카스피해에서 시속 550km로 물위에 떠서 항주하는 괴물체가 1976년 스파이 위성에 발견되었다. 당시의 상식으로는 배가 아무리 빨라도 시속 550km로 항주 할 수 없었기 때문에 괴물체라 불릴 만큼 상당히 충격적이어서 서방의 군사전문가는 이 물체를 ‘Sea Monster’로 명명하였다. 이 괴물체가 미래형 해상수단으로 각광을 받고 있는 위그선이다.
지면 효과(Ground Effect)를 이용한 위그선(Wing-In-Ground Ship)은 러시아에서 최초로 군사 목적으로 개발되어 서방세계에 알려지게 되었다. 러시아에서는 1960년대부터 군용으로 개발되기 시작되었으며, 2인승의 소형으로부터 배수량 540톤급의 대형 위그선까지 10척의 위그선이 시리즈로 제작되었다. 1970년대에는 배수량 540톤, 최고속도 550km/h, 850명의 군병력 수송이 가능한 위그선이 개발되었으며 이것이 전술한 Sea Monster이다.
지면효과는 물속을 달리는 수중익이 수면에 근접할수록 효율이 떨어지는 반면, 공기중을 항해하고 있는 날개는 수면에 가까워질수록 효율이 향상된다는 원리이다. 즉, 익면이 지면에 근접하면 날개 밑 부분에 공기가 갇혀 양력은 증가하지만 저항은 양력의 증가량에 비하여 작게 증가한다.

러시아에서 1960년대에 개발된 수중익선(Hydrofoil)은 일반 배수량형 선박 보다 2~3배 빠른 속력을 얻을 수 있었으나 수중익에 발생되는 캐비테이션으로 최고속력이 55~65노트 수준이었다. 또한 공기부양선도 80~100노트 수준이었으나 고속에서의 불안정한 운항자세의 기술적 한계가 있었다.
공기부양선의 정적인 공기부양 대신에 속도에 의해 발생하는 동적인 공기부양을 이용하자는 발상에서 위그선이 개발되기 시작하였다. 1960년 이전에 개념연구가 착수되어 1970년대 중반에는 위그선의 실용적인 응용설계 단계로 접어들었다. 1966년에 건조된 제1세대 최초의 시험선인 KM(Caspian Sea Monster)은 540톤급 대형 위그선으로 선수에 출발용 터보제트엔진 8대와 선미 수직익에 순항용 터보제트엔진 2대가 장착되어 약 15년간 운용되었다.
1973년에 건조된 Orlyonok는 140톤급 중형 위그선으로 가장 성공한 작품으로 평가되었다. 1985년에 시운전된 Lun은 400톤급으로 전술한 KM을 개량시킨 것으로서 1987년 유도탄 함정으로 실전 배치되었다. 러시아에서 군사목적으로 개발된 위그선은 초고속으로 항해할 수 있고, 활주로 없이 수면에 직접 이착륙하여 레이더에 노출되지 않는 특성을 갖고 있어 군수물자 수송용, 대 잠수함 작전용, 상륙지원용, 해상구난용으로 사용되었다.

크기별 러시아의 대표적인 위그선은 다음과 같다.
독일에서는 1970년대에 Lippisch-Wing 형태의 X-112, 113, 114형 위그선이 개발되었다. 이중 X-114형은 RFB사가 서독 정부의 지원을 받아 1977년 개발한 6인승 순시 및 인명구조용 위그선이다.
이후, 80인승의 위그여객선이 국가지원을 받아 개발중이다. Fischer Flugmechanik사는 Proto type으로서 HW-2VT를 개발하였고, Techno Trans E.V.사는 VT-01모델을 제안하였는데, 모두 2인승 급으로서 시운전에 성공하였다. HW-2VT Hoverwing은 가장 성공적인 모델로 평가되고 있다. 추진기의 후류를 포획하여 표면효과선과 같은 구조를 갖는 선체에 공기가 공급된다. 이수시 표면효과선과 같은 성능을 갖고 있어 정수에서의 이수는 효과적이라고 판단되나, 파랑중의 성능은 확인의 여지가 많다.



