4.2.1 기계식 추진 체계의 동력 전달
제동 동력(PB)이 함정과 물, 공기의 저항을 이기고 전진하는데 필요한 유효 동력 (PE)으로 전환되기까지는 추진기로 FPP를 사용할 경우 5%, CPP을 사용할 경우, 7%의 손실이 발생한다.[2] 해군 전투함은 대부분 CPP를 사용하므로 기계식 추진 방식을 사용 하는 가상함정은 동력의 전달 과정 중 7%의 손실이 발생한다. Fig.4.2[6]는 기계식 추 진체계에서의 동력 전달 과정에서 발생하는 손실을 나타낸 것이다.
Fig.4.2 Mechanical transmission – typical efficiency at full power fpp-95%, cpp-93%
또한 기계식 추진 방식의 함정 내에서 전력의 생산은 추진 체계와 별도로 구성되며 전력의 생산 과정에서 Fig.4.3[6]에서 설명하는 것과 같이 5.5%의 전달 손실이 발생한다.
Fig.4.3 High speed generator – typical efficiency
4.2.2 복합식 추진 체계의 동력 전달
복합식 추진체계(CODLAG)를 운용하는 함정은 최고 속력에서 추진용 가스터빈 기관과 발전용 디젤 기관이 동시에 구동된다. 따라서 함정에 필요한 유효동력(PE)을 만들기 위한 제동 동력(PB)은 추진용 가스터빈 기관과 발전용 디젤 기관에서 함께 생산하다.
복합식 추진체계 함정은 순항 속력에서 전기 에너지로 구동하기 때문에 Fig.4.2[6]와 달리 Fig.4.4[6]와 같은 전달 손실이 발생한다.
Fig.4.4 Electrical transmission typical efficiency at full with fpp – 89%
또한 복합식 추진 방식의 함정 내에서 전력의 생산은 기계식 추진 방식과 동일하게 추진 체계와 별도로 구성되며 전력의 생산 과정에서 5.5%의 전달 손실이 발생한다.
4.2.3 IPS의 동력 전달
IPS 함정은 최고 속력과 순항 속력에서 필요한 유효동력을 추진용 기관이 아닌 발 전용 기관에서 모두 생산한다. 따라서 전 속도 범위에서 추진에 사용되는 전력의 전달 과정의 손실은 Fig.4.4[6]와 같이 11%가 발생하며 함정 내 무기체계의 사용과 생활 전 력을 위한 전력의 배전 과정에서는 5.5%의 손실이 발생한다. 전형적인 전기추진 함정 의 전력 배전 과정의 세부적인 전달 손실은 Fig.4.5[18]와 같다. IPS는 그 특성 상 추 진에 사용되는 전력과 무기체계, 함정 내 생활에 사용하는 전력의 비율을 조정 가능하 다. 따라서 동일한 전력을 배분하여 고속에서 소수의 무기체계를 사용할 경우, 저속에 서 다수의 무기체계를 사용하는 경우보다 손실되는 동력의 양은 증가할 것으로 판단된 다. 하지만, 본 연구에서는 가상함정 내에서 무기체계와 생활에 소요되는 전력은 이 러한 배분에 따른 전력의 변동 없이 5MW를 사용하는 것으로 가정하였다.
Fig.4.5 Electric propulsion plant of standard electrical components
; Typical losses