예인선 엔진은 연속 전부하 운전 정격을 갖춘 고부하용 선박 디젤 엔진으로, 보통 두 대씩 설치하고 저속으로 회전하는 대형 프로펠러 또는 전방향 추진기와 조합하여 예인선이 정지에 가까운 속도에서도 최대 추력을 낼 수 있도록 합니다. 항만 예인선에는 일반적으로 합계 출력이 수천 마력인 엔진 두 대가 장착되며, 약 40–80톤의 계선인장력을 발휘합니다. 원양 예인선과 앵커 핸들링 예인선은 출력이 20000 hp를 넘을 수 있습니다.
핵심 요점
- 예인선은 다른 선박이나 바지선을 밀거나 끌거나 호위하도록 건조된 선박이며, 핵심 성능 지표는 속도가 아니라 계선인장력입니다.
- 주요 예인선 유형에는 전통적인 쌍축 예인선, 전방향 선미 구동(ASD) 예인선, 트랙터 예인선, 로터 예인선, 호위 예인선, 원양 예인선, 앵커 핸들링 예인선이 있으며, 내수면 압항선과 관절식 예인선·바지선 결합체도 있습니다.
- 대략적인 경험칙으로 예인선은 제동마력 100당 약 1–1.3톤의 계선인장력을 내며, 노즐과 가변피치 프로펠러를 사용하면 이 범위의 상한에 가까워집니다.
- 예인선 엔진은 전부하 또는 그에 가까운 부하에서 장시간 운전하므로, 레저용이나 간헐 운전 정격이 아닌 연속 또는 고부하 운전 정격이 필요합니다.
- 대부분의 항만 예인선은 다중화와 조종성을 위해 고속 또는 중속 디젤 엔진 2대를 사용합니다.
- 앵커 핸들링 예인선 Island Victory는 2020년 인도 이후 약 477톤의 계선인장력을 갖춘 가장 강력한 예인선으로 널리 보도되었습니다.
예인선이란 무엇이며 어떤 일을 하나요?
예인선은 다른 선박을 밀거나 끌어 이동을 돕는 작고 강력한 선박입니다. 해상 용어로 "예인"은 예인줄을 사용하거나 직접 밀어서 다른 선박을 이동시키는 것을 뜻하며, 예인선은 지원 대상 선박이 저속에서 충분히 확보하지 못하는 추력과 조향력을 제공합니다.
대표적인 예인선 작업은 다음과 같습니다:
- 접·이안 지원 — 항만에서 대형 선박의 접안과 이안을 지원합니다.
- 호위 — 유체역학적 힘을 이용해 좁은 수로에서 유조선과 가스 운반선의 조향 및 제동을 지원합니다.
- 예인 — 연안을 따라 또는 대양을 가로질러 바지선, 자력 항해 불능 선박, 시추 설비 또는 구조물을 끌어 이동합니다.
- 압항 — 특히 하천과 예인선·바지선 결합 운항에서 바지선을 앞으로 미는 작업입니다.
- 해양 작업 지원 — 앵커 핸들링, 시추설비 이동 및 비상 예인입니다.
- 해난 구조 및 소방 — 많은 항만·원양 예인선에는 방수포와 해난 구조 장비가 탑재되어 있습니다.
예인선의 주요 종류에는 무엇이 있나요?
예인선은 작업 구역과 추진 장치 배치에 따라 분류됩니다. 추진 방식은 예인선의 조종 방식을 결정하며, 이는 다시 엔진과 동력 전달 계통의 구성을 결정합니다.
| 예인선 종류 | 추진 | 일반적인 작업 | 참고 사항 |
|---|---|---|---|
| 재래식 예인선 | 2축, 고정피치 또는 CP 프로펠러, 흔히 노즐 내부에 설치, 타 | 예인, 연안 작업, 구형 항만 선단 | 단순하고 견고함; 전방위 추진 예인선보다 기동성이 낮음 |
| ASD (선미 전방위 추진) | 선미에 전방위 추진기 2기 | 현대식 항만 선박 이·접안 지원 | 모든 방향으로 추력 발생; 신조 항만 예인선에서 가장 일반적인 형식 |
| 트랙터 예인선 | 선체 중앙보다 앞쪽에 전방위 또는 사이클로이달 프로펠러 배치 | 선박 이·접안 지원, 호위 | 기동성이 매우 뛰어나며 선수 또는 선미 방향으로 작업하기에 적합 |
| 로터 예인선 | 전방위 추진기 3기 | 선박 이·접안 지원, 호위 | 높은 이중화 수준과 기동성 |
| 호위 예인선 | 깊은 스케그를 갖춘 ASD 또는 트랙터 형식 | 유조선 및 LNG 운반선 호위 | 볼라드 풀뿐 아니라 조종력과 제동력으로도 성능 평가 |
| 원양 / 해난 구조 예인선 | 2축 또는 전방위 추진기, 대형 엔진 | 장거리 예인, 해난 구조 | 긴 항속거리, 예인 윈치, 높은 볼라드 풀 |
| 앵커 핸들링 예인 보급선 (AHTS) | CP 프로펠러를 갖춘 2축, 보조 추진기 | 해양 시추설비 이동 | 운항 중인 예인선 가운데 가장 강력한 종류에 속함 |
| 압항선 / 하천 예인선 | 다축, 평저 선체 | 하천 바지선 예인 | 선미 뒤로 끌지 않고 앞으로 밀어 운항 |
| 관절식 예인선·바지선 결합체 (ATB) | 재래식 또는 전방위 추진 | 연안 화물 및 연료 운송 | 예인선이 바지선 선미의 홈에 들어가 고정됨 |
마리나, 작업선 선단 및 운하용 소형 예인선은 길이가 10–15 m에 불과하고 수백 킬로와트 초반대 출력의 엔진을 1기 또는 2기 탑재하기도 합니다. 반대쪽 극단에는 볼라드 풀이 300톤을 넘는 세계 최대 규모의 앵커 핸들링 예인선이 있습니다.
