덕트프로펠러 (Ducted propeller)
한 줄 정의: 프로펠러 둘레를 고리 모양 덕트로 감싸 저속 추력을 높인 추진기입니다.
쉽게 풀면
프로펠러 주위를 짧은 원통형 덕트로 둘러싸면, 덕트 안쪽 흐름이 정돈되고 덕트 자체도 날개처럼 작용해 추가 추력을 냅니다. 그래서 같은 마력으로도 느린 속도에서 더 큰 힘을 낼 수 있습니다. 예인선, 트롤 어선, 해양 작업선처럼 강하게 끄는 일이 많은 배에 널리 쓰입니다.
왜 중요한가
저속·고하중 조건에서 추진효율을 크게 개선할 수 있어, 계선주견인력이 성능의 핵심인 선박에서 사실상 표준 선택지입니다. 또 덕트가 프로펠러를 감싸 그물이나 부유물로부터 보호하고 날개 끝 소용돌이를 억제해 소음과 캐비테이션 특성에도 영향을 줍니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"덕트프로펠러를 적용한 예인선의 계류 추력은 동일 출력의 개방형 프로펠러 대비 22% 증가하였다."
조금 더 깊게 보면
덕트는 단면 형상에 따라 가속형과 감속형으로 나뉘는데, 예인선용은 흐름을 가속해 추력을 키우는 가속형이 일반적이고, 소음 저감을 노리는 함정에서는 감속형을 쓰기도 합니다. 덕트 자체의 마찰저항 때문에 고속 영역에서는 오히려 효율이 떨어지므로, 설계 속력이 높은 상선에는 적합하지 않습니다. 덕트 안쪽 면과 날개 끝 사이의 좁은 간극에서 특유의 간극 캐비테이션과 침식이 발생할 수 있어 간극 관리가 중요합니다.
주의할 점
덕트는 저속에서만 이득이 되므로, 고속선에 적용하면 오히려 저항만 늘어납니다. 선체 반류를 정돈하기 위해 프로펠러 앞에 붙이는 웨이크이퀄라이징덕트와 이름이 비슷하지만, 그 장치는 스스로 추력을 담당하지 않는다는 점에서 다릅니다.