라덴씨 입니다. 

드디어 블로그를 열고 처음으로 시리즈 업데이트에 들어갑니다. 시간나는 대로 사브작사브작.. 

오늘은 롤링에 대하여 글을 써 보겠습니다. 

롤링이란 무엇일까요.

대개 롤링 하면 떠오르는 것은 파도에 배가 좌우로 뒤뚱뒤뚱 흔들리는걸 생각하시게 됩니다. 

뭐... 이런 느낌입니다.구토를 유발하죠  ^^

롤링이란 것은 앞뒤로 롤링할 수도 있고 좌우로 롤링할 수도 있습니다만. 일반적으로 횡파를 만나 좌우로 움직이는 것을 이야기합니다. 

하지만 롤링이라는 것은 이렇게 생각해 볼 수도 있습니다. 어자피 이것도 자연현상의 일종이니까요. 

저는 이렇게 말씀드리고 싶습니다. " 파도에 배가 적응하는 과정 " 이라고 말이죠. 

보통 파워보트의 경우 엔진이 꾸준히 밀어줄 때는 거의 롤링이 발생하지 않습니다. ( 물론 파도가 심한 경우 말구요 )

멀미하는 경우도 많지 않은데.. 보통 정선하면 여지없이 찾아오죠. 

롤링은 유체인 물에 떠 있는 이상 절대 피할 수 없습니다. 그리고 롤링이란 것은 지극히 자연스러운 물리적인 작용이기 때문에 

설계를 기똥차게 잘 해서 롤링을 줄였다고 한다면.. 분명 다른 단점이 생기게 마련이죠. 다만 우리는 롤링 자체가 위험하고 메스껍기 때문에

그만큼 다른 단점이 생기더라도 상관없다고 하는 것입니다. 

일반적으로 롤링은 파도라는 외부환경에 가장 영향을 받지만 같은 환경이라면 아래와 같은 점들에 영향을 받습니다. 

1. 선폭 - 선심.

2. 배의 중량

3. 무게중심

4. 헐 모양

입니다. 

배가 원래 서있는 그림 ↑

기우뚱 했을 때 ↑ 

위 그림을 보면서 이야기 해보지요..

우선 1. 선폭과 선심에 대해서.. 

일반적으로 배의 깊이가 비슷하다면 선폭이 넓으면 배는 롤링의 영향을 덜 받습니다.  즉.. 1번보다는 2번이 롤링이 훨씬 덜한 것입니다. 

이유는 아주 간단한데.. 제가 전편에 부력이라는건 어떤 물테가 물을 밀어내는.. 즉 물 속으로 들어가는 중에 저항을 받는 것으로

이해할 수도 있다고 말씀드린 적이 있습니다. 

배가 파도를 타며 기우뚱 할 때 아래 사진을 보시면 .. 

같은 각도로 기울었다고 했을때 선폭이 넓은 2번 배가 물속에 들어가는 부분이 많은것을 볼 수 있습니다. 

이것은 무엇을 뜻할까요.. 2번 배가 훨씬 부력을 더 받을거고. 실제 흔들리는 각도는 훨씬 덜할것입니다. 

혹은 같은 각도가 기울어지려면 더 많은 에너지가 필요하다 = 같은 힘이라면 흔들리는 폭이 좁다. 라고 이해할 수도 있습니다. 

선심에 대해서는 3~5번을 보시면 되는데.. 역시 같은 각도로 배가 기운다고 가정하면.. 선심이 깊을 수록 더 많은 저항을 받게 됩니다.

역시 같은 원리로 같은 파도의 에너지가 왔다면.. 선심이 깊을수록 롤링의 정도는 줄어들 것입니다. 

대개 세일 요트는 거대한 킬이 있는데.. 직진성을 확보하고 역풍을 뚫고 올라가기도 하고.. 그만큼 롤링에도 강합니다. 

선심은 무게와도 관계가 있는데 배 전체 무게가 무거우면 ( 엔진의 무게가 아니구요 ) 당연히 선심이 깊어지게 되므로 

건조중량이 무거운 쪽이 롤링이 덜 할것으로 예상할 수 있습니다. 

 

무게중심의 경우 무게중심이 배 아래쪽에 있을 경우 흔들려도 오뚜기 같이 일어서는 복원력이 강하겠습니다만.. 

위쪽에 있다면 롤링이 더 심해지겠죠. 흔들리는 각도의 중심에 선저가 있기 때문입니다. 

예를들어.. 오도바이도 리터급 크루저는 무게가 500kg 이 훌쩍 넘어가는데 다루기 어려울것 같지만 중심이 낮아 운전하기 아주 쉽죠.

스즈끼 인트루더 1800 입니다. 이런 스타일 운전하기는 정말 편합니다. 

반면 무게중심이 높은 R차는 코너웍을 위해 적극적으로 하중이동을 해주어야 합니다. 

이것도 재미있지만 아무튼 생각보다 많은 스킬이 필요하다는 사실!!

다음 헐 모양의 경우 .. 6번과 7번을 보시면 되는데.. 

나중에 단동선(Mono hull) - 쌍동선( Catamaran ) - 삼동선 ( Trimaran ) 에 대하여 별도로 말씀드릴 계획이 있습니다만. 

단동선의 경우 가운데 킬을 중심으로 기우뚱거리지만 쌍동선의 경우 양 헐의 부력인해 단동선에 비해 롤링 및 

고속안정성에 있어 압도적으로 유리합니다. 