예인선은 어떻게 그렇게 강한 힘을 내나요?
예인선은 노즐이나 전방위 추진 장치 내부에서 천천히 회전하는 대형 프로펠러를 사용하여 매우 낮은 속도에서도 엔진 출력을 추력으로 전환하므로 강한 힘을 냅니다. 선체, 엔진 및 동력 전달 계통은 속도보다 견인력을 중심으로 설계됩니다.
여러 설계 요소가 함께 작용합니다:
- 높은 감속비 — 1000–1900 rpm으로 회전하는 엔진이 프로펠러를 수백 rpm 이하로 구동하여 토크를 증대합니다.
- 대형 프로펠러 — 직경이 큰 프로펠러는 더 많은 물을 더 낮은 유속으로 이동시켜 저속에서 kW당 더 큰 추력을 발생시킵니다.
- 코트 노즐 — 프로펠러 주위의 덕트가 저속 추력을 높여 주므로 대부분의 예인선에서 사용됩니다.
- 고부하용 엔진 — 연속 정격 디젤 엔진은 열적 한계를 초과하지 않고 수 시간 동안 전출력을 유지할 수 있습니다.
- 견고한 선체와 예인 장비 — 대형 방현재, 예인 윈치, 예인줄 가이드 및 낮고 넓은 선체로 예인줄 장력이 걸린 상태에서도 복원성을 확보합니다.
예인선의 출력은 몇 마력인가요?
예인선 출력은 소형 항만·작업 예인선의 수백 마력부터 최대 규모 앵커 핸들링 예인선의 20000 hp 초과까지 다양합니다. 대부분의 현대식 항만 예인선은 합계 출력이 약 3000–7000 hp인 엔진 2기를 탑재합니다.
| 예인선 등급 | 일반적인 설치 출력 (참고치) | 일반적인 볼라드 풀 (참고치) |
|---|---|---|
| 소형 항만·마리나·작업 예인선 | 300–1500 hp | 5–20 t |
| 표준 항만 예인선 | 2000–5000 hp | 25–60 t |
| 대형 ASD 또는 항만 호위 예인선 | 5000–8000 hp | 60–100 t |
| 원양 예인선 | 5000–15000 hp | 70–200 t |
| 대형 앵커 핸들링 예인선 | 15000–30000+ hp | 200–477 t |
| 하천 압항선 | ~1000–10000+ hp | 압항 능력으로 평가 |
이 수치는 공개된 선박 자료를 바탕으로 한 대략적인 범위이며 설계에 따라 달라집니다. 특정 예인선의 신뢰할 수 있는 볼라드 풀 수치는 선급이 입회하고 기록하는 공인 볼라드 풀 시험에서 측정한 값뿐입니다.
흔히 사용하는 추정 공식은 제동마력에 약 0.9와 추진 계수를 곱한 다음 100으로 나눕니다. 이 공식으로 계산하면 노즐이 없는 고정피치 프로펠러는 100 bhp당 약 1톤, 노즐 내 가변피치 프로펠러는 100 bhp당 최대 약 1.26톤이 나옵니다. 설계값이 아닌 대략적인 검토용으로만 사용하십시오.
예인선에는 어떤 종류의 엔진을 사용하나요?
예인선은 연속 정격 또는 고부하 정격의 선박용 고부하 디젤 엔진을 사용하며, 일반적으로 축이나 추진기마다 1기를 배치합니다. 소형 및 중형 항만 예인선에는 고속 엔진(약 1600–2100 rpm)이 주로 사용되고, 대형 원양·앵커 핸들링 예인선에는 중속 엔진이 흔히 사용됩니다.
