잠수함은 물 위로 떠오르기도 하고 깊은 물속으로 가라앉기도 하면서 이동을 하게 되는데요. 잠수함이 물 속에서도 잘 이동할 수 있는 원리는 무엇인가요?

Question

잠수함은 물 위로 떠오르기도 하고 깊은 물속으로 가라앉기도 하면서 이동을 하게 되는데요. 잠수함이 물 속에서도 잘 이동할 수 있는 원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

잠수함이 물속에서 상하좌우로 자유롭게 이동할 수 있는 이유는 발라스트 탱크를 통한 부력 조절과 추진기 및 잠항타를 이용한 제어 능력에 있습니다. 이와 관련하여 자세히 설명해 드릴게요.

잠수함이 가라 않을 때는 공기 배출 밸브를 열어 발라스트 탱크 안의 공기를 빼내고 바닷물을 채움으로서 잠수함의 전체 밀도가 바닷물보다 커지면서 중력이 부력보다 커진 상태가 되어 물속으로 가라앉습니다. 반대로, 떠오를 때는 고압 압축공기를 발라스트 탱크에 강하게 밀어 넣어 내부의 바닷물을 밖으로 빼냄으로서 잠수함이 가벼워지면서 부력이 중력보다 커진 상태가 되어 수면 위로 떠오릅니다.

부력 조절만으로는 상하 이동만 가능하므로, 수중에서 전진하고 세밀하게 각도를 틀기 위해서 동력 장치와 날개를 사용합니다. 비행기 날개와 유사한 잠항타가 선체 양옆에 달려 있어 전진하는 동안 잠항타의 각도를 위나 아래로 기울이면, 물의 저항과 양력이 발생해 선체 머리를 위와 아래로 틀며 빠르게 상하 이동을 할 수 있습니다.