 또한 RIB = 콤비 보트의 경우에도 튜브 공간이 우리가 쓰기 어렵기는 하지만 그 튜브로 인해 선폭이 넓어지고 튜브라는 

강력한 부력체가 양쪽을 받쳐주고 있기 때문에 FRP 모노헐에 비해 롤링이 상당히 줄어듭니다. 

보통 미국배들은 헐이 상당히 무겁습니다. 전체적으로 튼튼하게 보강을 하는 편인데. 그 무거운 무게를 버티기 위해서

선폭이 넓고 선심이 깊은 편입니다. 물론 주행도 상당히 안정감이 있고 롤링에도 강합니다. 

단.. 이러한 보트는 그만큼 높은 마력수의 엔진이 요구되며 트레일링도 힘들고.. 아무튼 많은 경비가 요구되는 것이죠.

일본배들은 전에 말씀드렸듯 꼭 필요한 부분만 보강하는 만큼 가볍고 선폭-선심이 미국배에 못미칩니다. 

정확히는 그만한 부력이 필요없기 때문입니다. 곧 파도에 영향을 많이 받고 롤링에는 약하지만 작은 엔진으로 운용이 가능하고 

폭이 좁아 적은 출력으로도 물을 가르며 갈 수 있습니다. 

역시 콤비는 롤링에 강하지만 튜브로 인한 저항을 많이 받고 내부공간이 협소한 단점이 있구요. 

개중에 보면 헐을 잘 설계에서 활주중에는 튜브를 안닿게 하였다.. 우와.. 하시는 분도 있지만.. 

그렇게 되면 무게중심이 높아셔 고속 직진 안정성이 많이 떨어지게 됩니다.

보통 FRP 보트의 선수는 뽀족하고 날카롭지만 뒤쪽은 거의 평평한데 이러한 이유는 

엔진으로 인한 여부력을 확보하고 정선시 롤링을 피하고자 함입니다. 

혹은 롤링을 줄이기 위해 배 안쪽에 밸런스 탱크를 만들어 인위적으로 물을 넣고 다니기도 합니다. 

그럼 무게중심이 내려가고 무게가 늘어나면서 안정감있는 주행을 합니다. 

대신에.. 최고속이 떨어지거나 활주가 안되는 단점이 있죠..

제가 항상 강조하듯.. 물리학의 기본중 하나는 =에너지 보존의 법칙입니다. 얻는것이 있으면 잃는 것이 있습니다. 

오늘은 짤막하게 롤링에 대해서 생각해 보았습니다.  계속 임시저장만 할 수는 없어서 일단 끊도록 하겠습니다.  ^^

다음 시간은 선체의 형태에 대해서 생각해 보도록 하겠습니다. 

감사합니다. 

라덴氏 입니다. 

그간 시간이 많이 흘렀죠.. 

시간이 너무나 바쁘게 흘러갔습니다.  본직에서 많은 압박을 받기도 하고... 실적이 안좋으니 그렇겠죠. 

집안일 하고 12시에 자면 아침에 5시기상해서 회사에 출근해야 하는 일이 반복되고 있습니다. 

또 짬짬이 글을 씁니다...

원래는 지난시간에 이어 롤링이나 기타 여러가지를 말씀드릴까 했었는데 원래 맨 마지막 편이 되었어야 할 이야기를 

먼저 끌어다 할까 합니다. 

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선체에 깃든 철학.

 철학.. 저는 철학이라는 말을 무척 좋아하는 편입니다. 

국어사전에 찾으면 둘중 하나에 이렇게 풀이하고 있죠. 

자신의 경험에서 얻은 인생관, 세계관, 신조 따위를 이르는 말.

저는 각 선체에도 철학이 있다고 생각합니다. 정확히는 설계한 사람의 철학입니다. 

각 메이커.. 설계자.. 등의 지역적 특성.. 역사적 배경.. 산업적 특성.. 시행착오로 부터 얻어진 

" 내가 생각하는 배는 이것이다 " 라는 설계관? 아무튼 일관된 특성이 아닐까.. 생각합니다. 

사실 제가 아웃보드나 선형에 대해 이런저런 글을 기고하고 있지만 궁극적인 목적을 한마디로 표현하자면

" 선체를 보고 선체의 철학을 이해하는 것 " 이라고 할 수 있습니다. 좋고 나쁜것을 가리는 것이 아니란 이야기죠.

왜일까요?

제가  수 차례에 걸쳐 말씀드렸듯... 우리가 엔진을 돌릴 때 휘발유의 폭발에서 나오는 근원적 에너지는 

다르지 않고.. 선체는 그 에너지를 어떤 식의 운동에너지로 변환시키느냐의 특징을 결정짓는 요소가 되기 때문입니다.

에너지가 유한한 만큼 물에 떠있는 배는 항상 모든 요소가 제로섬 인 것이죠. 

어느쪽이 유리하다면 어느쪽에서는 손해를 보아야 하는.. 

때문에  다만 " 강화한 부분이 나의 목적에 맞는가.. 약화된 부분이 내가 감내할 수 있는 부분인가.. "

이것은 엄연한 선택의 문제인 것이죠..

단.. 작은 배로 먼 바다를 나갈 수 있나요?... 라는 식의 안전에 해당하는 문제는 논외로 하기로 합시다.

아무튼 이 글을 보시는 많은 분들이 항상 중립적인 시각에서 배를 이해하고 보시는데 도움이 된다면 

그것이 제가 글을 쓰는 제 1의 의미가 될 것입니다.  

보팅의 여건 상 나타나는 특성

우리나라에서 유통되는 일단 FRP를 기준해 보면 흔히들 일본배 / 미국배를 많이 구분합니다. 

