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발달

인류가 배를 사용하게 된 지는 적어도 6,000년 이상이 경과되었다고 한다. 통나무배나 뗏목 등에서 범선과 노를 젓는 배로 발달한 것은 BC 2100~1200년경인데 배가 용도에 따라서 병선과 상선으로 나뉜 것은 페니키아 시대이다. 병선의 경우 돛은 순항(巡航) 때 보조적인 수단으로만 사용하고 전투시에는 다수의 노를 사용한 데 비하여 상 선은 화물칸을 크게 확보하기 위하여 다수의 노 대신 돛을 주로 사용하고 또 선복(船腹)이 둥근 모양을 하고 있었다.

페니키아인은 이집트와 로마를 상대로 이 배에 올리브유와 직 물·보석·청동제품을 싣고 무역을 했다. 그리스 시대에도 상선에는 병선과는 다른 몸통이 둥근 범선이 사용되었다. 로마에서는 지중해를 중심으로 이집트·브리튼 등지에 곡물 수송을 위해 800척이나 되는 많은 상선이 사용되었다고 한다. 이와 같은 상선은 대형화되어 길이가 30~35m, 너비가 10m나 되었다.

15~16세기는 소위 대항해시대로서, 새 영토의 발견과 대양을 항행하여 향료를 비롯한 재보(財寶) 등의 원거리수송이 행해졌는데, 이와 같은 대양항해를 가능케한 것은 북방계와 남방 계의 배의 특징을 아울러 가지고 또 종범(縱帆)과 횡범(橫帆)을 교묘히 조합한 전장범선(全裝帆船)이며, 이 배는 16세기 경에는 갈레온(galleon)선으로 발달했다. 17세기에 들어오면서 북미대륙·아프리카 등지와의 사이에 이민과 상품의 수송이 대서양을 중심으로 활발해지고 바다와 식민지를 둘러싼 다툼도 격화되었다. 19세기 전후부터 배 모양이 편평해지고 갑판 전체가 선수(船首)부터 선미(船尾)까지 이어진 전평면 갑판이 채용되고, 대포와 화물을 대량 적재할 수 있는 구조가 되었다.

이 시대는 범선의 전성기인데, 증기선의 발명도 이무렵이다.

수에즈 운하가 개통된 것은 1869년인데 이무렵을 기점으로, 범선시대는 종말을 고하고, 범선 과 기선의 건조비율이 영국에서는 1883년에, 미국에서는 1895년에 각각 역전되었다. 범선이 기선으로 대체된 주된 원인은, 이 시대가 요구하는 대량수송에 범선의 성능이 적응 할 수 없게 되었기 때문이다. 19세기 후반은 화물수송뿐만 아니라 대서양의 여객수송이 급 증한 시기이며, 이에 부응하기 위하여 여객선의 대형화·고속화가 추진되고 특히 20세기가 되면서 대서양 정기항로의 속력경쟁이 불붙어 국위를 건 호화여객선의 건조가 영국·독일·프랑스에서 벌어졌다.

이와 같은 화려한 여객선시대도 제2차 세계대전 후 항공기 특히 제트 기의 발달로 끝나고 현재의 상선은 대부분 화물선이라고 할 수 있다.

수송상 특징

세계의 상선 통계(총t(톤) 수 100t 이상의 철선의 통계)에서는 최근의 유조선 및 벌크 운반선의 증가와 대형화 경향을 보인다. 이와 같은 특징은 수송수요 의 증대와 이에 대응한 대형화 추세에 기인하는 것이다.

선박에 의한 수송, 특히 화물수송의 특징은 다른 수송수단과 비교하면 수송비의 저렴성에 있다. 상선의 속력은 물리적 의미에서 의 물의 저항에서 오는 속력한계와, 수송경제적 의미에서의 최적속력과의 양면에서 생각할 필요가 있다. 배는 저속일 때는 매우 효율이 높지만, 고속이 되면 급격히 저항이 증대하여 대막력(大寞力)이 필요해지며, 30kn(노트) 정도가 되면 비출력(比出力)의 값이 급증하여 거의 항공기와 맞먹게 된다. 이것은 배가 달릴 때 발생하는 물결이 저항(造波抵抗)으로 작용함 에 따라 속력이 증대하면 이 값이 급증하기 때문이다.

