선박 속도 계산기

계산 입력

수선장 길이 (피트)

결과

최대 선체 속도

6.7

노트

속도 (mph)	7.71 mph
속도 (km/h)	12.41 km/h

선박 속도 계산기란?

이 계산기는 배수형 선체(displacement hull) 선박의 최대 선체 속도(hull speed)를 추정합니다. 선체 속도란 배가 물을 가르며 나아갈 때 스스로 만들어 내는 파도 때문에 생기는 실질적인 속도 한계를 말합니다. 속도가 빨라질수록 뱃머리가 만드는 파도(선수파)의 파장도 함께 길어집니다. 이 파장이 배의 수선장 길이와 같아지는 순간, 선체는 파도의 골에 갇혀 엄청난 추가 동력 없이는 그 골을 빠져나오기 어려워지는데, 바로 이 지점이 선체 속도가 됩니다.

사용 방법

먼저 배의 수선장 길이(LWL)를 피트(feet) 단위로 측정하세요. 수선장 길이는 갑판 전체 길이가 아니라, 짐을 실은 상태에서 실제로 물에 닿는 선체의 길이를 뜻합니다. 이 값을 입력하면 이론상 최대 선체 속도가 노트(knots) 단위로 계산되며, 시속 마일(mph)과 시속 킬로미터(km/h)로 환산한 값도 함께 표시됩니다.

공식 풀이

조선공학에서 널리 쓰이는 고전적인 공식은 다음과 같습니다.

$$\text{속도(노트)} = 1.34 \times \sqrt{\text{LWL}}$$

여기서 LWL은 피트 단위의 수선장 길이입니다.

상수 \(1.34\)는 심해 중력파의 물리 법칙에서 나온 값입니다. 이 공식은 전통적인 배수형 선체에 적용되며, 활주형 선체(planing hull)나 다동선(multihull)은 물을 밀어내는 대신 물 위로 떠오르기 때문에 이 한계를 넘어설 수 있습니다.

선체 속도에서는 뱃머리 파도의 길이가 흘수선 길이와 같아져 배수형 선체의 속도를 제한합니다.

흘수선 길이(LWL)는 선체가 물에 닿는 수평 거리로, 선체 속도를 정하는 핵심 값입니다.

계산 예시

수선장이 25피트인 요트를 예로 들어 보겠습니다. 25의 제곱근은 5이므로, 선체 속도는 $$1.34 \times 5 = 6.7 \text{노트}$$ 가 됩니다. 이는 약 7.71mph, 즉 12.41km/h에 해당합니다.

수선장(LWL)별 선체 속도

전형적인 배수량형 선체 속도 공식은 선박의 전체 길이가 아닌 수선장(LWL)을 사용합니다:

$$\text{선체 속도(노트)} = 1.34 \times \sqrt{\text{수선장(피트)}}$$

아래 표는 일반적인 수선장에 이 공식을 적용합니다. 노트는 1노트 = 1.15078마일/시 = 1.852km/h를 사용하여 다른 단위로 변환됩니다.

수선장(피트)	선체 속도(노트)	선체 속도(마일/시)	선체 속도(킬로미터/시)
10	4.24	4.88	7.85
15	5.19	5.97	9.61
20	5.99	6.90	11.10
25	6.70	7.71	12.41
30	7.34	8.45	13.59
35	7.93	9.12	14.68
40	8.47	9.75	15.69
50	9.47	10.90	17.54

30피트 수선장의 계산 예: \(1.34 \times \sqrt{30} = 1.34 \times 5.477 = 7.34\) 노트입니다. 그 결과를 변환하면 \(7.34 \times 1.15078 \approx 8.45\) 마일/시입니다.

선체 유형별 속도-길이 비 계수

공식의 1.34는 전형적인 중배수량형 선체의 속도-길이 비(SLR)입니다. 더 완전한 공식은 \(V = C \times \sqrt{\text{수선장}}\)이며, 계수 \(C\)는 선체 형태에 따라 달라집니다. 더 가볍고 세련된 선체는 자신의 파 열차가 방해하기 전에 전통적인 한계를 초과할 수 있습니다.

