디젤잠수함의 꽃,AIP

<P>AIP는 공기불요 추진체계(Air Independent Propolution)의 약자입니다.</P> <P> </P> <P>크게 네가지로 나뉘는데, 그 첫번째는 가장 신뢰성이 높고 조용한 연료전지(Fuel Cell)방식</P> <P> </P> <P>과 폐회로 디젤기관,(Closed Cycle Diesel),AIP의 문을 처음 연 스털링 기관과,</P> <P> </P> <P>프랑스 DCN에서 개발한 MESMA방식입니다.</P> <P> </P> <P><STRONG>1.연료전지(Fuel Cell)</STRONG></P> <P><STRONG></STRONG> </P> <P>연료전지...사진을 못구한게 흠입니다.</P> <P> </P> <P>우리나라가 도입하게 되는 214급에 탑재되는 기관이고, 엄청난 신뢰성과 정숙성을 발휘하</P> <P> </P> <P>는, 거의 최고의 AIP시스템입니다.에너지 손실이 높은 여타의 AIP시스템과는 달리, 70%이상</P> <P> </P> <P>의 에너지 효율을 보이고 있어서, 가장 경제적인 시스템이기도 합니다.</P> <P> </P> <P>과학시간에 졸지만 않으면 배웠을듯한 (전 졸아서 모릅니다.-ㅅ-;;)겁니다...</P> <P> </P> <P>물을 전기분해 하면 수소와 산소로 나뉘는데, 이를 역으로 이용하여 위와같은 화학반응을 통</P> <P> </P> <P>하여 전기에너지를 얻어내는 방식입니다.따로 냉각장치가 필요없이 플러스마이너스 80도</P> <P> </P> <P>정도에서도 화학반응이 이루어지는데다가, 무소음 상태에서 이루어지는 화학반응은 정</P> <P> </P> <P>숙성을 살리는데는 최고의 기관이라고 생각합니다.</P> <P> </P> <P>구조는 산소,수소,질소 공급장치,만들어진 물의 배출및 저장장치,폐열의 방열장치,연료습</P> <P> </P> <P>도 유지장치,유도가스 분리장치등으로 구성되는데, 이는 모두 연료전지 블럭과 함께</P> <P> </P> <P>원통의 용기에 내장되어 있고, 내부는 불활성 질소를 정압상태로 충전시켜서 사고가 나더라</P> <P> </P> <P>도 수소와 산소의 반응을 막아주게 됩니다.</P> <P> </P> <P>대표적으로 독일과 이탈리아의 212A급과 우리나라와 그리스등이 채택한 214급에 이 연료전</P> <P> </P> <P>지 방식이 사용고,캐나다의 업홀더,러시아의 Amur가 있습니다</P> <P> </P> <P>특히 업홀더급은 공기와 액화산소를 함께 병용하는 복합플랜트를 채택해서,액화산소를 사</P> <P> </P> <P>용할 시에는 250Kw급이지만 외부공기를 사용했을때는 자그마치 500Kw나 낼수 있어서,  핵</P> <P> </P> <P>잠수함에 가까운 50일 정도까지의 잠항이 가능합니다.(업홀더급은 빅토리아급으로 개장</P> <P> </P> <P>되었죠.)</P> <P> </P> <DIV align=center> <img style="MARGIN: 3px 0px" src='https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fpds17.cafe.daum.net%2Fdownload.php%3Fgrpid%3Dg2kM%26fldid%3DXZu%26dataid%3D678%26fileid%3D1%26regdt%3D20070128161727%26disk%3D20%26grpcode%3Ddlwlwndeo333%26dncnt%3DN%26.jpg' align=absMiddle border=0 ><BR clear=all>아쉽게나마 구조도라도 보시길....;;</DIV> <DIV align=center><STRONG>2.스털링 기관(Stirling Engine)</STRONG></DIV> <DIV align=center> </DIV> <DIV align=center> <img style="MARGIN: 3px 0px" src='https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fpds18.cafe.daum.net%2Fdownload.php%3Fgrpid%3Dg2kM%26fldid%3DXZu%26dataid%3D678%26fileid%3D2%26regdt%3D20070128161727%26disk%3D8%26grpcode%3Ddlwlwndeo333%26dncnt%3DN%26.jpg' align=absMiddle border=0 ><BR clear=all> <P>세계 최초의 AIP탑재를 상용화한 잠수함, SSK고틀랜드급에 탑재된 스털링 기관은 사실 1960</P> <P> </P> <P>년대부터 스웨덴에서 연구를 시작한 프로젝트입니다.(1983년 스웨덴 해군의 N14에 시험적</P> <P> </P> <P>으로 운용되었습니다.)</P> <P> </P></DIV> <DIV align=center> <img style="MARGIN: 3px 0px" src='https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fpds19.cafe.daum.net%2Fdownload.php%3Fgrpid%3Dg2kM%26fldid%3DXZu%26dataid%3D678%26fileid%3D3%26regdt%3D20070128161727%26disk%3D14%26grpcode%3Ddlwlwndeo333%26dncnt%3DN%26.jpg' align=absMiddle border=0 ><BR clear=all> <DIV align=left>(대략 제가 구한 스털링 기관의 사진입니다. 맞을란지는 알아서 상상하세요..ㅡㅡㅋ)</DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left>스털링 기관을 설명하자면 극저온 탱크에 저장된 액화산소와 디젤유를 4:1비율로 섞어서 연</DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left>소반응 시킨뒤, 격실 내부의 열교환기 작용 헬륨개스에 전달되게하는데, 이 헬륨개스가 가열</DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left>될 때 피스톤은 위로 팽창하게 되고, 반대로 식을 때는 피스톤을 아래로 밀어내리므로 이 왕</DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left>복운동이 결국 크랭크 샤프트를 움직이게 하는 방식입니다. 