천하의 네이비 실이라도 수면에 항적을 남기는 보트를 탄다면 은밀한 침투는 물 건너간 것이다. 그리고 보트가 계속 요동치는 바람에 해안에 도착했을 때 등이 아프고 장기에 손상을 입는다면 전투력은 더욱 떨어질 것이다. 하지만 지금 소개할, 선체 설계 역사에 한 획을 긋는 새로운 유선형 디자인의 보트를 사용하면 병사들은 아무 흔적 없이 파도를 뚫고 무사히 해안에 도착할 수 있다.


칼 모양의 선체… 은밀하고 효율적인 항해


항공우주공학자인 A. 칼데론은 아메리카 컵 보트 경주에 사용할 고속 요트 설계를 실험하면서 항력을 줄이고 연료를 절약하는 방법을 연구하기 시작했다. 즉 보트의 이물, 측면, 고물 주변에서 발생하는 반류(伴流)를 줄여 더욱 빠르게 항해할 수 있도록 하는 것.

반류란 유체 속을 물체가 운동할 때 물체 뒤쪽에 나타나는 흐름을 말한다. 강이나 바다 위에서 운동하는 배 뒤에서 쉽게 볼 수 있다. 운동하는 물체의 속도가 느릴 때는 흐름이 안정적이지만 속도가 빨라지면 반류가 불안정해져 소용돌이가 생긴다.

칼데론이 설계한 선체의 이물은 날카로운 V자 형태로 생겼는데, 마치 칼로 물을 가르듯 반류를 보트의 옆과 아래로 분산시켜 거의 모두 없앤다. 나무와 유리섬유로 만든 6m 길이의 선체로 사전실험을 해본 결과 칼데론의 극(極)유선형 선체는 아메리카 컵 보트 경주에 참가하는 보트들보다 항력이 28~38%나 적었다.

이는 연비가 30%나 향상된 것과 마찬가지라고 칼데론은 설명한다. 또한 1.2m 높이의 파도를 받아도 요동치지 않고 항해가 가능하다. 하지만 이 설계는 아직 성능이 입증되지 않았다.

프린스턴 대학의 유체역학 연구자인 루이지 마티넬리는 초기 연구결과가 매우 고무적이라고 말하면서도 이 보트가 저속으로 항해할 때도 효율성을 발휘할 수 있을지에 대해서는 의문을 나타냈다.

그는 “칼데론은 보트의 이물 반류를 감소시키는데 중점을 두었다”면서 “이 개념의 타당성을 증명하기 위해서는 더 많은 실험자료와 컴퓨터 시뮬레이션이 필요하다”고 말했다.

올 하반기 칼데론이 운영하는 아음속 선체 회사는 보다 강화된 강도와 안전성을 확보한 30m 길이의 시제품을 만들 계획이다. 기술이 발전된다면 이 회사는 이 보트를 근해 시추 회사에 판매할 계획이다.

악천후가 발생할 경우 비상용 연락선으로 사용토록 한다는 것. 또한 6m 높이의 파도를 뚫고 시속 88km로 달릴 수 있는 길이 30~90m의 군용 및 경찰용 버전도 만들 예정이다.

1. 극유선형 선체

선체는 이물 부분에서 칼로 자르듯 물을 반으로 가른 후(A) 평평하고 홀수가 낮은 고물로 보낸다(B). 홀수란 선박이 수중에 안전하게 침하하는 선을 의미한다. 이물에서 흘러온 물은 고물을 밀어 올려 이물이 항상 물속에 닿게 하고 뱃머리가 요동치는 일 없이 파도를 가를 수 있게 한다.

2. 스텔스 모드

스텔스 폭격기의 동체처럼 생긴 군용 모델 XTH-170은 수면에 노출되는 부분이 4면형으로 돼 있어 레이더에 감지되지 않을 뿐만 아니라 측면 및 후면에 반류가 생기지 않는다.

3.탐지되지 않는 모터

기존 선체에 비해 연료 효율이 30% 이상 우수하기 때문에 앞으로 나올 모델에는 더욱 작고 열과 소음을 덜 발생하는 모터를 탑재, 적외선 및 음향탐지 장비에 발각될 확률을 낮출 것이다.