실해역 정보 활용, 이례적 신속한 개량, CO2감축효과 1.2%
NYK와 동사의 기술개발자회사인 MTI, 저팬 마린 유나이티드(JMU) 3사는 3월 8일 실 해역에서의 선박 프로펠러 작동상황을 분석해 보다 고효율화한 프로펠러를 공동개발했다고 발표했다.
JMU가 건조 중인 1만4000TEU급 컨테이너선 시리즈 취항선의 실 해역 데이터를 기반을 프로펠러를 개량해 내년에 준공될 예정인 동 시리즈선박 2척에 탑재한다는 것이다. 이는 일본내 해운과 조선의 긴밀한 협업에 의해 시리즈선의 건조기간 중에 이례적인 속도로 기술개발을 이루어내 관련업계의 주목을 받고 있다.
NYK는 현재 JMU에 1만4000TEU급 15척을 연속 건조 중이며, 이번에 프로펠러 개량을 통해 얻을 수 있는 CO2배출 감축효과는 1.2%로 예측되고 있다. 대형 컨테이너선 1척당 1년간 삼나무 11기가 흡수하는 CO2와 190세대분의 배출량 감축에 상당하는 효과로 동사측은 기대하고 있다.
기존의 프로펠러 개발은 수조에서 모형시험 결과를 기반으로 실선에서의 상황을 추정해 설계하는 것이 일반적이다. 그러나 이번 프로젝트에서는 지난해 7월 수에즈-로테르담간에 1주간 1만4000TEU급의 프로펠러 주변 물의 흐름을 관측했고, 그 결과를 프로펠러 설계 프로세스에 반영해 동형 시리즈의 신조선에 피드백했다는 점에서 주목할만하다.
추진효율 향상에서는 프로펠러 주변 물의 흐름과 캐비테이션이 포인트로 지적된다. 캐비테이션은 수중에서 프로펠러가 빨리 움직이면 압력이 떨어져 기포가 발생하는 현상을 말한다. 기포가 발생하면 거품이 꺼질때 프로펠러가 손상돼 성능이 떨어진다.
프로펠러 날개의 면적을 크게 하면 캐비테이션이 감소하는 손상 위험이 줄어들지만 프로펠러의 효율은 하락한다. 반면 날개 면적을 작게 하면 효율이 높아지는 반면 과도한 캐비테이션이 발생할 우려가 생긴다. 이같은 측면에서 이번 프로펠러 개량의 관건은 고정밀의 성능확인을 토대로 '안전'과 '효율'의 최적 발란스이다.
이번에 실시된 실선 계측에는 종래의 선수부에 설치한 초음파식 선속계를 세계 최초로 프로펠러 주위 관측에 사용하고, 내시경을 응용한 캐비테이션 관측장치와 함께 조합했다.
올 여름에는 프로펠러의 작동 상황을 보다 명확화하기 때문에 여러 다층형 유속계의 설체와 추력의 직접계측을 계획하고 있다고 회사측은 밝혔다.