선체 속도란?
선체 속도(hull speed)는 배수형 선체를 가진 배가 효율적으로 낼 수 있는 이론상 최고 속도를 말합니다. 배가 물살을 가르며 나아가면 뱃머리(선수)와 뒷부분(선미)에서 각각 파도가 생깁니다. 속도가 점점 빨라져 배 스스로가 만들어 내는 파도의 파장이 수선 길이와 같아지는 순간, 배는 선수파와 선미파 사이의 골에 갇힌 듯한 상태가 됩니다. 이때부터 속도를 더 높이려면 출력이 기하급수적으로 늘어나기 때문에, 선체 속도는 활주(planing)하지 않는 대부분의 배에서 사실상의 속도 한계로 여겨집니다.
계산기 사용 방법
먼저 배의 수선 길이(LWL)를 측정하세요. 수선 길이란 배가 정지해 있을 때 실제로 물에 닿아 있는 선체의 길이로, 배의 전체 길이(LOA)와는 다릅니다. 이 값을 피트 단위로 입력하면, 계산기가 이론적 선체 속도를 노트(knots)로 알려 주고 mph(마일/시)와 km/h(킬로미터/시)로 변환한 값까지 함께 보여 줍니다.
공식 풀어 보기
가장 널리 쓰이는 공식은 다음과 같습니다.
$$\text{선체 속도(노트)} = 1.34 \times \sqrt{\text{수선 길이(피트)}}$$여기서 상수 1.34는 심해에서 중력파가 움직이는 물리 법칙을 해상 단위(노트·피트)로 표현한 값입니다. 수선 길이가 길수록 더 길고 빠른 파도를 만들 수 있기 때문에, 일반적으로 큰 배가 더 빠른 것이죠. 다만 이 관계는 제곱근에 따라 정해지므로, 수선 길이를 두 배로 늘려도 선체 속도는 100%가 아니라 약 41% 정도만 빨라집니다.
계산 예시
수선 길이가 36피트인 요트를 예로 들어 보겠습니다. \(\sqrt{36} = 6\)이므로, 선체 속도 $$= 1.34 \times 6 = 8.04\,\text{노트}$$가 됩니다(약 9.25mph, 14.89km/h). 이 값은 좋은 조건에서 배가 무리 없이 항해할 수 있는 대략적인 속도를 알려 줍니다.
자주 묻는 질문
배가 선체 속도보다 빠르게 갈 수 있나요? 가능합니다. 활주형 선체나 매우 가벼운 배수형 설계는 자신이 만든 선수파를 타고 넘어가 선체 속도를 초과할 수 있지만, 그만큼 훨씬 큰 출력이 필요합니다.
LOA와 LWL 중 무엇을 써야 하나요? 항상 수선 길이(LWL)를 사용하세요. 선수나 선미에서 물 밖으로 튀어나온 부분은 정지 상태의 선체 속도에 영향을 주지 않습니다.
1.34는 언제나 정확한 값인가요? 아닙니다. 어디까지나 근사값입니다. 많은 설계자들이 선체 형태와 조건에 따라 대략 1.1에서 1.5 사이의 범위를 사용합니다.
