현대 수상함정 추진체계의 발전1-CODLAG​

◎현대 수상함정 추진체계의 발전1-CODLAG​

(type23의 등장과 하이브리드 추진체계의 실전 운용)

 

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요즘은 한물간 하이브리드카는 섬나라 일본이 최초로 상용화에 성공 시켰다면, 선박의 하이브리드 추진 체계는 섬나라 영국이 최초로 상용화하여 전력화하였다.

(물론 러시아가 조금더 빠르긴 한데, 원자력 추진체계에 입출항용 중유보일러가 추가된거라 진정한 의미의 하이브리드가 아니라고 봐야한다.)

오늘 글은 이 복합추진체계 CODLAG의 장점과 실제 채용예시를 살펴보겠다.

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*영국의 군축과 신조함정, 소련의 잠수함견제

 

 

CODLAG 추진체계

RR

 

소련의 핵잠수함을 견제하는데 중추적인 역할을 담당하는 영국 해군당국은 포크틀랜드 전쟁 이후, 노후화된 수상함을 교체하면서 축소된 국방비에서 최대한 효율적인(가성비 있는) 활용과 효과적인 대잠작전을 위해 소음을 줄일 것을 설계당국과 조선사에 요구를 하게 되었다.

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이때 탄생한 함정이 바로 Type 23듀크급 호위함이다.

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•소나의 특성​

해군 출신이나 음탐 쪽 분들은 잘 아시다시피 선박이나 플랫폼의 소음이 적을수록 노이즈가 감소하기에, 장착된 소나의 탐지능력과 탐지거리가 늘어나게 된다.

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그리고 액티브핑(음파를 쏘아 수중체를 탐지하는 방식)은 HMS등의 선체 부착소나에서 잘 쓰지 않는 기능이다.

음탐사의 감각에 의존할 뿐인데, 이 경우 노이즈가 적어야 효과적인 음탐이 가능하다.

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•영국의 재정난​

영국은 이미 포크틀랜드 전쟁 이전 경제적 어려움이 있었으나, 포크틀랜드 전쟁 이후에는 군축과 재정긴축으로 허리띠를 졸라매고 있었다.

영국은 당시 자동화와 연비개선을 통한 운용비용 감축이 절실했다.

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*Type 23 하이브리드 체계는 어떻게 작동하나​

Combined Diesel-Electric and Gas 대잠 작전을 위해 소음을 줄이기 위해서 최초로 하이브리드 추진체계를 채용하였다.

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4개의 디젤발전기와 2기의 RR제 가스터빈엔진을 장착한다.

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CODLAG는 4개의 발전용 디젤발전기와 2개의 전기모터, 1개 이상의 가스터빈엔진으로 이루어진다.​

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CODLAG은 COmbined Diesel-eLectric And Gas Turbine의 준말로 디젤일렉트릭 방식으로 디젤발전기에서 생산한 전기가 축전지에 공급되면 그 전기로 저속에서 PM모터를 가동하여 기동하고, 고속에서는 가스터빈엔진의 구동축을 추가로 기어박스어 연결시켜 고속으로 프로펠러를 회전시켜 가속을 하는 방식이다.

보통은 전기 모터로 추진가능한 최대 속도가 최고순항속도이다.(15~18kts)

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*CODLAG의 장점​

1. 소음감소​

진동과 소음을 유발하는 디젤발전기나 엔진을 CODAD나 재래식의 경우 함선 바닥에 설치해야하므로 그 진동과 소음이 함체에서 발산되는 단점이 있으나, CODLAG의 경우 디젤직결방식의 추진체계가 아니므로 디젤 발전기의 위치를 조금 더 윗쪽으로 올릴수 있어서 소음감소를 시킬 장비등을 설치할 공간이 생긴다.

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이는 대잠 탐지 효율이 상승한다는 뜻이며, 적 잠수함으로부터 피탐될 가능성이 줄어든다는 것이다.

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2. 공간활용​

디젤추진축에 연결될 경우 디젤발전기와 가스터빈엔진까지 한 공간에 위치해야 하지만, CODLAG방식은 디젤발전기의 위치를 자유롭게 위치시킬 수 있기에 장비의 효율적인 위치배정이 좀 더 수월해진다.

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그리고 전투함의 경우 디젤발전기를 다른 곳에 위치 시켜 무게를 고르게 분산시킬 수 있게 되므로, 함선피격시 데미지컨트롤에서 유리해진다.

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또한 발전기의 수를 CODAD대비(2축추진 기준) 감소시키는데, 이는 발전용디젤엔진 2대에 디젤엔진 4대에서 가스터빈엔진 1기와 디젤발전기 4기로 줄일 수 있다는게 장점이다.

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3. 연비개선과 예산 절감​

군대는 작전효율성을 위해 장비를 선택하며, 환경문제는 후순위가 되는 집단이다. 환경생각하다 작전망치면 죽음과 국방의 차질이라는 안보상 중대한 문제가 생기기 때문이다.

그렇기에 군대입장에서 유류비 등의 운용유지비의 절감은 오직 군의 작전역량을 확보하고자 하는데 목적이 있다.

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함정의 연비가 개선되어 연료소비가 감소하면, 이는 보급해야할 유류의 양이 감소하는 것이며, 함정에 연료대신 무장이나 센서류를 추가로 탑재할 수 있게 된다는 말이다.

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이 경우 보급비용이 감소하고, 이런 예산의 절감은 군의 예산 운용에 있어서 추가적인 장비도입에서 더 좋은 장비의 도입, 병력에 대한 복지를 확대하게 할 수 있고, 이는 군병력 사기 증진과 전력 강화에 도움이 된다.

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4. 효율적인 전력배분​

디젤직접추진 등의 방식은 발전용과 추진용발전기가 따로 있지만, 통합전기추진체계로 넘어가는 과도기의 방식인 CODLAG의 경우 디젤발전기로 전기를 생산할 때, 전기모터와 사용전력의 양에 따라 가동중인 발전기의 수를 조정할 수 있다.

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​*단점​

구조가 복잡해지고 부품 품목수가 늘어난다.

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기어박스가 너무 복잡하다고 한다. 이는 신뢰성의 저하의 원인이 될 수도 있다.

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*채용예

•영국​

Type 23호위함

 

퀸엘리자베스급 항공모함

 

 

유용원의 군사세계

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•미국

 

구글이미지검색

 

 

와스프급 8번함 매킨 아일랜드

아메리카급 LHA

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*관련회사​

영국 RR

미국 GE

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※다음에는 CODLAG에 관한 글로 뵙겠습니다.

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※글 참고 및 발췌

한국해군과학기술학회 Navy times 13호지

현SH의 무기이야기 (23형 듀크급 호위함)

bloghyeonhmilitary.tistory.com/62

23형 듀크급 호위함

※해당글은 네이버 전기차카페#전기차맛집 에 블로그 운영자가 기획연재 중인 글입니다.

https://cafe.naver.com/evkoreaplus

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