방법은..  최대 RPM에 맞추는 것입니다. 

프로펠러 피치는 올리면 RPM이 내려가고 내리면 RPM이 올라가는데.. 같은 시리지의 같은 재질이라면 

피치당 약 200 ~ 300 정도의 RPM이 움직이게 됩니다.. 이런식으로 피치를 조정해서

6000 근처에 맞추려고 하는거죠.. 

 그렇게 되면 엔진을 최대한 돌려서 최고속을 올릴 수 있습니다. 특히 우리나라의 분위기는 무조건 

빨라야 장땡(?) 이기 때문에 이러한 프롭맞춤이 진리처럼 여겨져 왔고 이와 다른 세팅은 잘못된 것이라

여겨지고 있다는 것이 사실입니다.. 

 

그럼 이건 어떤가... 2차원의 등장... 피치별 효율

이쯤해서 한번 예를 들어보도록 하겠습니다.. 

Y라는 보트에 115마력이 올라가 있는데.. 

S사의 프로펠러 알미늄 19피치를 끼웠을때 약 5400 에 63km/h 정도가 나왔고.. ( 최고속 기준 )

17피치를 끼웠는데 6000 RPM에 68km/h 가 나왔습니다.. 

미친척 하고 21피치를 끼웠더니 4900 정도가 나왔고 최고속은 58 킬로 정도가 나왔다 합시다.. 

이 배는 어떤 플롭을 끼우는게 맞는 세팅일까요.. 

 아마도 전통적인 기준이라면 17피치가 맞다고 생각하시겠습니다만 한가지 더 생각해 봐야 합니다..

 

이 선주가 최고속을 지향하는 사람이라면 17피치가 맞을겁니다.. 어찌되었던 제일 빠른 속도가 나오니까요.

하지만 선주가 주로 4500RPM의 중속을 쓴다고 하면..  이야기가 달라질 수 있습니다.. 

최고속이라는 1차원적인 사고방식에 효율이라는 차원을 더해 2차원적인 사고를 해야 합니다.. 

어자피 예시가 되므로 비례식으로 계산해 보면.. 

17피치는 RPM당 0.0113333 km/h 가 되니 4500 이면  약 51km/h 를 생각해볼 수 있겠고.. 

19피치는 RPM당 0.0116666 km/h가 되서.. 약 52.5 km/h 정도 되겠고.. 

21피치라면 RPM당 0.0118367 kkm/h가 되서 약 53.2 km/h 정도를 계산할 수 있겠습니다.. 

실전에서는 다른 값이 나옵니다.. 이 차이가 더 벌어지게 되지만 그 추세는 위와 같이 나오게 됩니다.

연비는 위의 결과와 같이 17<19<21 이 되죠..

그럼 4500을 주로 쓰는 이 선주는 어떤 프로펠러가 제일 바람직한 세팅일까요.. 

 

점점 복잡해진다.... 3차원..  제작사의 차이..

이 보트에 S사의 17피치의 플롭을 끼웠을 때  6000 에서 68킬로가 나왔는데 T사의 17피치플롭을

끼웠더니  최대 RPM이 400 정도 떨어져 5600으로 내려갔는데 속도는 큰 변동이 없이 68킬로 정도

나왔습니다.. 

 이 경우 어떤 플롭을 끼우는게 좋을까요.. 

 

계속 더해져 간다.... 4차원.. 토크 

이 선주는 늘 고민이 하나 있었는데..  사람이 더 타거나 어창에 물을 많이 채우고 다닐 때 급격하게

가속도 느려지고.. 활주도 느려진다는 것이었습니다.. 물론 무게중심을 맞추어 해결할 수도 있는 문제이긴 하지만

근본적인 힘의 차이가 나는건 어쩔 도리가 없었습니다.. 피치를 내려 초반가속을 늘려봐도 결국 힘이 없어

어느선에서 한계가 보이는데.. 그렇다고 엔진을 2행정으로 바꿀 수는 없고.. 

 어디선가 이야기를 들어 날개를 4엽으로 바꾸었더니 왠지 힘이 좋아진것 같은 느낌이 있고 

위 언급했던 불편함이 조금 개선되었습니다. 그런데 최고속을 재어 보니 68정도나오던게 64정도로 

내려가게 됬습니다..  어떤 프로펠러를 끼우는게 더 합리적일까요.. 