중국해양설계연구소(MARIC)는 PAR-Wing(Power Augmented Ram-Wing) 형태의 Type-751을 1985년 개발하였으며 최근 20인승급 위그선이 관광용으로 호수에서 운항중이다. 이 선박의 기본은 러시아의 Volga-II와 같은 형상이며 내항성능이 취약하여 해상용으로는 사용이 어렵다. 중국선박과학연구센터(CSSRC)에서는 1992년 4인승 XTW-1과 1995년 14인승 XTW-2를 개발하였으며, 현재 20인승급이 개발중이다.

우리나라의 위그선 개발 역사는 짧다. 1990년대 초 러시아의 위그선이 국내에 알려지기 시작했으며, 한국해양연구원 해양시스템안전연구소(당시 한국기계연구원 선박해양공학연구센터)는 위그선의 기술 자료를 축적하기 위하여 과학기술부의 지원으로 한·러 과학기술 교류사업을 1993년에 시작하였다. 이후 국내 4대 조선소와 컨소시엄으로 “여객수송용 해면효과익선 개념설계 기술개발” 과제를 1996년에 착수하여 PAR(Power Augmented Ram) 방식을 갖는 최고속도 120 km/h의 20인승급 소형 위그선의 개념을 도출하였다. 설계개념의 타당성을 검증하기 위해 유인 시험선(갈매기호)이 건조되어 실해역 시운전이 성공적으로 수행되었다. 그러나, 개발된 위그선은 부상높이가 0.2m 정도로서 유의파고 0.3m 이하에서 운항이 가능하다. 이 위그선은 바다에서는 운항이 어렵고 강, 호수 같은 내해에서는 운항이 가능하다고 판단되었으나 수요가 없어 개발이 중단되었다.

최근 20인승급 이하의 소형 위그선의 수요가 제기되어 첫 단계로 4인승급 레저용 위그선 개발이 추진되었다. 4인승급의 위그선은 개발비가 적게 들고, 초경량 항공기용 엔진과 부품의 사용이 가능하며, 개발 완료후 축적비 2.4 정도이면 20인승급 여객선으로 확장도 가능하다.
선형은 선체가 활주 부양력을 많이 받도록 활주형으로 설계되었고 선미는 저항이 감소되도록 트랜섬 형상으로 설계되었다. 개발된 위그선의 개략 선형도는 다음과 같다.
시제선의 선체재질은 Carbon Composite이며 양력판의 일부는 알루미늄이 사용되었다. 100마력급의 엔진(Pusher Type)은 해수로부터 엔진과 추진기가 보호될 수 있도록 선체 위쪽에 설치되었으며 선실은 현행 선박법에 따라 해수면 위에 배치되었다.
시제선의 실해역 시운전은 2002년 수행되었으며, 만족할 만한 시운전 성능을 보여주어 설계 타당성이 검증되었다. 특히 유의파고 1.0m 이상에서도 이수가 가능하여 우수한 파랑중 이수성능이 확인되었다. 또한, 항공기에서 중요시되는 Stick Free상태에서의 주행성능이 우수함을 보여주어 초경량 항공기 정도의 조종술로도 조종이 가능함이 입증되었다. 속도 75km/h 이상이면 조종사의 의지대로 이수가 가능하며, 글라이딩(Gliding) 성능이 우수하여 파랑 중에도 아무런 충격 없이 착수가 가능하다. 시제품화에는 아무런 문제가 없는 것으로 최종 결론지어졌고 레저용으로의 상용화가 추진되고 있다.



참고로 4인승급 위그선의 조종과 등록요건을 보면, 수상레저안전법에서 정하는 제2급 조종면허를 보유한 사람이면 운용이 가능하다. 그러나, 법적으로 강제하지 않지만 조종계통이 항공기의 특성을 갖고 있어 초경량 항공기 정도의 조종능력 보유가 필요하다. 초경량 항공기의 조종은 일정규정시간(20시간) 이상의 교육을 이수하면 가능하다. 또한, 위그선은 국제법상으로는 선박으로 규정되어 있어 해양수산부 지방해운항만청에 등록하면 운용이 가능하며 선박관련법(4인승급 위그선의 경우 레저용 모터보트)이 적용된다.