베리라이너 카프리(런어바웃), 트로피 (CC, WA), 보스턴 훼일러, 씨레이 등의 보트가 많이 유통됩니다. 

일본배는 단연 야마하가 압도 적이고 지금은 잘 나오지 않는 닛산이 드문드문 보입니다. 

이 아이들은 일단 같은 길이로 비교하자면 눈에 띄는 특징이 있지요. 

     ( 베이라이너 트로피 1703 건조중량 800kg 정도입니다. )

일단 선폭이 넓고 FRP 적층 두께가 두꺼워서 튼튼하고 무게가 상당히 나갑니다. 

동급 일본배 대비 건조중량이 2배 정도 차이가 나죠.. ( 트로피 17' - 800kg / SRV 17 - 350 kg )

그럼 어떤 특징이 있을까요... 일단 질량차로 인해 웬만한 파도는 그냥 쪼개면서 갈 수가 있고..

쾌적한 승선감에 롤링영향도 적습니다. 선폭이 넓으니 낚시하기도 좋구요. 선저공간도 넓게 빠집니다. 

실은 배가 무거우니.. 여부력을 확보하기 위해 저렇게 만든 것입니다만.. 

이야!!   미국배가 정말 좋은 배로군요 !!  하지만 과연 이것뿐일까요?..

 

말씀드린바와 같이 바다위에서 배라는건.. 제로섬 게임이라고 했지요.  위와 같은 특성 때문에 미국배들은 엔진이

상당히 크게 올라갑니다.  각각의 차이는 있겠습니다만.. 마력수로 보자면 2~2.5배는 크게 올라갈 겁니다. 

그리고 배값도 상당하고.. 결국 초기투자금이 상당히 많이 들게 되어있습니다. 

이점에 대해 혹자는 이렇게 이야기하시는 분이 계십니다. 배라는 것도 투자의 대상이고 자산이 되니 

돈이 들어가는 만큼 나중에 받을 수 있다...  저는 물음표입니다... 

우리나라에서 배 되팔때 정말 이렇게나 후려치나..  싶은 생각이 들 정도로 감가율이 높습니다. 

특히 마린업체 횡포가 심합니다... 아무래도 거래가 뜸해서 그런지.. 미국보다 더한것 같아요.. 

연비는요? 역시 엔진이 크게 올라가는 만큼 많이 먹게 되있습니다. 

혹자는 이야기합니다. 레저 하면서 그정도 지출은 생각해야 하지 않느냐...  혹은 생각보다 그렇게 많이 먹지는 않아요.. 

하지만.. 그래도 배기량 차이로 인해 유류대 소모가 큽니다. 모두 선주 주머니에서 나와야 하는것이니까요.. 

물론 한 두번이야 좋은 추억 만드는데 돈을 쓴다 치지만.. 런칭회수가 늘어나면 상당히 부담이 가게 됩니다. 

    ( 야마하 SRV-17  건조중량 약 350 kg 입니다. )

일본 배들은 미국배와 다른 일반적인 특징을 가지고 있습니다. 

 

일단 선폭이 한단계정도 좁게 빠지고.. FRP 적층 두께가 미국보다 얇습니다. 정확히는 얇아도 될 부분은 얇고 

꼭 두꺼워야 할 부분은 두껍습니다. 선체 보강도 딱.. 필요한 만큼. 전체적으로 가볍습니다. 

그래서.. 파도를 밀고 가는 능력이 미국배들에 비해 떨어지고 튀면서 가는 경향을 보입니다. 

롤링도 좀더 심하구요.  가볍고 폭이 좁은 만큼 소형 엔진이 올라갑니다. 

실은 큰엔진이 올라가기엔 선미 부력도 떨어진다고 보는게 맞겠습니다. 

대신에 상대적으로 배값이 저렴한 편이고 ( 신조했을때도 차이가 있습니다. 최근엔 그 폭이 많이 좁혀지고 있는 편입니다만 )

적은 엔진이 올라가니 엔진값도 싸게 먹힐 것이고.. 기름도 덜 먹겠죠.. 

이러한 + 요인 - 요인에 대한 것은 앞서 말씀드린 것처럼 선택의 문제가 되겠지만.. 우선 왜 이런 특징이 생길까요.. 

저는 가장 큰 요인 두가지로 산유국이냐.. 아니냐.. 와 라이프 스타일의 차이를 두고 싶습니다. 

국내에 비해 심하게 저렴한 가솔린... 엄청난 넓이의 땅덩이, 바다. 그리고 사회적으로 보장된 시간적인 여유.. 

그만큼 다닐 곳도 시간도 많고 큰 엔진을 얹어도 경제적으로 덜 부담스럽지 않기 때문에 가급적 편하고 안정성을 소구하는 

소비자가 많았을 것이고 그것이 설계에 녹아들어가 있을 것입니다. 차를 보아도 그렇지요..

 

반면 산유국이 아니었던 일본은 사회 전만 모든 면에서 연료효율성이 탈것의 중요한 척도가 되고 

이동거리도 그다지 보팅할 수 있는 시간도 그리 많지 않은 만큼 내구성을 희생하면서 경량화에 주안점을 두었을

것으로 생각합니다.  

극단적인 사례가 설명드리는데는 편하기 때문에 하나 더 적어보자면..

남태평양에서 참치잡이 하는 카약(?) 입니다.  나중에 말씀드리긴 하겠지만 

                              ( 뭐... 이런 이미지죠.. ) 

가늘고 길지요~.. 기럭지야.. 모자른 부력을 확보시키기 위해 길이가 길어지게 된 것이지만..

왜저래 위험천만한배를 타고 있을까요?