조선기술이 진보하여 최근의 배는 점점 물결 발생이 적은 선형(船型)으로 만들어지며, 조파저항이 현저하게 줄었지만, 대폭적인 개선은 어렵다. 이런 점 때문에 군함이라고 할지라도 40kn 정도가 상한으로 되어 있다. 한 편 상선에는 최적수송속력이 있다. 필요 이상으로 고속화하면, 기관도 커지고 연료비도 과대 해진다. 여객선의 경우는 고속화의 요청이 강하고 30kn를 넘는 것도 건조되었으나, 화물선의 경우 16~20kn가 일반적이었다. 그러나 화물선 중에서도 최근의 컨테이너선의 고속화가 두드러지며 30kn를 넘는 것도 출현했다.

기술상 특징

개요

상선은 그 종류에 따라 독특한 형태를 가지고 있는데 이것은 여객·원 유·컨테이너 등 적재물의 종류에 따라 결정된다. 또 배의 형태를 선체부·기관부·주거실(住居室)·선창 등의 구성에 따라 특징 지울 수도 있다. 상선의 설계에서는 요구되는 기능을 총족시키기 위하여 이것들의 최적한 배치와 구조를 정하게 된다.

상선의 형태는 스스로 기 본이 정해져 있다고도 할 수 있다. 또한 주요치수(길이·너비·깊이·흘수 등)는 성능과 강 도·경제성 등을 가장 적합하게 맞추도록 정해진다. 따라서 선박은 하나의 거대한 시스템 제품이라고 할 수 있는데 그 구성은 다음과 같다.

선체

현대의 상선은 전부 강철선이다. 배는 나무·가죽 등에서 철선시대를 거쳐 강철선 이 되었는데 현대의 배에 사용되는 강철재는 강도와 용접성 등의 요구를 만족시키는 고급 강재이다. 선체는 이와 같은 강재를 사용한 외각(선각이라고도 함)으로 구성되는데, 이것은 대량의 화물을 실을 수 있도록 공간을 가능한 한 크게 하는 것과, 구조물로서 파랑(波浪) 등 의 외력에 대하여 충분히 안전해야하는 양쪽의 조건을 충족시킬 필요가 있다.

또 건조의 용이성과 취항 후 보수의 편의성을 감안해야 한다. 선체구조는 대별하면 외판·갑판·선저(船 低)·프레임 등이 되는데 이것들의 치수는 선급협회의 구조규정에 합치하여야 하는 외에, 선체구조역학과 진동학 등의 지식을 종합하여 합리적으로 결정된다.

기관 및 추진장치

배의 기관(선박용 기관)은 레시프로케이트(reciprocate) 증기기관으로 부터 발달하고, 현재는 대부분 디젤 기관이 사용되고 있다. 특히 제2차 세계대전 후에 고과 급방식(高過給方式)의 디젤기관이 만들어지게 되어 대마력의 영역에 진출하고, 종래의 증기 터빈도 디젤 기관으로 대체되고 있다. 현재는 최대마력도 5만 마력에 달한다.

또한 연료소비 율도 현저히 개선되어 종래는 보일러에서밖에 사용되지 못했던 저품위의 중유도 디젤 기관 에서 연소할 수 있게 되었다. 추진방식은 옛날에는 외차(와륜)가 사용되었으나, 스크루 프로 펠러에 의해 대체되고, 현재의 배는 거의 스크루 프로펠러 추진이다.

장비

배의 각종 장비를 의장(艤裝)이라고 하는데, 의장은 배의 다양한 기능에 대응하는 장치이며 하역과 주거설비 등으로 되어 있다.

자동화

합리화의 요청과 배의 현대화에 수반하여 상선의 자동화가 최근 현저한 진전을 보이고 있다. 자동화는 기관부의 자동화와 항행의 자동화로 대별되는데, 기관부에 대해서는 현재 거의 모든 상선이 장시간 무인운전이 가능하다.