【探索30-5】橫渡工業技術洪流的航船

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提到「航船」你會聯想到什麼呢?是代表「希望」的夢想啟航,還是充斥「危險、不安」的飄泊?除了上述兩者之外,其實船舶還有更貼近我們生活的一面,就是承載著我們日常生活的運輸。船舶的歷史可以回溯到石器時代,並一路伴隨著人類文明的發展逐步完善,到了現代,船的種類已經從3~500公尺皆有。本場探索基礎科學系列講座,邀請臺大工程科學及海洋工程系楊舜涵教授,為大家介紹現代的船舶是如何承載人們的「日常」,挺過「危險、不安」,航向充滿「希望」的未來。

講者、審定|臺灣大學工程科學及海洋工程系 楊舜涵 助理教授

彙整、撰稿|阮芳郁

 

任教於臺大工程科學及海洋工程學系的楊舜涵教授,畢業後曾在臺灣國際造船公司任職,負責船舶結構的設計,後赴瑞典查爾姆斯理工大學攻讀博士,以離岸工程、海洋再生能源為研究對象。兼具實務與研究經驗的楊舜涵,透過本次演講,帶領大家認識民生工業中不可或缺的船,與我們日常生活的距離。

 

船舶與我們的距離:維繫地方日常,也通往世界
來源:臺大科學教育發展中心

「我們的世界,其實是由船所構築的經濟體」,楊舜涵開宗明義說道,小至臺灣作為海島,大部分的日常用品都仰賴船運而來,大至世界的貿易體系,有90%的貿易活動都須仰賴船,以體積而言占了90%,以價值而言占了50%,可見船舶工業對世界經濟體系的重要性。那麼,每年船舶的運送量究竟有多少?「事實上,每年船舶工業會有約一億噸以上的運送量」,為讓大家便於想像,楊舜涵生動地舉例:多數人一天的食物量約3至5公斤,一年加總起來,便是1.5噸的日常食物需求,這麼大量的食品貨物,便是經由船舶運送。

得知船與日常的緊密關係後,楊舜涵進一步問道:「船」的英文又是什麼呢?多數人應會馬上聯想到"ship",但在船舶工業中,他們稱之為"vessel"。「在英國牛津字典中,vessel指的是『能夠讓物品安全地浮在海上,且能在海上走一段路,也能乘載人類或貨物』」,符合這些條件的結構體,即可稱作"vessel"。有趣的是,船舶工業的傳統中,多將船舶視為女性,並在船桅放上女性海神的塑像,象徵海神對船隻的守護。然而,儘管船隻是由女神守護,傳統中卻不允許女性在船隻首航時登船,直至性別平等的風氣較為盛行,這一規範方才逐漸鬆動。

接著,楊舜涵以"From 3 to 500"為例,請大家猜猜看,這個「3到500」指的是什麼?原來它意指船的長度,從3公尺到500公尺皆有。例如人類史上第一艘船Pesse Canoe (8040 BCE-7510 BCE),是一艘在石器時代以松木製成的獨木舟,「推測是當時剛好找到一棵樹,它的體積夠大,形狀夠好,人們以挖洞的方式,挖出一個人可以坐的空間」,如今這艘船被保存在荷蘭的德倫特博物館 (Drents Museum)。

那麼,在這麼多船隻中,有沒有哪一艘是眾所皆知的明星輪船呢?楊舜涵笑著說,應該無人不知「鐵達尼號」吧!值得注意的是,英國皇家郵輪鐵達尼號 (RMS Titanic) 聞名的不僅是她的沉船事件,她的誕生之於船舶工業有著突破性的意義。1912年首航的她,高達3327人的容納量,可說是當時世上最大容量的輪船;技術上採用的往復式蒸汽機,得以明確計算船舶從一地到另一地所需的時間,使得跨國商業機制變得可行;再搭配蒸氣渦輪引擎的高效率,使鐵達尼號具備當時世界船舶中的最大發電量,速度高達23節(節為船舶的速度單位,一節相當於每小時走一海浬,一海浬等於1852公尺),故「最大發電量、最高速度」成為她跨時代的永恆象徵。

 

Everything fails, all the time:海上險惡下的船舶
來源:臺大科學教育發展中心

你曾讀過〈爸爸捕魚去〉這篇文章嗎?楊舜涵說到,這篇文章不僅寫出海上的險惡,也說出航海人的家人心聲。接著她以一則甫剛發生的英國郵輪船難為例,這艘郵輪在出海不久後,遭到30英尺高的海浪衝擊,因事出突然且恐有危險,船隻急速掉頭回港,儘管所有乘客幸而回到岸上,但期間仍有100餘名乘客受傷。

"Everything fail,s, all the time."楊舜涵接著說,儘管精心設計的船舶也不例外,氣候、人為乃至偶然因素,都可能使本來堅固安全的船隻發生意外。歷史上相關例證不勝枚舉,例如:瑞典的一艘為中西貿易製造的船舶瓦薩號 (VASA, 1628),為了取得東方絲綢,載著無數期待不已的航海家與商人航向東方,然卻因承載過多的人,沒抓好重心,VASA尚未出港便翻覆,所幸船身被拖回岸邊,有機會重新修復。又如義大利的Costa Concordia (2006),出航前夕為讓即將前往海島旅行的乘客方便上船,停泊得太靠近岸邊,導致擱淺。

除了西方船隻,2014年韓國西南沿海的世越號船難,除了人為運送貨物的疏失之外,當時也遭遇極強勁的海流導致船身翻覆。而地中海的MSC Monterey (2008),則因為船舶結構老化,故在一次出航時遇到稍大的浪,一分為二的從中斷裂。除了郵輪,墨西哥灣的Dipwater Horizon鑽油船也曾因對於當時油況的誤判,缺乏足夠加壓導致油從油管溢出,壓力不斷累積在船身,致使整艘油船燒了起來。

 

讓捕魚的爸爸,也能平安歸來:IMO的設立與目標
Q&A環節|來源:臺大科學教育發展中心

海上那麼危險,是否有相關單位能為船舶把關呢?International Maritime Organization (IMO) 是由國際聯合創立的海上安全把關單位,他們制定海上相關法律,以第三方執法機構管理整體海域安全、從業人員訓練、環境保育、汙染管制,以及相關勞工的權益。而像是楊舜涵等船舶工程師設計了一艘船後,便須經由IMO檢驗,以檢證該產品是否符合公共規範。「工程師的責任,就是確保這一艘在海上承載人與貨物的船舶,能夠盡到她的最大安全性」,楊舜涵補充道。

最後,楊舜涵以電影《阿甘正傳》的"Run, Forest, Run! "作結。她認為船舶工業正是這樣的一門專業,不斷向前跑,不在意他人的評價。「我在學時,老師對我說:妳不要留在船舶產業了,這是一個夕陽工業」,楊舜涵感懷說道。老師的一席話道出了船舶工業在多數人心中不太重要,但於她而言,船舶工業慢慢地以自己的腳步與時俱進,接軌科技,甚至努力跨域結合,航向世界。儘管危險不會因此消失,船舶工業也有她以經驗積累而成的傳統文化。不停向前奔跑的她,邁開步伐結合其他專業資源,使船舶有機會以更堅實沉穩的姿態,再於世界的舞臺上航向未知之境。

 


圖左為主持人臺大科學教育發展中心 賴亦德 執行長、中間為講師楊舜涵教授、圖右為臺大科學教育發展中心 黃偉邦 主任|來源:臺大科學教育發展中心

 

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