바로 가난해서지요.. 그나마 요즘은 1~3마력 사이 엔진을 달고 나오는경우도 많다고 하지만 

노저어 하는 경우도 많이 있구요. 엔진이 있어도 넉넉하게 휘발류 때워가며 다닐 수가 없기 때문일겁니다.

배가 가늘면 적은 힘으로도 나갈 수 있습니다. 부산에서는 카약으로 제법 멀리까지 가시는 분들이 계세요...

과연 현시점에서 나의 위치는?  어느 라이프 스타일에 속하고 어느 정도까지 지출할 수 있는가 에 대한 냉정한 판단이

중요한 점이 될 것입니다. 

지역적 특성 

 

우리나라는 삼면이 바다이고.. 특이한 점이 있다면 서해는 동중국해쪽에서 넘어오는 해류뿐이고 

서해는 조수간만의 차가 심하고 비교적 잔잔한 반면  동해 및 동남해 ( 부산포함 ) 쪽은 강한 해류가 흘러가는 곳이기 때문에 

조수간만의 영향이 적고  바다가 거친 편입니다. 

 이러한 영향으로 사실 고무/콤비의 경우 구조적 한계로 크게 개선이 안되지만 FRP의 경우 선호하는 스타일이 다르게

나타납니다.  좀더 파도에 강한 깊은 헐을 가진 선체를 선호하게 되지요. 

일본의 경우 북해도쪽은 거친파도로 인해 와센(和船) 선수가 많이 높습니다. 

우리나라도 제주쪽에서 타는 배들을 보면 선수가 높게 제작된 경우가 있습니다. 변화무쌍한 거친 파도에 대응하기 위함일겁니다.

우리 역사에서도 이런 모습은 찾아볼 수 있는데요.  임진왜란시절 조선군의 판옥선은 바닥이 평평해서 

  

직진성은 낮았지만 조수간만의 차가 큰 서해에서 매우 유리했고.. 일본의 세키부네는 그보다 헐이 깊다보니.. 간조때 매우 

애를 먹었다는 기록이 있습니다. 일본은 그렇게 조수간만의 차가 큰 지역이 없거든요..

이용빈도와 보관, 이동성

일본은 우리나라와 달리 보팅 문화가 많이 다릅니다. 

고무보트가 없는건 아니지만 360 미만의 소형 FRP보트가 많고 거의 카톱으로 운용합니다. 

이는 법규의 문제도 있구요. 보관할 곳이 마땅치 않은 일본의 현실.. 또한 슬로프가 적다보니 그런 탓일 수도 있습니다. 

                                     ( 일본의 대표적 카톱보트인 퍼펙터 입니다. )

위 배는 480 모델로 트레일링합니다만 13피트까지는 카톱이 됩니다.  거의 11피트 13 피트가 주종이죠. 

이 배를 다음 해보클럽 운영자 돌돔님이 비슷한 컨셉으로 제작한게 해양호입니다. 지금도 한참 카톱하고 다니시죠. 

13피트 급 모델은 9.8마력으로 움직이고 스펜카와 감속기를 이용해서 포인트에 정선.. 낚시를 합니다. 

9.8의 연비는 상당합니다. 게다가 Frp라.. 돌돔님은 부산에 계시고..직업의 특성상 개인적으로 시간을 

자주내실 수 있다보니 어디든 편히 자주 갈 수 있고.. 경제성등이 중요한 케이스 입니다. 

하지만 주차장에 여유가 있고 보팅하실 시간을 많이 낼 수 없는 분들은 좀더 여럿이 편하게 보팅하시고 싶어합니다. 

그런 경우에는 저런 카톱보트는 그다지 매력이 없을 수도 있습니다. 

또한 아무튼 카톱할 수 있는 차량을 별도로 운용해야 하고.. 여기도 번거로움은 비슷하게 벌어질 수 있습니다. 

에이.. 그냥 트레일링 하고 말지..  라고 생각하시는 분도 계실 것 같습니다. 

주 무대와 목적

일반적으로 배스보트와 바다보트의 차이로 귀결됩니다만.. 

배스보트는 넓고 헐이 낮습니다. 넓은 데크를 깔구요.. 보통 의자가 하나 있죠?

자주 캐스팅 해야 하는 환경.. 호수가 주 무대가 되는 만큼 큰 파도가 없고 롤링을 없애는게 포인트가 됩니다.

엔진도 무지 세게 얹는 편이죠. 배가 그냥 날라갑니다. 

시원하게 달리지만.. 저러한 배는 파도한방에 골로 갈 수도 있지요. 

배스낚시는 잔잔한 곳에서 빠르게 포인트를 이동하며 안정된 캐스팅을 위한 보트입니다. 

한편으로.. 이런 배도 있죠. 

경주용 쌍동선입니다. 심하게는 1,000 마력 이상의 엔진이 얹혀지고 KTX 보다 빠르게 달리죠..

쌍동선형 및 긴 선체로 인해 엄청난 직진 안정성을 갖습니다.  빠르게 가기 위한 목적을 가진 보트지요.. 

경기에 우승했을 때 엄청난 상금이 있다면 한번쯤 타보고 싶습니다. 이 보트에 안락함을 바란다는 건 무리겠죠..  

결론..

이번주에 또 한편을 끝을 내야 하기 때문에 중간에 끊습니다만.. 

아마 예를 들자면 한도 끝도 없을것 같습니다. 

다만 중요한 것은 배를 보고 우와.... 하거나 이건좋네 나쁘네.. 단정지을것이라기 보다는

왜 이 배는 이렇게 생겼을까.. 어떤 주행을 할까.. 어떤 특징을 가지고 있을까.. 나에게 맞을까.. 

