위그선

위그선


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위그선(WIG船) 또는 지면 효과익선(Wing In Ground effect ship)은 구 소련이 개발한, 비행기를 닮은 모양에, 바다 위를 1미터 정도 떠서 고속으로 이동할 수 있는 선박 또는 항공기이다. 1990년대 후반 국제해사기구(IMO)에 의해 선박으로 분류됐다. 국제해사기구는 바다에서 고도 150m 이하로 움직이는 기기를 모두 선박으로 분류하고 있다.


지면효과란 항공기의 날개가 지면 또는 수면가까이 비행할 때, 날개와 지면사이에 공기가 갇혀 압력이 높아지는 현상, 날개의 익단와류의 강도가 작아지며 유도항력이 감소하고 양력이 증가하는 현상을 말한다. 비행기 형체의 기체가 해면에 닿을락말락한 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 비하여 더 큰 양항비를 가질 수 있어서, 비행성능이 향상될 수 있다. 또한, 고공을 나는 비행기처럼 높이 올라가지 않기 때문에 이륙하는 데 필요한 에너지가 절약되고 연료비가 적게 들면서도 배 등 수상을 운항하는 운행체에 비하여 획기적으로 빠르게 비행이 가능하다.


장단점


장점


10 m 높이의 높은 파도에서도 운항할 수 있다. 흔들림이 없어 배멀미가 없다.


공항 시설이 필요하지 않으며, 기존 부두 시설만으로 위그선을 이용할 수 있다.


표면효과(Ground Effect)를 이용해 바다 위를 5 m 정도 떠서 날아가는 선박이다.


위그선의 개발에는 고속선박 기술이 3분의 2, 항공기술이 3분의 1 정도의 비율을 차지한다.


기존의 선박은 시속 90 킬로미터 속도가 한계였는데, 위그선은 시속 500km 까지 속도를 낼 수 있다.


연료비가 기존 항공기의 절반 수준이다.


비행 고도가 낮아서 비상시 여객 안전 확보에도 유리하다.


단점


이륙 이전에 일단 물 위를 시속 150∼170km로 달려야 한다. 따라서 물과 비행체 사이의 상호작용으로 인하여 hump drag가 발생하며 이를 극복하기 위하여 과다한 동력장치나 이륙보조장치들이 필요하다.


크기가 작은 비행체가 낮은 고도로 비행할 때 파도로 인하여 날개 아래면의 형상이 수시로 바뀜으로 날개의 비행성능이 저하되고 안정성이나 가항성이 감소될 수 있다.


높은 양항비로 인하여 우수한 비행성능을 가질 수 있는 반면, 날개의 종방향 안정성이 매우 나빠 이를 개선하기 위해서는 오히려 날개의 비행성능이 떨어지는 형상의 주날개를 가지던가 큰 항력을 유발하는 넓은 면적의 꼬리날개를 가지게 된다. 이로 인하여 오히려 비행성능이 감소될 가능성이 있으며 이는 경제성을 떨어뜨리게 된다.


연근해나 도서지역에 활용가능한 비행체나 아직 경제성 문제로 사업이 지연되거나 중단되는 경우가 많다.



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