CODAG

"오늘의AI위키"는 AI 기술로 일관성 있고 체계적인 최신 지식을 제공하는 혁신 플랫폼입니다.
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.

1. 개요
2. 복합 추진 방식의 종류
3. 별도의 샤프트에 터빈과 디젤 (CODAG 변형)
4. 육상 차량
참조

1. 개요

CODAG는 2개 이상의 추진용 엔진을 조합하여 사용하는 복합 추진 방식 중 하나로, 디젤 엔진과 가스터빈 엔진을 함께 사용하는 방식을 의미한다. CODAG는 디젤 엔진과 가스터빈 엔진을 모두 프로펠러 샤프트에 연결하여 저속에서는 디젤 엔진을, 고속에서는 가스터빈 엔진을 사용하거나 두 엔진을 동시에 사용할 수 있다. CODAG 외에도 CODOG, COGAG, COGOG, COSAG, COGAS, IEP, CODLAG 등 다양한 복합 추진 방식이 존재하며, 함정 및 육상 차량에 적용된다.

더 읽어볼만한 페이지

선박의 구조 - COGAG
COGAG는 순항 및 가속 모두 가스터빈 엔진을 사용하는 선박 추진 방식으로, 자동화 수준이 높고 빠른 시동 시간, 소음 감소 등의 장점이 있지만 복잡한 구조와 높은 연료 소비율의 단점도 있어 각국 해군 함정에 채택되고 있다.
선박의 구조 - CODOG
CODOG는 함선의 추진 시스템으로, 저속에서는 디젤 엔진, 고속에서는 가스터빈 엔진을 선택적으로 사용하여 효율성을 높이며 구축함이나 프리깃함 등에서 널리 쓰이고 대한민국 해군 함정에도 적용되었다.
엔진 - 실린더 헤드
실린더 헤드는 내연기관의 연소실을 밀폐하고 밸브와 점화 플러그 등을 지지하며, 연소실 형상과 흡배기 포트 설계는 엔진 성능에 영향을 주고 냉각 시스템으로 열을 제거하며, 밸브 트레인 구성 방식에 따라 구조와 작동 방식이 달라지고 재료는 주철에서 알루미늄 합금으로 변화해왔으며 엔진 형식에 따라 개수가 달라지는 엔진의 핵심 부품이다.
엔진 - 제트 엔진
제트 엔진은 가스 터빈을 사용하여 추력을 얻는 항공기 추진 시스템으로, 터보제트 엔진에서 시작하여 다양한 형태로 발전해왔으며, 연료 효율과 소음 감소를 위한 기술 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.

CODAG
개요
유형	압축 착화 엔진과 터빈이 하나의 구동축에 연결됨
용도	선박 추진
특징	디젤 엔진의 효율성과 가스터빈의 고출력 결합
적용 사례
선박	쾰른급 호위함 (1척) 프리드초프 난센급 호위함 (1척)
속도	순항 속도: 20 최고 속도: 30

2. 복합 추진 방식의 종류

복합 추진 방식에는 다양한 종류가 있으며, 주로 사용되는 엔진의 종류와 배치 방식에 따라 분류된다.

CODOG (Combined Diesel Or Gas): 디젤 엔진과 가스터빈 엔진을 조합한다. 저속에서는 디젤 엔진, 고속에서는 가스터빈 엔진을 사용한다.
CODAG (Combined Diesel And Gas): 디젤 엔진과 가스터빈 엔진을 조합한다. 두 엔진 모두 프로펠러 샤프트에 연결되어 있어, 동시에 사용할 수 있다.
CODAG WARP (Combined Diesel And Gas With Water jet And Refined Propulsion): CODAG에 워터 제트를 추가한 방식이다.
COGAG (Combined Gas And Gas): 가스터빈 엔진 2대 이상을 조합한다. 일반적으로 고속용 가스터빈 엔진과 저속용 가스터빈 엔진을 조합하여 사용한다.
COGOG (Combined Gas Or Gas): 가스터빈 엔진 2대 이상을 조합한다.
COSAG (Combined Steam And Gas): 증기 터빈과 가스터빈 엔진을 조합한다.
COGAS (Combined Gas And Steam): 가스터빈 엔진과 증기 터빈을 조합한다. 가스터빈 엔진의 배기가스를 이용하여 증기 터빈을 구동한다.
IEP (Integrated Electric Propulsion): 디젤 엔진, 가스터빈 엔진, 또는 원자력 발전소 등의 동력원과 전동기를 조합한다.