배의 탄생에 관련된 철학을 이해하고 그것을 찬찬히 생각해 볼 필요가 있다는 것입니다. 절대적인 것은 없다는 거지요.. 

내게 꼭 맞는 배가 없다면.. 내가 어디까지 맞추어 주어야 할지.. 내가 이 배를 오래 운용할 수 있을지.. 

장단점을 파악하여 나에게 맞는 것을 판단할 수 있는 안목..  겸손한 태도로 남의 배를 이해할 수 있는 풍부한 식견.. 

오래 만족하면서 보팅할 수 있는 첫걸음이 아닐까 싶습니다. 

이상 감사드리며 다음편에서는 말씀드렸던 롤링 및 기타 일반적인 특성에 대해 좀더 알아보도록 하겠습니다.

어째 좀.. 부족한 글인것 같은데.. 나중에한번 더 다듬어 볼 수있는 기회가 있으면 좋겠습니다. 

5편에서 뵙겠습니다. 

안녕하세요. 빈라덴입니다. 

최근 글을 적는 속도가 많이 느려졌습니다. 

워낙에 회사 일도 바쁘고 다들 공감하시다시피 최근 경기가 안좋아지면서 회사 매출도 떨어지고.. 

스트레스도 받고.. 그렇다보니 마땅히 시간이 나지 않았습니다. 

글을 쭉 스다 보면 제 대학생 시절이 생각납니다. 

 서울 왕십리에 있는 대학교를 다니면서.. 저희집에서 그리 용돈을 주지 않았기 때문에 생활을 하기 위해서는 

알바를 하게 되었는데.. 당시 대학생으로서 제일 만만했던 것은 역시 과외였습니다. 

초-중학생까지 많이는 아니었지만 야금야금 조금씩은 쭉 했었는데 

이때 정말 느낀게 무었이었느냐 하면.. " 아는 것과 가르쳐 주는 것은 전혀 별개의 문제이다 " 라는 것이었습니다. 

제가 아무리 서울시내 상위권 대학을 들어갔다 한들 그 간단한 것을 가르쳐 주는데 정말 어려움이 많더군요. 

제가 몰라서.. 아이가 너무 게을러서가 아닌 선생으로서 제 자질이 부족했던 것이지요..

지금도 같은 느낌입니다. 완전한(?) 앎은 그것을 정말 이해하기 쉽게 가르쳐 줄 수 있는 상태가 되어야 하지 않는가.. 

하는 생각이 저를 또 고민고민 하게 합니다. 

그래도 아무튼 갑니다. 

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지난번까지 여러 항에 대해서 좀 장황하게 말씀을 드렸습니다... 만

써놓고도 다시 읽어보면서 어떻게 하면 더 쉽고 직관적으로 이해하실 수 있게 도움을 드릴까 생각해 보았습니다. 

어자피 저도 경험이 그리 많다고 할 수는 없기 때문에 저의 역할은 여러 분들께 생각하는 법과 

최소한의 이론적 배경을 쌓아드리는 것이라는 것이기 때문에.. 고민 또 고민하다가.. 

아주 간단한 걸 생각해 보게 되었습니다. 

위 사진을 보시면 하나는 주먹이고.. 하나는 손을 편 손날 생태이지요.. 

저 극단적인 두 사진으로 모든 것이 설명될 수 있겠다.. 싶었는데.

혹시 목욕탕에 가서나 집에서나.. 아니면 머리속으로 

물속에서 주먹을 내질러 보는겁니다.... 팔에 힘이 들어가지요.. 주먹을 밀기 위해 힘이 드는거겠지요?

손날 상태에서 쭉 밀면.. 아까와 달리 작은 힘으로도 쑥 밀리는 것을 경험할 수 있습니다. 

선형도 내내 비슷한 원리라고 생각하시면 됩니다. 팔의 근육을 엔진이라고 생각해 보시고..

주먹이나 손날을 배라고 생각하면 어떨까요..

이것에서 출발하여 또 여러가지를 생각해 보도록 합시다.. 

- 부력과 선형의 관계.. 

  배를 생각해 보기 전에.. 비행기를 생각해 볼까요.. 

 

  비행의 원리.. 비행 힘의 작용.. 등으로 검색하면 대개 이런 그림을 볼 수 있습니다. 

 

  바로 수평으로는 비행기를 앞으로 미는 엔진에서 나오는 추진력.. 공기와 부딪치면서 생기는 저항력.. 

  수직으로는 비행기를 위로 뜨게 하는 양력.. ( 양력에 대해서는 전에 설명해 드렸죠.. ) 그리고 중력입니다. 

   이 4가지 힘의 작용을 조절하여 비행기는 날아가게 되죠.. 각각의 힘은 전부 상관관계가 있습니다. 

   그럼 선박은 어떨까요.. 

    

   배나 비행기나 비슷한 방법으로 생각해 볼 수 있습니다. 어자피 유체를 타고 나가기 때문인데요. 

   

  저는 이정도로 설명드릴까 합니다. 

  각각 말씀을 드리자면 추진력은 엔진의 힘 이 되겠구요. / 저항력은 그에 반하는 물이라는 유체의 저항이 될 것입니다. 

  중력은 곧 배의 무게인데.. 결국 무게란 것은 중력에 의해 생기는 것이겠구요.. 

  부력은 물을 얼마나 밀어냈느냐 혹은 밀어낼 수 있느냐의 척도 입니다. 

  여기까지 이해가 가시지요..

  여기서 가만히 생각해 보시면 사실 수직이냐.. 수평이냐만 다를 뿐이지 결국 쌍쌍이 같은 개념인것을 알 수 있습니다. 