선체 유형	전형적인 계수(C)	참고
중배수량형	~1.34	전통적인 풀 킬 순양함과 고전 범선입니다. 선체는 이 속도 근처에서 자신의 뱃머리와 선미 파에 갇혀 있습니다.
반배수량형	~1.5	중간 정도의, 쉽게 추진되는 선체와 추가 동력으로 전통적인 한계를 약간 초과할 수 있는 일부 트롤선입니다.
가벼운 선체 / 핀 킬	~1.5–2.0	가벼운 배수량과 평탄한 선미 선형을 가진 현대 성능 범선으로, 부분적으로 들어올려지고 파 열차를 늘릴 수 있습니다.
활주형 / 다중선체	규칙을 초과	활주형 동력선과 다중선체는 자신의 뱃머리 파 위로 올라가거나 넘어갑니다. 선체 속도는 더 이상 이들을 제한하지 않으며 공식은 적용되지 않습니다.

더 높은 계수는 대략적인 지침으로만 사용하십시오 — 비배수량형 선체의 실제 최대 속도는 수선장만이 아니라 동력, 무게 및 선체 설계에 따라 달라집니다.

선체 속도 결과의 의미

선체 속도는 절대 속도 제한이라기보다는 부드러운 효율성 임계값으로 가장 잘 이해됩니다. 배수량형 선박이 이동할 때 뱃머리 파와 선미 파를 생성합니다. 파장은 속도에 따라 증가하며, 파장이 선박의 수선장과 일치할 때 선체는 자신의 파 봉우리 사이의 계곡에 정착합니다 — 대략 계산된 선체 속도입니다.

이 지점 아래에서는 필요한 동력이 속도와 함께 천천히 증가합니다. 선박이 선체 속도에 접근할 때 선미가 계곡으로 내려앉고 선박은 자신의 뱃머리 파를 효과적으로 올라가야 하므로 동력 요구량이 매우 가파르게 증가합니다. 중배수량형 선체의 선체 속도를 노트의 일부만 넘게 밀어붙이면 약간의 이득을 얻기 위해 엔진 동력이나 돛 힘의 큰 증가가 필요할 수 있으며, 이것이 엔진 크기 결정 및 효율적인 순항 속도 추정에 유용한 이유입니다.

이 한계는 절대적이지 않습니다. 활주형 선체는 그것을 벗어납니다: 충분한 동력을 가지면 파 계곡에서 벗어나 수면 위로 올라가 뱃머리 파 위를 타며, 그 이후 속도-길이 관계는 더 이상 이들을 지배하지 않습니다. 파면 서핑은 중배수량형 선체도 속도 길이 관계를 초과하도록 합니다. 이는 중력이 추가 추진력을 제공하기 때문입니다. 가볍고, 세련된 끝을 가진 배수량형 및 다중선체 설계도 \(1.34 \times \sqrt{\text{수선장}}\)보다 훨씬 높은 속도를 유지할 수 있습니다. 이들의 가느다란 선체는 더 작고 더 쉽게 추월되는 파 열차를 만들기 때문입니다.

실제 순항의 경우, 많은 소유자들은 계산된 선체 속도보다 약간 아래의 편안한 항해 속도를 계획합니다. 여기서 연료 소비와 운동은 동력 곡선의 가파른 끝에서보다 훨씬 더 쉽습니다. 항해 시간을 추정하려면 거리를 같은 단위의 순항 속도로 나누십시오.

자주 묻는 질문

배가 선체 속도보다 빠르게 달릴 수 있나요? 가능합니다. 활주형 선체, 파도를 타고 내려가는 서핑 효과, 또는 매우 강한 동력을 사용하면 한계를 넘을 수 있습니다. 다만 일반적인 배수형 선체에서는 효율 측면에서 넘기 힘든 강력한 벽으로 작용합니다.

전체 길이를 써야 하나요, 수선장 길이를 써야 하나요? 반드시 수선장 길이(LWL)를 사용하세요. 뱃머리와 선미에서 물 밖으로 튀어나온 부분은 선체 속도에 영향을 주지 않습니다.

왜 결과가 노트 단위인가요? 노트(시속 해리)는 해상에서 쓰는 표준 속도 단위입니다. 편의를 위해 mph와 km/h 값도 함께 보여 드립니다.