 

이젠 나도 모르겠다... 5차원.. 재질.. 

그동안 알미늄 17피치를 쓰고 있었는데 스텐레스 스틸이 좋다고 이야기를 들어 같은 스텐17을 끼워봤더니.. 

오히려 최고RPM이 5600 정도로 내려가는 일이 벌어지고 속도가 별로 늘지는 않는것 같았습니다..

S사와 T사 플롭과 같은 이야기가 되어버렸네요..  알미늄과 스텐중 어떤게 더 좋다고 해야 하나요.. 

 그래서 스텐15가 있어 하나 사서 바꾸었더니 RPM도 복원되고 속도도 전보다 늘어 드디어 70을 넘기게 

되었습니다.. 이야... 이거야..  그럼 15피치가 17피치보다 더 바람직하다고 할 수 있을까요.. 

 

6차원.. 엔진에 걸리는 부하..

이 요소를 이렇게 꼭지를 잡는게 맞는 것인지는 잘 모르겠습니다만.. 또 하나 중요한 보조적인 

판단요소가 되므로 언급하지 않을 수 없습니다..  그릐고 이견이 있을 수 있습니다.. 저조차 이에 대한 생각의

결론을 내는데 많은 시간과 실험이 필요했으니까요.. 

 위의 사례에서.. 17피치에서 6000 이 나왔는데 21피치를 꼽았을 때 4900 정도 나오고 최고속도 줄었는데.. 

이 일을 다수의 사람들이 엔진에 무리가 간다.. 라고 이야기를 하는걸 쉽게 찾을 수 있습니다...

이는 마치 수동미션 차를 몰 때 처음에 1단에서 3단으로 갑자기 올리거나 할때 차가 털털거리거나..

혹은 사람이 왕창 우겨 타는 바람에 RPM이 처음 탈 때 보다 더 이상 오르지 않는 것과 같다고 생각할 수 있습니다..

차량이야.. 기어가 있으니까 저단으로 내려 답답함을 해소할 수 있지만 배는 그렇지 못한다 뿐인데요.. 

그럼 과연 위와 같은 상황에 엔진에 무리가 간다.. 라고 생각하는게 맞는것인가.. 이걸 다시 생각해봐야 할 필요가

있습니다.. 

  어디까지나 제 의견입니다만.. 엔진에 무리를 주는 제 1요소는 절대적인 회전수입니다.. 스로틀을 얼마나 열었느냐는

그렇게 큰 영향이 없어요. ( 어자피 풀 스로틀이기도 하구요..  ) 가속하는 구간에서 순간 미션에 걸리는 부하는 21피치

쪽이 더 클 수도 있겠지만  엔진의 블럭쪽은 오히려 21피치가 낮다고 봐야 합니다.. 적게 회전하니까요.. 

아직까지 플롭이 너무 커서 하부 기어가 박살났다는 이야기는 들어본 적이 없어요.. 

기름의 소모.. 즉 연비도 결국 회전수에 비례합니다.. EFI엔진은 조금씩 달라질 수 있겠지만 결국 이상적인 공연비는

정해져 있기 때문에 기계적인 카브에 비해 더 많은 기름을 쏟아붇는다고 생각할 수는 없기 때문이죠.. 

엔진에 무리가 가니 피치를 내려 6000에 맞추어야 한다 하는 생각은 달라져야 합니다.  이는 곧 6000에 맞추지 

않은 프로펠러 세팅이 잘못된게 아니라는 것을 받아들여야 한다.. 라는 것도 되겠습니다. 

 물론 위의 예에서.. 4900 이면 115마력이 다 나오지 않는 회전수 입니다.. 만 우리가 차를 몰 때 도 그렇듯 

최대마력을 다 사용하지 않는게 허다하고 그게 그렇게 잘못된 일도 아니지요.. 레이싱 카가 아닌이상 

제원상 최대 RPM에서 변속하는 일이 있을까요? 오히려 자동차가 한계 RPM을 넘어가면 자동으로 퓨얼 컷이

되는 것처럼 제원 이상의 RPM을 넘기는 것을 더 경계해야 합니다.. 