 비행기도 마찬가지구요.. 다만 힘의 방향을 어떻게 끌어내느냐.. ( 혹은 변환하느냐 ) 의 원리가 다를 뿐입니다. 

 일단 부력을 논하기로 했으니.. 중력과 부력을 보면.. 

 사실 추진력 & 저항 과 비교해 보면 뭔가 정지되어있는 느낌을 받습니다만. 저는 같다고 생각합니다. 

 즉... 배가 떠있다는 것은 배의 무게만큼 중력이 아래로 당기는데.. 선체가 저항을 하는 것이라는 것입니다. 

 즉 우리가 아는 흘수선 이라는 것은 중력과 배의 저항이 평행이 되는 선을 말하는 것이라고 생각하면 되겠습니다. 

 만약 배에 계속 무게가 실린다면?.. 그럼 중력이 계속 끌어당기는 힘이 커지게 될 것이고 그럼 배는 가라앉겠죠..

뭐 ... 이런 식입니다. 

 사실 아까 주먹을 말씀드린 것은 여기서부터인데요.. 원래 부력은 어떤 입체가 물에 뜨면서 물을 밀어내는 정도가 되겠습니다만..

 저는 이것을 중력이 끌어당기는 힘에 대해 그 입체가 물에 저항할 수 있는 힘의 최대치라고 바꾸어 말씀드린 것입니다. 

 이런 개념으로 아까 주먹 실험을 생각해 보면.. 밑면이 넓은 주먹은 팔에 힘이 많이 들어갔었고.. 

 손날은 그냥 쑥 들어갔었지요.. 결국 이 힘을 부력으로 생각하자면.. 배의 선형이 평평하면 평평할 수록 

 더 큰 부력을 가지게 되고 날카로우면 날카로울 수록 적은 부력을 가진다고 볼 수 있겠습니다. 

 그럼 이것은 어떠한 관계가 있을까요.. 

  배라는 것은 물에 떠 있어야 하는것이죠?..

  배를 설계할 때 보통 작은 배는 선폭도 그리 넓지 않습니다. 그럼 선폭이 좁은 상태에서 충분한 부력을 가지려면.. 

  선체가 아래로 너무 뾰족하면 안됩니다... 최소한 선미는 거의 평평한 모양새로 가는 경우가 많습니다. 

  ( 뒤쪽에 엔진이 걸리니 특히 부력이 커야 합니다. )

 

다음 해양보트 클럽 돌돔님의 자작보트 해양호 하부입니다. 

전장이 3.9m 정도 되는 소형보트이고 카톱 및 저마력 보팅을 위해 1.4 미터 의 선폭을 가지고 있는 만큼 

후미 부력확보와 롤링 감쇄를 위해 뒷면은 거의 평자입니다. 

제 405 보트의 하부로 거의 비슷하고 선폭이 1.7 정도로 넓습니다. 

선폭과 출력의 관계는 나중에 말씀드리겠지만.. 해양호는 9.8로 가는 보트이고.. 제 405는 30마력이 최적입니다. 

 그럼 극단적으로 부력확보를 위해 바닥이 평평하면 좋겠네요!!!

 라고 생각하면 거의 뗏목이 될텐데요.. 뗏목이 뒤에 엔진을 걸어 파도치는 바다를 간다면 어떨까요....

상상에 맡기겠습니다. ;;;;

일단 파도를 가르고 배가 앞으로 나아가기 위해서는 헐이 V 혹온 W ( 쌍동선 ) 이건.. 날카로워야 합니다. 

그래서 전장-전폭 의 한계속에 가급적 헐을 깊게 만들려 하다 보니.. 부력이 모자르고... 그래서 배가 더 내려가는 만큼.. 

엔진 샤프트가 더 길어지는 것이겠죠..  보통 4미터 이상보트는 롱엔진을 쓰는데요.. 그만한 이유가 있는 것입니다. 

저는 아주  대표적인 요소들만 가지고 말씀드리고 있습니다만 실제 수많은 요인들이 유기적으로 작용을 하고 

그 관계속에서 최적의 설계를 찾아가는 것입니다. 

- 선수와 주행성

선수와 주행성의 경우는 아까 부력의 경우와 같지만 방향을 수직에서 수평으로 펼쳤다고 생각하시면 되겠습니다. 

주먹 실험의 결과도 그대로 적용이 됩니다. 

선수의 역할은 엔진의 추력을 받아 배가 원활히 나아갈 수 있게끔 유체를 잘 가르고 가는 것입니다. 

보통 선수에는 무게가 실리지 않으므로 부력보다는 가급적 저항을 덜 받게끔 생겨야 하겠지요.. 

아까 말씀드린 해양호의 선수입니다.  뒤쪽과 달리 상당히 날카롭고 깊습니다.  그만큼 파도를 째야 하고.. 

서해보다 높은 부산파도에 대응하기 위해서입니다. 

양산 현대보트의 선수부입니다. 

역시  비슷한걸 확인할 수 있습니다. 

지금 세팅중인 405 선수부입니다.  깊고 날카롭지요..  아마 거의 비슷한 모양새입니다. 

하지만 저 모양의 차이는 곧 주행특성에 엄청난 차이를 가져오게 됩니다. 

언젠가 말씀드렸던 에너지의 흐름의 차이가 발생하기 때문에 잔잔할때... 파도칠때.. 높은 파도가 칠 때 등등.. 

여러 여건에서 완전히 다른 모습을 보여주게 됩니다. 

