[Ask Hanwha] 뱅글뱅글 도는 돛이 배를 움직이는 방법은?

최근 해운업계에서는 선박 운항 시 발생하는 탄소를 줄이기 위해 다양한 기술을 도입하고 있습니다. 바다를 오가는 선박은 보통 탄소 배출량이 높은 화석연료를 태워 추진력을 얻는데요. 화석연료 사용은 줄이고, 대신 재생에너지인 바람을 이용한 친환경 돛, ‘로터세일’이 해운업계의 주목을 받고 있습니다. 돛은 전통적으로 섬유 기반 직물을 선상에 세워 넓은 면적으로 바람의 힘을 받아 강한 추진력을 얻기 위해 사용됩니다. 이와 달리 로터세일은 얇은 원통형으로 설계되어, 바람의 힘과 회전을 이용합니다. 회전하는 물체가 어떤 원리로 배를 앞으로 움직이게 하는 걸까요? 바람이 부는 환경 하에 회전하는 물체가 있을 때, 바람과 같은 방향으로 회전하고 있는 면에서는 바람의 흐름이 원활해지고, 역방향으로 회전하는 면에서는 바람의 흐름이 지연됩니다. 그리고 바람의 흐름이 원활한 곳에서는 저기압, 바람에 저항하는 곳에서는 고기압이 만들어집니다. 이후 공기의 분자들이 밀도가 높은 고기압에서 밀도가 낮은 저기압으로 이동하는 흐름이 생겨 회전하는 물체에는 저기압 방향으로의 리프트 포스(양력)가 발생 합니다. 이러한 현상을 ‘마그누스 효과’ 라 부릅니다. 마그누스 효과는 야구나 축구 같은 스포츠 경기에서도 자주 볼 수 있는데, 공에 회전을 걸어 이동 방향을 트는 기술의 원리라고 생각하면 이해가 쉽습니다. 선박의 경우 배 측면에서 바람이 불어올 때 원통이 회전하며 고기압과 저기압 구간이 만들어지고, 저기압 방향으로 힘 이 발생해 배에 추진력 을 더하는 것이죠. 전통적인 돛은 배의 뒷바람을 이용했다면 로터세일은 배의 양쪽에서 부는 바람을 모두 활용할 수 있어 활용도가 더 높습니다. 기후위기가 심각해지면서 전 세계적으로 탄소배출 감축에 대한 규제와 소비자 요구가 강화되고 있습니다. 이에 따라 해운업계에서도 친환경 선박에 대한 수요가 증가 하고 있습니다. 궁극적으로는 탄소 배출이 전혀 없는 암모니아와 같은 대체연료의 도입이 필요하며, 관련한 기술 개발이 진행되고 있습니다. 하지만 기술의 완성도와 경제성 측면에서 대체연료를 당장 도입하기는 어렵습니다. 로터세일과 같은 친환경 보조 추진 솔루션 이 주목받고 있는 이유입니다. 한화는 로터세일 외에도 엔진 회전으로 에너지를 만들어 선내에 전력을 제공하는 샤프트 제너레이터, 선박 밑면에 공기를 주입해 마찰을 줄여 추진 효율을 높이는 공기윤활시스템, 일기예보를 분석해 최적의 항로를 찾아 연료 사용을 줄이는 웨더 라우팅, 로터세일처럼 양력으로 보조 추진력을 얻는 윙 세일, 선상 탄소 포집·저장 장비, 저항이 적은 선체를 설계하는 AI 기술 등 다양한 친환경 선박 솔루션 을 제공·개발하며 해양 탈탄소를 향한 기술 혁신의 항해 를 이어가고 있습니다.