1) 물류 수송

위그선이 실용화가 이루어지면 해상 물류체계가 혁신되어 물류비용이 절감될 수 있다. 위그선에 의한 고속해상 물류체계가 가능한 지역으로는 Sea-Air-Land가 인접한 지역 또는 Sea-Air-Land의 복합운송지역으로 극동아시아지역, 지중해지역, 카리브해지역 등을 들 수 있다. 특히, 극동아시아 물류의 중심지인 우리나라의 경우, Hub Port가 될 영종도의 인천공항을 중심으로 새로운 물류수송체계가 정립되어야 하며, 위그선의 새로운 역할이 기대된다. 예를 들면 인천 중국의 경우, 위그선의 소요시간은 보는 바와 같이 2~4시간으로 기존의 선박과는 큰 차이가 나며 항공기와도 대등한 조건을 갖고 있어 인천공항과의 연계수단으로 매우 적합하다.
또한 국내의 경우(통일 후) 신의주, 평양, 해주, 군산, 목포 등 서해안지역의 승객과 항공화물을 김포공항(국내선)을 경유하여 인천공항으로 수송하는 것보다는 위그선을 이용하여 직접 인천공항으로 수송하는 것이 시간을 많이 절약할 수 있어 보다 효율적이다.



2) 해양 레저, 관광

세계적으로 도서군도의 관광은 선박 또는 소형항공기에 의지하고 있어 20인승급의 소형 위그선은 관광용으로 적합하다. 선박은 속도가 느리다는 단점이 있고, 항공기는 고가이며 일반인이 마음놓고 이용하기에는 위험하다는 인식이 있다. 이러한 지역은 고속으로 안전한 위그선을 이용한 관광상품이 개발될 가능성이 매우 높다. 수면 가까운 높이에서 시속 100km이상의 고속으로 도서지역을 관광하는 것은 항공기나 선박이 줄 수 없는 새로운 묘미를 제공할 것이다.
12인승급 이하의 위그선은 레저용으로 용도가 다양하다. IMO규정에 의하여 13인승급 이상은 여객선으로 규정되어 있으나, 12인승 이하의 위그선은 동급의 레저용 모터보트에 대응되는 자격요건과 등록조건으로서 초경량 항공기의 조종기술만 갖추면 된다. 항공기는 4인승급 이상이면 중형항공기로 분류되어 고가의 가격과 면허, 정비, 등록이 필요하다. 이에 비하면 12인승 이하의 위그선은 새로운 장점을 갖고 있어 낚시, 체험비행, 관광, 레저 등 항공기로는 상상할 수 없는 중저가의 레저상품 개발이 가능한 것으로 예측된다.

3) 도서지방의 공공복지

도서지방의 고속 여객 수송으로 1일 교통권화와 생활권화를 가능케 한다. 우리나라는 연안에서 100km 이내에 섬이 많은데 운항되는 여객선의 속도가 보통 7노트(시속 12km) 안팎이고 또한 대형 선박의 접안이 어려워 소형 선박이 매일 또는 격일제로 운항되는 등 해상교통 여건이 매우 열악하다. 이런 지역은 시속 100km급 위그선으로 편도 한시간 이내의 거리로서, 위그선이 보급될 경우 많은 섬과 육지를 1일생활권으로 묶을 것이다. 이것은 새로운 레저, 관광상품의 창출로 연결될 것이며, 소형 위그선이 투입될 경우에는 영업용 해상택시 개념의 운항도 가능하다.
또한, 위그선이 관공선으로 사용될 경우 응급환자 수송, 긴급 화물운송, 해난사고에 대한 신속한 대응과 해양순찰 강화로 낙도민의 보호와 공공복지 향상에도 기여할 수 있다.

4) 탐색과 구조

항공기는 신속하게 조난 사고위치에 도착하여 광범위한 구역을 신속히 탐색할 수 있는 능력 때문에 위치확인을 위한 가장 좋은 수단이다. 위치 확인 후, 항공기는 생존자에게 보급품이나 생존장비를 투하하고, 대부분의 경우에는 헬리콥터나 구조함이 생존자를 구조한다. 구조함은 광범위한 구역의 신속한 탐색과 효과적인 시각탐색 범위가 제한되어 항공기와 협동으로 탐색과 구조를 수행한다.
탐색과 구조용으로 위그선을 활용하면, 해면효과를 이용하기 위하여 고도를 1~4m 정도로 유지하여 이동하고 조난해역에서는 고도를 300m 이상으로 상승시켜 탐색활동을 할 수 있다. 또한 생존자를 발견하게 되면, 해상에 내려 생존자를 직접 구조할 수 있다. 이처럼 위그선은 탐색과 구조에서 항공기와 구조함이 할 수 있는 기능을 함께 갖고 있어 해양조난사고시 탐색과 구조에 매우 적합하다.