ice breaker 쇄빙선

ice breaker 쇄빙선

 

쇄빙선은 해빙(海氷)을 깨는 배이며, 내빙선은 얼음이 떠 있는 바다를 항해할 수 있는 배를 말한다. 쇄빙선은 선체의 무게로 해빙을 눌러서 깨며, 그러므로 배의 선수가 둥그스름하고 수면과 만나는 각이 20° 정도로 보통 배에 견주어 작다. 현재 쇄빙선 가운데 가장 큰 쇄빙선은 러시아 ‘북극’호로 길이 148 m, 폭 30 m, 총 배수량 24000톤에 75000마력의 엔진을 갖추었으며 최대 3 m의 얼음을 깰 수 있는 것으로 알려졌다. 쇄빙선은 쇄빙 능력에 따라 등급을 나눈다. 남빙양이나 북빙양이 해빙이나 총빙으로 덮이는 경우, 내빙선이나 쇄빙선이 없으면 항해하지 못한다. 내빙선은 선체의 늑골을 강화한 배이다.

 

 

 

 

 

 

 

쇄빙선의 원리

쇄빙선은 어떻게 2~3미터 이상의 두꺼운 얼음을 깨고 앞으로 나아갈까? 그것은 손으로 벽돌을 깨는 원리와 비슷하다. 맨손으로 벽돌을 깨기 위해서는 먼저 용기가 필요하다. 하지만 단지 손의 힘만으로 벽돌을 깨는 것은 고수나 할 수 있는 일이다. 무술의 달인이 아니라면 몸의 무게를 이용해야 한다. 벽돌을 내리치는 손에 몸무게를 실어야 하는 것이다.

벽돌을 내리치는 손위에 몸무게를 싣듯이, 쇄빙선은 빙판을 올라탄다. 그리고 그 무게로 얼음을 깨뜨린다. 얼음에 올라탈 수 있도록 쇄빙선의 선수각(Stem Angle: 선수부와 빙판이 이루는 각도), 즉 뱃머리와 빙판이 이루는 각도는 일반 선박에 비해 훨씬 작은 20도 정도이다. 작은 선수각은 깨진 얼음 조각을 배의 좌우로 밀쳐 내는 데도 유리하다. 
 

뱃머리가 얼음을 깨뜨리는 능력을 높이기 위해 무게중심이 앞 쪽에 오도록 설계하는 것은 상식. 따라서 뱃머리는 아주 두꺼운 강철판으로 대단히 무겁게 만들며 선실도 주로 앞쪽에 배치된다. 그런데 배가 빙판 위로 너무 올라서게 되면 어떻게 될까? 자칫하면 얼음판 위에 좌초하게 될 것이다. 이것을 방지하기 위해 뱃머리 아래에는 쇄빙선이 얼음판 위로 완전히 올라설 수 없도록 하는 장치가 달려있다.

쇄빙선은 다른 배들에게 길을 열어줘야 하므로 뱃머리가 넓지만 배 꼬리는 반대로 날렵하다. 이것은 깨어진 얼음 조각이 프로펠러에 끼지 않도록 하기 위해서다. 또 프로펠러는 덕트(Duct : 공기나 기타 유체가 흐르는 통로 및 구조물) 안에 집어넣어 보호되는데, 원형 덕트는 효율을 떨어뜨리지 않으면서도 추력(Thrust : 프로펠러의 회전 또는 가스분사의 반동에 의하여 생기는 추진력)을 증가시키는 역할도 한다.

쇄빙선은 옆면도 특수하게 설계된다. 얼음과 배의 몸체 사이의 마찰을 줄이기 위해 물이나 공기를 분사하는 장치가 있다. 하지만 얼음에 의한 압력을 피할 수는 없는데, 이를 위해 얼음과 부딪히게 되는 부분을 특별히 튼튼하게 만든다. 그리고 만약의 사고를 대비하여 기름 탱크와 같이 환경오염을 일으킬 수 있는 시설은 모두 2중으로 설계된다.

쇄빙선이 편편한 빙판만을 만나는 것은 아니다. 때로는 얼음이 겹쳐 쌓인 두꺼운 주1빙맥(Ice Ridge)을 만나기도 한다. 이때 빙맥이 쉽게 깨지지 않기 때문에 전진과 후진을 계속적으로 반복하여 깨뜨린다. 그리고 쇄빙선은 낮은 속도에서도 높은 출력을 가져야 하므로 강력한 엔진을 필요로 한다. 하지만 강력한 엔진도 너무 뜨거워지면 작동을 못한다. 따라서 적정한 온도로 유지되어야 하며, 이를 위해 냉각수가 쓰인다. 그런데 쇄빙선이 활약하는 곳은 기온이 영하 30도 이하로 떨어지는 곳이다. 때문에 쇄빙선에는 냉각수가 얼지 않도록 열을 가하는 장치 또한 필요하다.

우리나라도 이 쇄빙선을 이제는 만들수 있다고 합니다. ^^*

 

 

 

국내 최초 쇄빙선 아라온호

한국 최초의 쇄빙연구선(碎氷硏究船)으로 2006년부터 건조되기 시작하여 2009년 6월 11일 진수(進水)하였다. 남극 및 북극의 결빙지역을 포함한 전세계 대양역에서 해양연구와 양극 기지에 대한 보급 및 연구활동을 수행한다.

 

 

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