디젤 엔진과 가스터빈의 엔진 배열이 각각 자체 샤프트와 프로펠러를 사용하는 방식도 CODAG라고 불리는 경우가 있다. 이러한 설치 방식은 복잡한 변속 기어 박스를 사용하지 않아도 되지만, 실제 CODAG 시스템에 비해 더 많은 프로펠러를 사용해야 하므로 작아져서 효율이 떨어지고, 유휴 시스템의 프로펠러가 저항을 유발하는 단점이 있다.

2. 1. CODOG (Combined Diesel Or Gas)

'''CODOG''' (Combined Diesel Or Gas)는 디젤 엔진과 가스터빈 엔진을 조합한 방식이다. 저속에서는 연료 효율이 높은 디젤 엔진을 사용하고, 고속에서는 출력이 높은 가스터빈 엔진을 사용한다.

2. 2. CODAG (Combined Diesel And Gas)

CODAG (Combined Diesel And Gas) 방식은 디젤 엔진과 가스터빈 엔진을 모두 사용하여 추진력을 얻는 방식이다. CODOG 방식과 유사하지만, 저속에서는 디젤 엔진, 고속에서는 가스터빈 엔진을 사용하며, 더 넓은 속도 범위에서 두 엔진을 함께 사용하거나 각각 사용하여 효율적인 운용이 가능하다는 특징이 있다.

CODAG 방식은 18-20노트까지는 순항용 디젤 엔진으로 항행하고, 그 이상의 속도에서는 가스터빈 엔진을 병용하는 경우가 많다.^[1] CODOG 방식과 비교하면, 고속 영역에서 가스터빈 엔진뿐만 아니라 디젤 엔진의 출력도 추진력이 되기 때문에, 가스터빈 엔진은 그렇게까지 고출력이 아니어도 된다는 장점이 있다.^[1]

하지만 디젤 엔진과 가스터빈 엔진은 회전수가 전혀 다르기 때문에, CODAG 방식을 채용하여 양자의 출력을 하나의 추진축에 통합하려 하면 감속기의 기구가 복잡해지고, 수중 방사 소음의 발생원이 된다는 문제가 있다.^[1] 이러한 문제로 인해 CODOG 방식이 더 널리 보급되었지만, 제어 기술의 발전과 함께 CODAG 방식의 채용도 증가하고 있다.

대한민국 해군의 세종대왕급 구축함은 CODAG 방식을 채택하여 뛰어난 성능을 발휘하고 있다.

CODAG 방식의 개요도. 가스터빈 엔진 1기와 디젤 엔진 2기로 2축의 추진기를 구동하고 있다.

2. 2. 1. CODAG WARP (Combined Diesel And Gas With Water jet And Refined Propulsion)

CODAG WARP는 블롬 운트 포스(Blohm+Voss)사가 MEKO 계열 함정을 위해 개발한 시스템으로, 기존 CODAG 방식의 문제점을 개선한 방식이다. CODAG WARP는 두 개의 디젤 엔진을 사용하여 두 개의 프로펠러를 구동하는 결합 디젤 및 디젤(CODAD) 방식을 사용하며, 추가적으로 가스 터빈으로 구동되는 워터 제트를 갖추고 있다.^[1]

CODAG WARP의 주요 특징은 다음과 같다.

두 개의 디젤 엔진은 각각 프로펠러를 구동한다. 즉, 두 개의 축은 단일 엔진으로도 구동될 수 있다.
가스 터빈 엔진은 중심선의 워터 제트를 구동한다.
워터 제트는 유휴 상태일 때 저항을 일으키지 않는다.
워터 제트 노즐은 더 뒤쪽, 더 높게 배치할 수 있어 프로펠러 크기에 영향을 주지 않는다.

이는 MEKO A-200형 프리깃에서 채택된 방식으로, 디젤 엔진은 스크류 프로펠러를, 가스터빈 엔진은 워터 제트 추진기를 구동하여, CODAG 방식의 장점을 유지하면서도 고속 성능을 더욱 향상시킨다.^[1]

2. 3. COGOG (Combined Gas Or Gas)

COGOG (Combined Gas Or Gas)는 가스터빈 엔진 두 개 이상을 조합하는 방식이다. 저속용 가스터빈 엔진과 고속용 가스터빈 엔진을 각각 사용하여 속도에 따라 효율적인 운용이 가능하다.