사용된 폐공기는 물과 혼합하여 </DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left>소음이나 공기방울을 만들지 않고 선체 주변의 바닷물에 녹아들게 하고 있습니다.</DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left>오히려 단점이 더 많은 기관인데, 액화산소를 얼마나 탑재하느냐에 따라 외부공기없이 잠항</DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left>할수 있는 시간이 결정됩니다.(고틀랜드급같은 경우에는 4개의 액화산소 모듈을 가지고 있</DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left>는데, 평상시에는 2개정도만 탑재하는것이 흠입니다.)</DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left>또한 심도가 깊어질수록 가스 응결장치에서 배출되는 가스의 배출이 불리해지므로 200미터 </DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left>이하의 심도에는 잠항할수 없는게 큰 단점이죠.</DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left>하지만,디젤잠수함에 있어 역사적인 변화를 준 것에 대한 의미는 있겠습니다.</DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left><STRONG>3.폐회로 디젤기관(Closed Cycle Diesel)</STRONG></DIV></DIV> <DIV align=center> <img style="MARGIN: 3px 0px" src='https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fpds20.cafe.daum.net%2Fdownload.php%3Fgrpid%3Dg2kM%26fldid%3DXZu%26dataid%3D678%26fileid%3D4%26regdt%3D20070128161727%26disk%3D15%26grpcode%3Ddlwlwndeo333%26dncnt%3DN%26.jpg' align=absMiddle border=0 ><BR clear=all> <DIV align=left>폐회로 디젤기관은 인공공기와 아르곤 불활성기체를 공기대신 사용하는 방식으로, 폐쇄된</DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left>디젤기관(외부공기가 필요없다는 뜻이죠^^;)이라고 하여 폐회로 디젤기관,CCD라고 부릅니</DIV> <DIV align=left> </DIV> <DIV align=left>다. </DIV></DIV> <DIV align=center> <img style="MARGIN: 3px 0px" src='https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fpds21.cafe.daum.net%2Fdownload.php%3Fgrpid%3Dg2kM%26fldid%3DXZu%26dataid%3D678%26fileid%3D5%26regdt%3D20070128161727%26disk%3D31%26grpcode%3Ddlwlwndeo333%26dncnt%3DN%26.jpg' align=absMiddle border=0 ><BR clear=all> <P>(이게 아르곤 저장탱크인가 봅니다.)</P> <P> </P> <P>동력원으로 사용되는건 당연히 디젤이지만, 그 과정중 발생하는 수증기와 이산화탄소는 함</P> <P> </P> <P>내 저장하고있는 산소를 첨가시켜 흡기쪽으로 되돌려주므로 외부공기와는 무관하게 운전</P> <P> </P> <P>할수 있습니다.연소과정중 발생하는 수증기나 이산화탄소는 압축기를 이용하여 함외로 배</P> <P> </P> <P>출하거나 해수와 용해시킵니다.또는 화학물질에 용해시켜 함내로 저장하거나 가스상태로</P> <P> </P> <P>CO2탱크에 저장하게 되죠.</P> <P><STRONG>4.메스마(MESMA,Module Energie Sous Marin Autonome)</STRONG></P> <P> </P></DIV> <DIV align=center> <img style="MARGIN: 3px 0px" src='https://img1.daumcdn.net/relay/cafe/original/?fname=http%3A%2F%2Fpds22.cafe.daum.net%2Fdownload.php%3Fgrpid%3Dg2kM%26fldid%3DXZu%26dataid%3D678%26fileid%3D6%26regdt%3D20070128161727%26disk%3D30%26grpcode%3Ddlwlwndeo333%26dncnt%3DN%26.jpg' align=absMiddle border=0 ><BR clear=all> <P>메스마는 프랑스의 AIP추진기관인데, 사실 메스마라는 표현 자체가 불어로 AIP를 뜻하는 단</P> <P> </P> <P>어입니다.귀찮으므로 간단히 설명하면 에탄올과 산소 혼합기를 연소시켜 열을 만들어 고속</P> <P> </P> <P>터빈을 움직이게하여 전기로 전환하는 방식으로 크랭크 왕복운동이 아닌 터빈의 회전 운동</P> <P> </P> <P>이므로 저주파 소음이 줄어드는 잇점이 있으나 최대출력이 200kw로 낮은 편입니다. 4노트로 </P> <P> </P> <P>2주 정도의 잠항이 가능하다고 합니다.</P> <P> </P> <P> </P> <P>사진출처:wikipedia</P> <P>naval-technology</P> <P>출처:<A class=link1 href="http://blog.naver.com/protoshan/40023217257" target=_top><FONT color=#426adf>http://blog.naver.com/protoshan/40023217257</FONT></A></P></DIV>