워터제트추진 (Waterjet propulsion)
한 줄 정의: 선내 펌프로 물을 빨아들여 노즐로 분사해 추력을 얻는 추진 방식입니다.
쉽게 풀면
프로펠러가 선체 밖에서 물을 밀어내는 것과 달리, 워터제트는 선저의 흡입구로 물을 끌어들여 선내 펌프로 가속한 뒤 선미의 노즐로 힘차게 뿜어냅니다. 그 반작용으로 배가 앞으로 나아갑니다. 노즐 방향을 좌우로 돌리거나 역추진용 버킷을 내리면 타와 후진 장치 없이도 방향 전환과 정지가 가능합니다.
왜 중요한가
고속 영역에서 프로펠러캐비테이션 한계를 피할 수 있고 흘수가 얕아도 되며 조종성이 뛰어나, 고속 여객선, 초고속 페리, 함정에 널리 쓰입니다. 돌출물이 적어 수중 소음과 좌초 위험이 작다는 점도 장점으로 꼽힙니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"설계 속력 38노트 조건에서 워터제트추진 방식의 추진효율은 프로펠러 대비 6% 높게 예측되었다."
조금 더 깊게 보면
추진 성능은 흡입구 형상에 따른 유입 손실, 펌프 효율, 노즐 손실의 곱으로 결정되며, 특히 선저 경계층 안의 느린 물을 얼마나 균일하게 끌어들이는지가 관건입니다. 저속에서는 흡입 손실 비중이 커 효율이 낮지만 속력이 높아질수록 프로펠러보다 유리해지는 교차점이 존재합니다. 흡입구 주변의 압력 저하로 펌프 임펠러에서 캐비테이션이 생길 수 있어, 흡입구 설계와 펌프 회전수 선정이 핵심 설계 항목입니다.
주의할 점
저속 구간의 효율이 낮고 장비 중량이 크므로, 저속 상선에는 적합하지 않습니다. 선체 밖 프로펠러에 전동기를 통합한 포드추진과 달리, 워터제트는 추진기 자체가 선내에 있다는 점이 구조적 차이입니다.