2. 4. COGAG (Combined Gas And Gas)

COGAG (Combined Gas And Gas)는 둘 이상의 가스터빈 엔진을 조합한 방식이다. 보통 고속용 가스터빈 엔진과 저속용 가스터빈 엔진을 조합하여 사용한다.
장점

고속 성능이 뛰어나다.
저속에서 고속까지 넓은 속도 범위를 모두 처리할 수 있다.
가스터빈 엔진만 사용하기 때문에, 디젤 엔진을 사용하는 방식보다 소음이 적다.

단점

가스터빈 엔진의 연비가 좋지 않다.
가스터빈 엔진의 유지 보수 비용이 높다.
고가의 시스템이다.

COGAG를 채용한 함정

함정
아타고급 호위함
마야급 호위함
자위대의 호위함 다수
타이콘데로가급 순양함
알레이버크급 구축함
23형 프리깃
052D형 구축함
055형 구축함
세종대왕급 구축함

2. 5. COSAG (Combined Steam And Gas)

COSAG (Combined Steam And Gas)는 증기 터빈과 가스터빈 엔진을 조합하는 방식이다.^[1]

2. 6. COGAS (Combined Gas And Steam)

COGAS^영어 (Combined Gas And Steam)는 가스터빈 엔진과 증기 터빈을 조합한 방식이다. 가스터빈 엔진의 배기가스를 이용하여 증기 터빈을 구동하여 효율을 높인다.

2. 7. IEP (Integrated Electric Propulsion)

통합 전기 추진(IEP) 방식은 디젤 엔진, 가스터빈 엔진, 원자력 발전소 등의 다양한 동력원으로 발전기를 구동하고, 생산된 전기로 모터를 구동하여 추진하는 방식이다.^[1]

2. 7. 1. CODLAG (Combined Diesel-electric And Gas)

CODLAG^영어 (Combined Diesel-electric And Gas)는 디젤 엔진으로 발전기를 구동하여 저속 추진에 사용하고, 고속에서는 가스터빈 엔진을 추가로 사용하는 방식이다. 이는 디젤-전기 방식과 유사하다. 또한 추진 모터가 포드 내부에 위치한 프로펠러 포드를 사용할 수 있게 한다.

3. 별도의 샤프트에 터빈과 디젤 (CODAG 변형)

디젤 엔진과 가스터빈 엔진이 각각 자체 샤프트와 프로펠러를 사용하는 방식도 CODAG라고 불리는 경우가 있다. 이러한 설치 방식은 복잡한 변속 기어 박스를 사용하지 않아도 되지만, 다음과 같은 단점이 있다.

더 많은 프로펠러를 사용해야 하므로 더 작아져서 효율이 떨어진다.
유휴 시스템의 프로펠러가 저항을 유발한다.

고속 전투정의 경우, 11호형 어뢰정처럼 디젤 엔진과 가스터빈 엔진의 출력을 하나의 추진축에 통합하는 것을 피하고, 각각 다른 추진기에 접속하여, 저속 시에는 가스터빈 엔진과 접속된 추진기는 유전시켜두는 수법도 사용된다. 대형 수상 전투함에서도 MEKO A-200형 프리깃에서는 디젤 엔진은 스크류 프로펠러, 가스터빈 엔진은 워터 제트 추진기와 별개의 추진기를 구동하는 방식을 채용하고 있으며, CODAG-WARP (WAter jet and Refined Propellers)라고 칭한다.

4. 육상 차량

스웨덴의 Stridsvagn 103 전차는 저속 주행 및 조준을 위해 디젤 엔진을 사용하고, 추가 출력을 위해 가스 터빈 엔진을 사용한다.^[2]

참조

_[1] 웹사이트 Save the Royal Navy.org - In focus – the MEKO A-200 Type 31e frigate candidate https://www.savether[...] 2019-03-30
_[2] 웹사이트 The Stridsvagn 103 Main Battle Tank https://science.hows[...] 2007-12-04
_[3] 뉴스 異形の戦車「Sタンク」砲塔など不要！スウェーデンの「未来戦車」は何を目指した？ https://trafficnews.[...] 乗りものニュース 2019-09-05