물론 배라는 것은 직접 타보는 것이 제일이겠지만 지금까지 여러가지를 접목해서 보면 

이정도 상황에서 배가 이렇게 물을 타고 움직이겠구나.. 이 배보다는 저 배가 좀더 파도를 잘 째겠구나.. 

이런 판단들을 하실 수 있습니다. 

경우에 따라서는 현장의 여건으로 인해 더 특별한 선형으로 만들어지기도 합니다. 

가장 좋은 예가 일본 야마하의 와센 ( 和船 ) 인데요.. 우리나라 작업선.. 어선과 비슷합니다.  

이것은 링크로만 대신합니다. 워낙.. 그림이 많아지니.. 힘들어요.. 

http://www.yamaha-motor.jp/marine/lineup/j-boat/w14-19/

http://www.yamaha-motor.jp/marine/lineup/j-boat/w20-25/

위 두 링크는 와선의 전국판 카다로그입니다. (W 시리즈가 와센입니다.)

http://www.yamaha-motor.jp/marine/lineup/j-boat/nj16-26/

http://www.yamaha-motor.jp/marine/lineup/j-boat/nw19-24/

위 두 링크는 비슷한 길이의 홋가이도(북해도) 판 카다로그입니다. 

선수를 보시면 북해도용 쪽이 많이 올라간 것을 볼 수 있습니다. 북해도 쪽이 더 파고가 높고 거칠기 때문인데요.

선수가 많이 올라와 있다면 높은 파도가 와도 물이 넘치거나 확 떠버리지 않고 맞받아 째면서 갈수 있을 겁니다. 

보시고 상상력을 발휘하시면.. 충분히 이해가 가능하신 부분입니다. 

그럼 아까와 같이 또 극단적으로 생각하면.. 선수가 뾰족하고 높으면 좋겠네요!!!

하지만 배라는 것은.. 전체적으로는 알맞은 부력이 필요하고 제한된 길이 내에서 보다 많은 적재공간이 있어야 하고.. 

여러가지로 많은 필요.. 그에 따른 제약들을 고려해야 합니다. 

얻는게 있으면 잃는게 있는.. 제로섬 같은 것이죠.. 

그래서 어느배가 좋고 어느배가 나쁘다.. 이렇게 쉽게 단정할 수는 없는 것입니다. 

언젠가 말씀드렸듯.. 쓰는 사람의 용도와 어디서 쓸 것인지 등.. 모든 여건을 고려해서

이것이 나의 목적에 맞는다.. 아니다 .. 이렇게 구분이 되어야 정확한 것이 되지 않을까 생각합니다. 

벌써.. 두시간 반 째.. 밤이 너무 깊었습니다. 

다음시간엔 계속 이어 

- 선폭과 주행의 관계...

- 선형과 롤링의 관계.. 

등에 대해서 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다. 

졸필 읽어주셔셔 감사합니다. 

이상입니다. 

라덴氏입니다. 

공부하던 연습장을 공개한다는 것은 무척 창피하기도 하고 한편으로 귀찮은 일이기도 합니다. 써야 하니깐요..

영웅심리도 아니고.. 장사꾼의 이미지 관리도 아닙니다... 그냥 쓰는겁니다. -.-;;

단지 누군가 보고 좀더 도움이 되신다면 좋은거구용. 같은 고민을 한사람이라도 덜 하기 바랄뿐입니다. 

요즘은 자동저장 기능이 생겨서 그렇게 좋을 수가 없습니다. 쓰다가 닫고 또 쓰고 할 수가 있어서요. 

저처럼 짬내서 쓰는 사람에게는 너무 좋은 기능!!

오늘도 수많은 오타가 나올것 같지만..이해하시리라 믿고.. 오늘도 출발합니다.

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오늘은 지난시간의 보론으로 시작하겠습니다. 

1. 소금쟁이가 물에 뜰 수 있는 이유는 몸이 가볍기도 하지만 다리의 수많은 털이 표면장력을 최대한 받기 때문에 

    가능한 일입니다. 일반적으로 표면장력은 유체에 접하는 표면적에 비례해서 커지게 됩니다. 

2. 제가 설명하면서 에너지 운운하는 것은 그 상황에서 벌어지는 역학적 관계를 수식으로 풀어 설명하거나 

    계산할 수 없기 때문입니다. 즉.. 무식해서 그런거지요.. 다만 배가 나아가는 과정이 곧 수없이 다양한 에너지의

    충돌로 이루어지고 있고.. 그중에서 우리가 익히 이해하고 있는 몇몇 대표적인 현상으로부터 출발하는 것입니다. 

    지하철을 타러 내려갈 때.. 1번 입구로 갈 수도 있고.. 3번 입구로 내려갈 수 있는 것 처럼...

3. 태초부터 과학이란 가설과 증명의 연속이었습니다. 어느 가설과 입증방법이 틀렸다면 또다른 가설을 세우고

  

    이를 입증하고.. 그렇게 발전해 온 것이죠.. 그런 측면에서 제 글들은 매우 저급한 과학에 속합니다..

    제가 쓰는 것들이 진리가 아닐 수 있습니다. 단지 이해의 난이도를 좀더 낮추어 보자 하는 시도이니..

    그렇게 생각해주시고 틀린게 있으면 말씀 해주시기 바랍니다.  

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오늘은 뻘설로 스타트를 합니다. 

일전에 아웃보드 말씀드릴 때도 저는 에너지라는 개념을 언급한 적이 있습니다. 

아웃보드 모터가 휘발유를 때우면 대부분 추력으로 변환되고.. 일부는 열로 바뀔겁니다. 

