Re:AIP(Air Independent Propulsion: 외기독립기관)에 대해..

AIP(Air Independent Propulsion: 외기독립추진기관)이라는 뜻입니다. 이 시스템은 잠수함이 수면위의 공기를 사용하지 않고 자체적으로 추진에너지를 발생시키는 시스템입니다. 현재 209급 같은 디젤잠수함은 스노켈을 함으로서 수면위의 공기를 사용해야합니다. 현재 국내에서도 AIP시스템을 자체적으로 국내개발하려고 노력하고 있으며 실제로 국내개발중인것인 메탄올연료전지입니다. 아래글은 유용원군사세계의 김병기님의 글에서 퍼온것입니다. -현재 구상 중인 AIP 는 어떤 방식이든 잠항중의 산화제로서 액체 산소를 사용합니다. 물론 슈노켈을 이용하여 디젤 대신 공기 - 에탄올(또는 다른 연료) 를 이용하는 연료전지도 구상 중이기는 하지요 .그러나 이런 방식도 모두 잠항 중에는 액체 산소를 사용합니다. 그러므로 AIP 잠수함의 잠항 작전의 한계는 액체 산소의 탑재량에 의해 제한됩니다. 물론 연료인 수소나 에탄올 또는 통상 디젤 연료 (폐회로 디젤이나 스털링의 경우) 의 제한도 있지만 이들의 탑재량이 증가한다해도 산화제인 액체 산소 탑재량에의해 또한 제한된다는 의미입니다. 문제는 일정 크기의 잠함에 초저온인 액체산소 탱크의 탑재 능력은 분명 제한되고 이것은 기술적으로 극복되기 어려운 물리적인 한계입니다. 현재 2000 톤급 잠함이 4 - 6 노트로 작전할때 ( 황축전지를 탑재한 212 급은 6 - 8 노트) 18 일 정도가 한계이고 잠함의 크기가 커지면 커질수록 현재 기술로서는 이 기간은 줄 가능성이 높지 늘어나지는 않습니다. 즉 액체 산소의 탑재량의 증가 폭보다는 커진 선체로인한 자체 소모 전기와 저속 추진시 요구 출력의 크기가 더 빠르게 증가한다는 이야기입니다. AIP 방식의 잠수함은 본질적으로 저속 기동이라는 디젤잠함의 한계를 벗어나지 못합니다. 저속 기동시 잠항 작전 시간을 늘려주는 정도이지요. (물론 이것만으로도 전투 능력은 엄청나게 상승합니다.) 필요시 전속으로 얼마든지 항진하거나 상당한 속도로 (10 노트 이상의) 항시 작전이 가능한 원잠의 능력과는 비교하기 어렵지요....- 참고로 현재 214급 잠수함 손원일급 잠수함에 탑재된 독일의 AIP시스템에대해서 소개하자면.. 214급 잠수함은 연료전지 시스템을 갖추고 있습니다. 연료 전지의 운용방식은 물(H2O)을 전기분해하면서 수소(H)와 산소(O)가 생긴다는 반응식을 역으로 이용한 것입니다. 즉, 수소(H)와 산소(O)를 반응시킬때 얻어지는 전기를 추진동력으로 사용합니다. 실제 기본적인 이론은 간단하지만 사용은 결코 용이하지 않다고 합니다. 수소의 고약한 성질때문에 말입니다. 수소는 가장 가벼운 기체로 열전달률, 음속, 평균분자속도가 가장 크고, 점도와 밀도가 가장 낮습니다. 이의 의미는 작은 틈새로 빠져나가는 속도가 공기의 3.5배나 빠르며, 화염의 전파속도도 메탄가스에 비해 약 4매나 빠른 위험한 물질임을 의미합니다. 또한 수소는 공기중 농도가 4%만 되도 폭발할 수 있으며, 연소열도 디젤유에 비해 3배나 많습니다. 또한 저장성의 문제도 있습니다. 일반적으로 산소나 질소등의 기체들은 고압용기에 압축해 집어넣는 방법으로 쉽게 보관도리수 있으나, 수소는 30kg의 금속탱크에 400기압의 압력으로 저장해도 겨우 2.5kg밖에는 들어가지 않습니다. 이들 문제를 해결하기위해 수소분자를 금속격자사이에 침투시켜 저장하는 <수소저장합금>이 사용되고 있다고 합니다 이방식은 수소를 핵와시키는것보다 효율이 좋아 여러 수소연료전지시스템에 사용중이라고 합니다. 214급 잠수함도 티탄-철(Fe-Ti)합금으로된 수소저장합금을 사용합니다. 대신 수소저장합금에서 수소를 빼니기위해서는 가열을 해야하며 그중량도 상당히 무겁다는 단점이 있습니다. 때문에 현재는 메탄올에서 수소를 직접 만들어내어 사용하는 <메탄올 연료전지>가 개발되고 있습니다. 이미 일본및 국내에서 노트북등에 사용될수 있는 메탄올연료전지가 개발되었으며 현재 캐나다와 독일의 HDW사가 잠수함용 메탄올 연료전지를 개발한바 있습니다. 현재 한국해군의 214급 잠수함 손원일 잠수함의 AIP는 독일의 HDW사가 개발한 잠수함용 메탄올 연료전지를 사용하는것으로 압니다. 국내에서도 SSX사업과 더불어서 잠수함용 메탄올 연료전지를 개발중입니다. 자료출처는 밀리터리 리뷰 06년 2월호 발췌를 따왔습니다. 작은자료인데 도움이 되시길 빕니다.