가변 피치 프로펠러 시스템

이 구간 운항 시에는 좁은 해협, 암초, 빙하등 열악한 운항 조건을 직면하게 됩니다. 발트해의 수역과 인근의 북극 지역은 대개 연중 내내 빙하로 덮여 있어 안전한 구간 횡단을 위해 선박의 항로수를 제한할 수밖에 없습니다.

이러한 이유로 이 지역을 운항하기가 상당히 어렵기 때문에, 그 여정에서 살아남을 수 있도록 특수 내빙 등급 표준에 따라 선박을 설계해야 합니다.

발트해 운항을 위한 선박 건조

Lady Hanneke가 바로 그런 선박 중 하나입니다. 네덜란드에 기반을 둔 선박 회사 Wijnne Barends가 운행하는 선박들은 거의 항상 얼어붙어 있는 러시아 북부 아르한겔스크의 북극 지역과 상트페테르부르크 구간을 항해합니다. 그렇기 때문에 해당 회사가 운행하는 선박은 기타 선박과는 차별화되는 기능을 갖춰야 합니다.

Lady Hanneke의 기관장 Roman Bobrov는 “일반적으로 북유럽과 러시아를 항해합니다. 기상 조건에 따라 항해 기간은 9-10일 정도 됩니다. 겨울에는 특정 항구들 특히, 아르한겔스크에 빙하가 많습니다. 따라서 선체, 키 및 프로펠러를 보호할 수 있는 내빙 등급의 선박을 제조해야 합니다. Lady Hanneke는 내빙 1A 등급입니다.”라고 설명합니다.
Lady Hanneke와 같은 선박은 이러한 추가적인 보호 기능 덕분에 쇄빙선의 도움을 받아 겨울에도 발트해를 운항할 수 있는 성능을 갖추고 있습니다. 그러나 이 경우 속도와 효율성을 유지하면서 추가적인 무게를 감당할 수 있는 동력이 필요합니다. Wijnne Barends는 바르질라 측에 관련 해결책을 요청했습니다.

바르질라의 차장 Luuk Hijlkema는 “Wijnne Barends는 주로 빙하 지역에서 선박을 운항하고 있어 상당한 법적 책임과 연료 효율성을 필요로 합니다. 따라서 바르질라에게는 매우 중요한 고객입니다. 신뢰할 수 있는 선박을 운행하기 위해서는 그러한 요소들이 필수적입니다. 더불어, 향후 온실가스 기준을 준수하는 것 또한 매우 중요합니다.”라고 강조합니다.



환경에 민감한 구역 항해

특히 발트해의 환경을 고려하는 Wijnne Barends에게는 온실가스배출(GHGs) 감소가 매우 중요한 요소입니다. 이 지역에는 다양하고 독특한 동식물군이 서식하고 있기 때문에 세계에서 가장 엄격한 환경 기준이 적용됩니다. 따라서 이 지역을 운항하는 선박들은 배출 점검을 받아야 하며 탄소 배출량을 최소화해야 합니다.

그러나 대부분의 선주들과 선장들은 보통 속도를 유지하면서 배출을 줄이는 것이 어렵다는 것을 알고 있습니다. 연료 효율성이 높으면 속도가 감소하고 결과적으로 노선의 수익성에 지장을 초래합니다. 바르질라는 이러한 모든 사항을 고려하여 Wijnne Barends의 요건에 부합하는 솔루션을 도출했습니다.

Hijlkema 차장은 “Wijnne Barends는 처음에는 상트페테르부르크 항구 당국의 2000 kw 프로펠러 요구에 대응할 수 있는 선박 솔루션 개발을 의뢰했습니다. 그 과정에서 바르질라는 완벽한 해양 시스템 통합 업체로서의 경험을 토대로 실제 필요한 동력은 절반뿐임을 깨달았습니다.”라고 그 당시를 회상했습니다.

Hijlkema 차장은 또한 “바르질라는 시스템 통합 방식으로 선박의 작동 상황을 파악할 수 있도록 엔진에서 프로펠러까지 선박의 모든 측면을 바라보는 완벽한 추진축계 시스템 개발했고, 실시간 운항 조건에 부합하고 관련 문제를 해결하는 솔루션 역시 개발했습니다.”라고 덧붙였습니다.



통합 축계 시스템


바르질라의 가변 피치 프로펠러(CPP)는 이러한 난관을 해결하는 데 최고의 솔루션임이 입증되었습니다. 유체 역학적 설계로 추진 효율성을 개선함으로써 속도를 개선하고 연료 소비를 줄이며 선박 운항 성능도 개선했습니다.

통합 추진시스템의 적용을 통해 Lady Hanneke에 CPP, 속도를 줄이지 않고도 연료 효율성을 개선할 수 있는 엔진 에코 모드, 다양한 부하 변화를 처리함으로써 선박이 일정한 부하를 처리할 수 있도록 하는 배터리 팩, 엔진 작동과 수명을 개선하는 독특한 기어박스 솔루션을 비롯한 최첨단 솔루션을 장착했습니다.

Bobrov 기관장은 “가장 중요한 부분은 바로 엔진의 에코 모드입니다. 엔진이 낮은 RPM으로 작동할 수 있어 연료 효율을 개선합니다. 그 결과, 속도를 줄이지 않아도 동일한 용량의 기타 선박에 비해 연료 효율성이 높습니다.”라고 설명합니다.

그는 또한 “빙하 속을 항해하면서 추가 동력이 필요할 때는 항상 보조 엔진을 연결할 수 있기 때문에 더욱 융통성이 있습니다. 따라서, 현명한 연료 소비를 할 수 있고 가급적 에코 모드를 사용함으로써 비용과 연료 절약은 물론 자연도 보호할 수 있습니다.”라고 강조합니다.

그 결과 대단한 성공을 거두었습니다. 연간 약 45톤의 연료가 절약되었고 이산화탄소 배출도 145톤 줄이면서 기타 유사 설계의 선박에 비해 대략 4%의 연료 절감을 달성했습니다. 또한 추진 장치에 비교적 소형 엔진을 사용한다는 장점도 있습니다.

Bobrov 기관장은 “CPP 시스템을 통해 쉽게 속도를 조정할 수 있어 악천후 속에서도 비용 절감은 물론 시간도 절약할 수가 있습니다.”라고 강조합니다.

바르질라의 CPP와 기타 관련 기술들은 현재 Lady Hanneke와 동급의 기타 선박 6척에도 도입되어 발트해에서 해양 운송 및 무역의 새로운 시대를 주도하고 있습니다.

Bobrov 기관장은 “바르질라와 협력하게 되어 기쁩니다. 바르질라는 갑자기 발생한 문제점도 언제나 신속하게 해결합니다. Wijnne Barends와 바르질라는 훌륭한 팀입니다.”라고 마무리했습니다.