냉각수를 덥혀주겠죠....  그럼 그 추력 ( 미는힘 ) 은 어떻게 될까요.. 

엔진이 선체를 밀면 일부는 선처를 앞으로 이동시킬 것이고.. 일부는 선체를 들어올릴겁니다. ( 부상판의 효과 )

또 일부는 파도를 쪼개는데 쓰일 것이구요.  배가 앞으로 나가면 저항을 받으면서 또다른 물결을 만들어낼겁니다

( 마찰저항과 조파저항이 있어요 )

엔진이 정지해 있다면 파도의 힘을 받겠지요. 종으로 받으면 아마 말을 탈 것이고.. 횡으로 받으면 롤링을 할겁니다. 

왜 이런 말씀을 드리냐 하면.. 

배라는 것이 그러한 에너지의 순환의 한 부분이 되는 것이라는 것을 말씀드리는 것이고 

배의 선형은 그러한 에너지 순환의 형체 및 특성을 결정지어준다는 것을 말씀드리고 싶은것입니다. 

쉽게 이야기하면 배의 모양은 주행의 특성을 대변한다고 것과..

그런 만큼 보트란 어느것이 좋다 나쁘다.. 나의 용도와 맞느냐 아니냐.. 라고 말하는게 맞지 않나.. 싶습니다. 

 다들 각자의 용도와 특징이 있을 뿐이죠.

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지난번에는 표면장력과 부력을 말씀드렸던것으로 기억합니다. 

사실 배의 선형, 무게, 추력의 크기 등.. 모든 요소를 다 생각하면 머리가 많이 아픕니다. 

우리는 단지 배 모양을 보고 어떻게 갈 것이다 예측만 할 수 있으면 됩니다.

전번 이슈는 원리를 이해하는데 대한 개념을 말씀드렸습니다만.. 

오늘은 마찰저항과 조파저항에 대해 말씀드려보겠습니다. 

위 두가지 개념은 배에 대하여 공부해 보신 분이라면 다들 알고계신 개념이기에 간단히 이해하는 수준에서 

말씀드리겠습니다. 

마찰저항은 네이버 사전에서는 아래와 같이 이야기하고 있습니다. 

"마찰저항은 선체가 수중을 진행할 때 선체와 물이 접하여 있는 모든 면에 물의 부착력이 작용하여 선박의 진행을 방해하는 힘을 말한다. 이 저항을 감소시키기 위해서는 접촉면적의 감소 및 선체의 청결유지가 필요하며, 최근에는 특수 페인트를 많이 사용한다.

②항행하는 선박의 근처 물을 살펴보면, 선체 표면과 접하고 있는 물은 선박과 함께 움직이며, 그보다 조금 떨어져 있는 곳의 물은 선체 표면 근처의 물보다는 움직임이 작다는 것을 알 수 있다. 그리고 선박과 아주 떨어진 곳의 물은 선박의 움직임과는 상관없이 전혀 움직이지 않음을 알 수 있다. 이러한 현상은 물이 가지고 있는 점성에 기인한 것으로서, 선박의 움직임과 함께하는 물과 전혀 움직이지 않는 물의 경계를 경계층이라고 부른다. 경계층 내의 물은 선박의 움직임에 따라 운동하며, 그 운동 에너지는 물체의 움직임에 따라 발생하는 마찰력과 동일한 개념이기 때문에 이러한 선박 저항 요소를 마찰저항이라 한다. 마찰저항은 저속선의 경우에 전체저항의 70~80% 정도에 이르고, 고속선에서도 40~50%를 차지할 정도로 전체 저항 중에 가장 큰 성분이다."

일단 활주를 가정했을 때 두 보트가 수면에 닿는 면적 ( 절대적 비교는 어렵습니다. ) 비교해 보면.. 

이정도로 예상할 수 있습니다. 

물론 엔진에 따라 조금씩 달라질 수 있지만 같은 길이에 같은 마력이라면 활주시 수면에 닿는 면적은 고무보트가 더 

넓고 저항을 많이 받습니다. 만약 같은 조건으로 주행하고자 한다면 좀더 세게 밀어주어야 합니다. 

콤비의 경우 고무보트보다는 훨씬 나은 주행을 보여주지만 양옆 튜브로 인해 역시 FRP보다는 저항을 받는 편이구요.

( 정말로.. 이상적인건 이런 식이겠죠?  거의 배가 엔진에 매달려서 가는.. 

  다만 끝가지 보세요 ^^ 바다에서 배스보트를 운영하기 어려운 이유이기도 합니다. )

특히 해외의 경우 콤비보트의 튜브를 가급적 얇게 하고 헐을 깊게 하는쪽으로 가고있는데 비해 

국내의 경우 일단 튜브빵은 무조건 크고봐야 한다는 인식이 큰것 같습니다.  일단 기본 50cm는 가지고 가야 한다는 인식이 크죠..

그래서 작은 사이즈의 경우 사실상 운용하는데 있어 필요한 출력을 생각하면 FRP에 비해 좀더 큰 힘이 필요합니다. 

튜브 직경이 큰 쪽이 안전이나 부력상 잇점이 있지만 그만큼 저항이 커지는 것도 생각을 해야 합니다. 

어느쪽이 옳고 그르다는 문제가 아니라 특성이 다르게 나온다는 것으로 생각하시는게 맞습니다. 

서두에 말씀드렸듯.. 배라는 것을 에너지 순환의 한 과정중에 있고.. 그 형태와 특성이 다를 뿐이라는 것.. 

그래서 이를 극복하고자 쌍동선이 소형화되어 나오기도 합니다.  ( 개인적으로 쌍동선형을 좋아합니다. )