CODLAG
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1. 개요
CODLAG는 디젤 엔진, 가스터빈 엔진, 발전기, 전동기, 감속 기어 등으로 구성된 선박 추진 시스템이다. 저속·순항 시에는 디젤 엔진으로 전기를 생산하여 전동기를 구동하고, 고속 시에는 가스 터빈 엔진을 직접 연결하여 추진한다. CODAG 방식의 기어 박스 설계의 복잡성을 해결하기 위해 디젤 엔진을 발전기로 사용하여 기어 박스 설계를 단순화한다. 영국 해군의 23형 프리깃, 대한민국 해군의 대구급 호위함 등이 CODLAG 방식을 채택하고 있다.
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| CODLAG | |
|---|---|
| 개요 | |
| 유형 | 선박 추진 시스템 |
| 적용 분야 | 군함 |
| 구성 요소 | 디젤-전기 발전기 가스 터빈 감속 기어박스 추진축 프로펠러 |
| 작동 방식 | |
| 저속/순항 시 | 디젤-전기 추진 |
| 고속 운전 시 | 가스 터빈 |
| 특징 | |
| 장점 | 저속에서 효율적인 운전 고속에서 높은 출력 다양한 운전 모드 |
| 단점 | 복잡한 시스템 높은 초기 비용 무거운 무게 |
| CODLAG 시스템 예시 | |
| 함선 | 영국 해군 26형 호위함 대한민국 해군 대구급 호위함 |
2. 시스템
CODLAG 시스템은 전동기를 사용하며, 전동기는 보통 2개가 프로펠러 샤프트에 연결된다. 전동기는 디젤 발전기에 의해 전력을 공급받는다. 더 높은 속도를 위해서는 가스터빈이 크로스 연결된 변속기를 통해 샤프트에 동력을 전달하며, 순항 속도에서는 터빈의 구동 장치가 클러치를 통해 분리된다.
CODAG 방식은 저속·순항 시에는 디젤 엔진, 고속 시에는 가스터빈 엔진을 병용하지만, 엔진의 특성이 너무 달라 두 엔진을 병용하기 위한 기어 박스 설계가 매우 어렵고 복잡해진다는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 병용을 포기하고 양자를 전환하는 CODOG 방식도 존재한다.
이에 비해 CODLAG 방식은 디젤 엔진을 전기 추진에 사용하는 전력을 발전하는 발전기로 사용한다. 중간에 발전기를 거치게 함으로써 디젤 엔진과 가스터빈 엔진의 회전 특성의 차이를 흡수하고 기어 박스의 설계를 단순화할 수 있다.
하지만, 중간에 발전기를 거쳐도 회전 특성의 차이를 완전히 흡수할 수 있는 것은 아니며, 기어 박스의 설계는 그에 따라 복잡해진다. 그렇기 때문에 디젤-전기 방식과 가스터빈 엔진을 전환하는 CODLOG 방식도 존재한다.
COGLAG 방식은 CODLAG에서 디젤-전기 방식 대신 가스터빈 엔진에 의한 터보-전기 방식을 사용하는 것이다.
통합 전기 추진(IEP) 또는 통합 완전 전기 추진(IFEP)은 디젤 엔진과 가스 터빈을 모두 사용하여 전기 모터를 위한 전기를 생성하고, 프로펠러로의 기계적 전달이 없는 시스템이다. RMS ''퀸 메리 2''와 같은 여객선에서 기본 부하를 위한 디젤 발전기와 최대 출력을 위한 터보 발전기를 갖추고 사용되며, 영국 해군의 타입 45 구축함 및 줌왈트급 구축함과 같은 군함에서도 사용된다.
2. 1. 디젤-전기 추진의 이점
디젤 발전기를 선체와 음향적으로 분리하여 소음을 줄일 수 있다. 이는 군용 잠수함뿐만 아니라 대잠전 군함에도 이점이 있다. 전동기는 넓은 속도 범위에서 효율적으로 작동하며, 프로펠러 샤프트에 직접 연결할 수 있어 디젤-전기식 변속기 시스템의 기계적 출력을 결합하기 위한 변속기를 더 간단하게 만들 수 있다. 추진 및 발전용 디젤 엔진을 결합하여 디젤 엔진과 전동기의 수를 줄여 서비스 비용을 크게 절감하고 유지 보수 요구 사항을 상당히 줄인다.3. 채용 사례
영국 해군의 23형 프리깃, 이탈리아 해군의 카를로벨가급 프리깃(2대), 독일 해군의 Baden-Württemberg급 프리깃, 대한민국 해군의 대구급 호위함이 CODLAG 방식을 채택했다.
3. 1. CODLAG 방식 채택 함정
영국 해군의 23형 호위함, 이탈리아 해군의 카를로 베르가미니급 호위함 2척, 독일 해군의 바덴-뷔르템베르크급 호위함, 대한민국 해군의 대구급 호위함, 미국 해군의 컨스텔레이션급 호위함, 프랑스 해군의 방어 및 개입 호위함, 핀란드 해군의 포흐얀마급 코르벳이 CODLAG 방식을 채택했다.3. 2. CODLOG 방식 채택 함정
- 충남급 호위함 - 대구급 호위함의 발전형으로, CODLOG 방식을 채택하여 더욱 향상된 성능을 보인다.
- 폴라급 쇄빙선
- FREMM 다목적 호위함 (프랑스 해군 버전)
- 26형 호위함 (건조 중)
- 헌터급 호위함 (건조 중)
- 캐나다 해상 전투함 (계획)
- 와스프급 강습 상륙함
- 아메리카급 강습 상륙함
- F110급 호위함
3. 3. IEP 방식 채택 함정
디젤 엔진과 가스 터빈을 모두 사용하여 전기 모터를 위한 전기를 생성하는 시스템으로, 프로펠러로의 기계적 전달이 없는 시스템은 CODLAG로 분류되지 않고 통합 전기 추진(IEP) 또는 통합 완전 전기 추진(IFEP)으로 분류된다. 이러한 방식은 RMS 퀸 메리 2와 같은 여객선에서 기본 부하를 위한 디젤 발전기와 최대 출력을 위한 터보 발전기를 갖추고 사용되며, 영국 해군의 45형 구축함 및 줌왈트급 구축함(DDG-1000/DD(X))과 같은 군함에서도 사용된다.[1]
| 함급 | 국가 | 비고 |
|---|---|---|
| RMS 퀸 메리 2 | 여객선 | |
| 웨이브급 유조선 | 영국 해군 보급대 | |
| USNS 루이스 앤드 클라크 (T-AKE-1) | 미국 해상 수송 사령부 | |
| 앨비언급 상륙 플랫폼 독 | 영국 해군 | |
| 45형 구축함 | 영국 해군 | |
| 퀸 엘리자베스급 항공모함 | 영국 해군 | |
| 줌왈트급 구축함 | 미국 해군 | |
| 미스트랄급 강습 상륙함 | 프랑스 해군 |
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