원자력 잠수함은 어떻게 바닷속을 누빌까? 복잡한 작동 원리 쉽게 설명
원자력 잠수함은 연료를 보급받지 않고도 수개월 동안 바닷속을 항해할 수 있다. 디젤 잠수함이 며칠에 한 번씩 수면 위로 올라와야 하는 것과 달리, 원자력 잠수함은 이론적으로 승무원의 식량과 산소가 허락하는 한 계속 잠항할 수 있다. 이 차이 하나가 현대 해군 전략의 판도를 완전히 바꿔놓았다. Photo by Horst Joachims on Unsplash 원자력 잠수함이란 무엇인가? 디젤 잠수함과의 결정적 차이 동력원이 모든 것을 바꾼다 일반 디젤-전기 잠수함은 디젤 엔진으로 배터리를 충전하고, 그 배터리로 수중에서 전기 모터를 돌린다. 문제는 디젤 엔진이 산소를 태워야 한다는 점이다. 산소는 수면 위에만 있으니, 잠수함은 주기적으로 올라와야 한다. 원자력 잠수함은 이 제약에서 완전히 자유롭다. 원자력 잠수함의 심장은 소형 핵반응로다. 핵반응로는 연소가 아닌 핵분열로 열을 만들어내기 때문에 산소가 전혀 필요하지 않다. 이 열로 증기를 만들고, 증기로 터빈을 돌리고, 터빈이 발전기와 추진 스크루를 작동시킨다. 구조만 놓고 보면 육지의 원자력 발전소와 원리가 같다. 다만 그것을 수백 미터 깊이의 바닷속에서 작동시킨다는 점이 다를 뿐이다. 크기와 소음의 트레이드오프 핵반응로와 증기 시스템은 부피가 크고 무겁다. 그래서 원자력 잠수함은 디젤 잠수함보다 훨씬 크다. 미국 해군의 버지니아급 공격 잠수함은 길이가 약 115미터에 달하고, 승무원은 130명 이상이다. 반면 독일의 Type 212 디젤 잠수함은 길이가 57미터 정도다. 크기가 두 배 이상 차이 난다. 크기가 커지면 소음도 커지는 경향이 있다. 증기 터빈과 냉각 펌프가 계속 돌아가기 때문이다. 냉전 시대 초기 원자력 잠수함들은 이 소음 문제로 꽤 고전했다. 이후 수십 년에 걸쳐 진동 절연 기술과 펌프 설계가 크게 개선되었다. AI Generated · Google Imagen 핵분열이 추진력이 되는 과정 — 열에서 스크...