예인선 엔진 선정
예인선 엔진은 운전 부하 패턴에 따라 선정해야 합니다. 항만 예인선은 장시간 공회전하다가 선박 이·접안 지원 중 몇 분 동안 전출력으로 운전할 수 있는 반면, 원양 예인선은 며칠 동안 고부하를 유지할 수 있습니다.
- 정격 — 전부하 운전에 제한이 없는 연속 정격 또는 고부하 정격을 선택하십시오. 정격은 제조업체의 정의를 따르며, 일반적으로 ISO 3046 조건을 기준으로 합니다.
- 축당 출력 — 이중화를 위해 총출력을 엔진 2기에 나누어 배분하십시오; 엔진 1기가 정지하더라도 조종 능력과 일부 견인력을 유지할 수 있습니다.
- 정격 회전수와 토크 — 일반적으로 회전수가 낮고 배기량이 큰 엔진이 지속 부하를 더 잘 견딥니다.
- 기어박스 또는 추진기 입력 — 엔진을 전방위 추진기의 입력 회전수에 맞추거나 HCD800과 같은 고부하용 전후진 감속 기어박스에 맞추십시오. 더 높은 출력에는 GWC 시리즈와 같은 대형 장치를 적용하십시오.
- 냉각 — 실트와 부유물이 있는 항만에는 킬 냉각 또는 박스 쿨러가 적합합니다; 열교환기와 킬 냉각 비교 가이드를 참조하십시오.
- 선급 및 배출가스 — 선급 적용 운항이나 배출규제해역에서 작업하는 예인선은 해당 선급 승인과 IMO NOx 단계 기준 준수가 필요합니다.
예인선에 사용되는 일반적인 엔진 등급
- 소형 예인선 및 작업선 — 320 hp D683과 같은 약 200–400 hp급 직렬 6기통 엔진입니다.
- 항만 예인선 — 1000 hp 12M33C1000-15 V12 또는 950 hp SC38W950과 같이 각 현당 약 700–1500 hp급 V12 또는 대형 직렬 엔진입니다.
- 대형 예인선 — CW6250ZLC-1N과 같은 1000 kW 초과급 주기관으로, 대개 고부하용 감속 기어와 조합합니다.
엔진 2기 구성이 일반적인 표준입니다. 항만 예인선 쌍발 엔진 프로젝트는 이 등급의 V12 주기관 2기를 적용한 사례입니다.
예인선 엔진을 조달할 때 어떤 정보를 보내야 하나요?
예인선의 종류, 길이, 추진 장치 배치, 목표 볼라드 풀, 기존 엔진·기어박스·추진기 정보를 보내 주십시오. 선급선인 경우 선급 정보도 포함해 주십시오. 프로펠러 또는 추진기 자료와 기관실 치수도 함께 보내 주십시오.
MARS는 예인선의 엔진 교체 및 신조에 맞는 엔진과 기어박스를 선정하고, 출고 전에 기계 시험을 실시하여 서면 보고서와 영상을 제공하며, FOB 또는 CIF Shanghai 조건으로 출하합니다. 주문 제작 엔진은 일반적으로 약 20영업일이 소요됩니다. 예인선에 맞는 추진 시스템 견적을 요청하십시오.
자주 묻는 질문
예인선이란 무엇인가요?
예인선은 다른 선박이나 바지선을 끌거나 밀어 이동시키도록 설계된 선박입니다. 크기에 비해 견인력이 높다는 점이 가장 큰 특징입니다.
볼라드 풀이란 무엇인가요?
볼라드 풀은 예인선이 속도 0인 상태에서 고정점에 연결된 줄에 가할 수 있는 정적 견인력으로, 일반적으로 톤으로 표시합니다. 입회하에 실시되는 볼라드 풀 시험에서 측정합니다.
트랙터 예인선과 ASD 예인선의 차이는 무엇인가요?
트랙터 예인선은 추진 장치가 선체 중앙보다 앞쪽에 있고 주로 선미 방향으로 예인하는 반면, ASD 예인선은 선미에 전방위 추진기 2기가 있으며 일반적으로 선수 방향으로 작업합니다. 두 형식 모두 추력 방향을 자유롭게 바꿀 수 있습니다.
관절식 예인선·바지선 결합체란 무엇인가요?
관절식 예인선·바지선 결합체(ATB)는 예인선이 바지선 선미의 홈에 들어가 핀 조인트로 연결되는 방식입니다. 두 선박이 거의 하나의 선박처럼 운항하면서도 필요할 때 예인선을 분리할 수 있습니다.
세계에서 가장 큰 예인선은 무엇인가요?
2020년에 인도된 앵커 핸들링 예인 보급선 Island Victory는 약 477톤의 볼라드 풀을 갖춘 가장 강력한 예인선으로 널리 보도되었습니다.
예인선은 디젤 엔진을 사용하나요?
거의 모두 사용합니다. 선박용 고부하 디젤 엔진이 표준이며, 일부 신형 예인선은 하이브리드 디젤 전기, LNG 또는 배터리 전기 추진을 사용합니다.