 그럼 6000에 맞추어 놓고 그 RPM을 안쓰면 되는것 아니냐.. 하실 수도 있는데.. 그렇다면 그 낮은 RPM에서

효율이 낮아진다는걸 생각하셔야 합니다.. 처음에 추구하는 것과는 모순된 결과를 가지고 가게 되죠..

 

7차원... 가속도..

그렇다면 피치를 올리는게 좋다.. 라고 생각하면 되겠느냐.. 라면 그렇지도 않다고 해야 합니다.. 

중속을 위해 피치를 올린다고 하면 초반에 걸리는 부하가 커지게 되고 가속이 늦어져 활주가 늦어지게 되는

결과가 생기게 됩니다..  활주가 늦어진다는 것은 또 많은 것들을 야기하게됩니다..

( 이에 대해서는 따로 글을 쓸 계획입니다. )  결국 피치를 결정하는데 있어 초반 가속도 생각해야 합니다.

 

8차원.. 특이점..

많은 분들이 경험하신 바가 있겠지만.. 플롭 제조사에서는 A B C D E로 클래스를 나누고 

해당 클래스별로 다양한 피치가 존재하지만 보트와 엔진에 따라 움직일 수 있는 피치의 범위는 어느 정도 

정해져 있습니다..  제 경험으로는 3가지 피치 정도였던것 같습니다.

 대개 최고속을 늘리기 위해 피치를 내리면서 많이 경험하게 되는데.. 피치를 내리다보면 회전수가 올라가고

최고속도도 올라가는데 어느 특이점에 도달하면 그 이후에는 회전수가 올라가는 것 대비 속도도 올라가지

않고 오히려 떨어지는 경우도 있죠.. 헛발을 차기 때문에 그렇습니다. 위로 올리는 것도 그렇죠..

너무 커지면 활주하기 위한 최소 회전수 이하로 세팅이 되는 경우도 있습니다..  

이러한 특이점은 최소/최대에서 다 나타날 수 있고 이 바깥쪽으로는 플롭변경의 의미가 없습니다. 

프로펠러 피치를 바꾸면 계산대로 딱 딱 변화될 것이다.. 라는 생각도 달라져야 합니다.. 

 

 

9차원 이후...  생략.. 

기타 프로펠러에는 프로펠러 날개의 모양에서 나오는 특성.. 배기시스템의 차이 등.. 고려해야 할 요소가 

더 많지만.. 사실상 더 깊게 들어갈 필요는 없는것 같아 생략하겠습니다..  경정이 아니잖아요.. 

연비의 요소는 하나의 꼭지가 될 수 있지만 이미 이해할 수 있을 정도로 언급이 된것 같아 역시 생략합니다.. 

 

결국엔.. 

우리나라 보팅계에서 다채로운 플롭세팅을 볼 수 없는 이유는 무조건 빨라야 한다 혹은.. 

배의 성능을 최고속이 얼마가 나온다.. 라는 것으로 판단하는 낮은 차원의 생각 때문입니다. 

물론 사람에 따라 생각이 다를 수 있으니까 잘못되었다 할 수는 없는데 그러한 생각이 마치

유일한 진리처럼 말하는 것은 잘못된 생각입니다.. 그리고 인터넷에서 다수가 그렇게 이야기한다고 해서

내 세팅이 그렇지 않다고 해서 초조해 하거나 휩쓸릴 필요도 없습니다. 결국 기름을 더 때워서 

억지로 속도를 올리는 것에 지나지 않아요..  목표한 속도가 있고 그정도로 마인드컨트롤 할 수 있다면

훨씬 폭넓은 생각을 할 수 있게 됩니다.. 

 

결국.. 가장 좋은건 이것저것 끼워보고 최적화하는게 제일 좋은 방법입니다.. 

아직 국내는 그럴 수 있는 여건이 못되는 점이 아쉽지만 차차 나아질 것이라 생각합니다..

( 그러니까.. 테스트 하고 고를 수 있는 터닝포인트 프로펠러를 써보세요!!!! 라는 광고를 하려고 했던 의도는

결코 아닙니다.. ㅎㅎ.. )

 

다음글은 활주에 대해 생각해 보도록 하겠습니다.. 

 

긴글 읽어주셔셔 감사합니다.