사실 최대 5m 높이로 떠서 수면 위를 날아가는 위그선은 국제해사기구IMO(International Maritime Organization)와 국제 민간 항공 기구(ICAO: International Civil Aviation Organization)의 협약에 의해 배로 분류되긴 했지만 움직이는 원리는 오히려 비행기와 닮은 점이 많다. 특히 날개에서 양력(lift)을 일으켜 공중에 떠서 고속으로 날아갈 수 있다는 점에서 비행기와 다를 바 없다. 차이가 있다면 비행기와는 달리 ‘해면효과’ 를 최대한 활용한다는 것이다. 해면효과란, 날개가 해면과 가까울 때, 날개 밑의 공기가 갇히는 현상 때문에 양력이 평소 보다 더 많이 발생하는 현상을 말한다. 사실 위그선은 해면효과가 없다면 비행기처럼 떠 있는 것이 불가능 하다. 물론 비행기도 수면이나 지면 가까이 낮게 날게 되면, 위그선 처럼 해면효과를 받기 때문에 날개에서 훨씬 효율적으로 양력이 발생 한다. 문제는 비행기는 수상기나 비행정을 제외하면 물 위에 닿을 경우 매우 위험하다는 데 있다. 말하자면 공중에 뜨는 기본원리는 유사하지만 애초에 물 위를 다닐 수 있는 목적으로 설계된 위그선과 공중을 날아다니도록 설계된 항공기는 ‘진화방향’이 다른 것이다. 따지고 보면 위그선 최대 약점도 바로 이 지면효과에서 나온다. 고속으로 비행하는 위그선은 해면효과로 인해 비행기 앞쪽 부분이 파도 치듯 위아래로 흔들릴 수 있는데 이런 진동이 강해지면 비행기가 추락하여 수면과 충돌하거나 공중에서 뒤집히는 현생이 발생할 수 있다. 게다가 초기 위그선 설계 기술은 호수나 강에서는 운항이 가능하지만, 파고(波高)가 높은 해상에서는 지면효과가 불안정해져서 이착륙이 불가능하다는 한계가 있었다. 다행히 최근 들어 제어기술의 발달로 이런 문제점들이 하나씩 해결되고 있기는 하지만, 대형 위그선의 경우는 아직까지 개발된 사례가 없는 상황이어서 또 다른 난제가 기다리고 있을 수도 있다.
날개가 해면과 가까울 때, 날개 밑의 공기가 갇히는 현상 때문에 양력이 평소 보다 더 많이 발생하는 현상은 무엇인가요?
해면효과